有限域(英文:Finite Field)亦称伽罗瓦域,[2]其定义为:如果域F仅含有限个元素,则称为有限域,一般记为GF(pn)或Fq(q=pn)[11],它的元素个数是素数p的方幂pn,其中p为其特征,n是它在素域上的次数。[10] 域的概念与数系理论的发展密切相关,最初它是一个进行传统四则运算的简单集合,源于代数方程的求根问题。[5]1771年,法国数学家拉格朗日(J.L.Lagrange)在讨论三、四次代数方程的各种已知的代数解法过程中,其所谓的“方程系数的有理函数”的集合等价于方程的系数域。至18世纪末,数学家欧拉(L.Euler)、高斯(C.F.Gauss)等人,在研究数论等问题过程中所讨论的模素数的剩余类,本质上是一种简单的有限域,但是当时并没有认识到域的抽象概念。19世纪30年代,法国数学家埃瓦里斯特·伽罗瓦(Evariste Galois)第一个给出了域的具体概念,在论文《论数论》中,他使用了域扩张方法构作出全部可能的有限域(伽罗瓦域)。1901年,迪克森(L.E.Dickson)在《线性群及对Galois域的解释》一书中系统总结了前人的工作,把有限域表述成了现代的形式。[4][5]1931年,范德瓦尔登(B.L.Van der Waerden)出版了《近世代数学》一书,使代数学成为了研究抽象代数结构的一门结构数学,书中对于有限域的理论的研究也基本成熟。[6] 有限域具有一些基本性质,如有限域的乘法群是循环群。[13]它的构造方法可分为抽象构造和具体构造,其中,多项式分裂域是一个唯一的个元素的有限域。[11][14]此外,在现实世界中,有限域具有广泛的应用价值,如计算机科学中,多维信号有限域上的信道编码,可根据相关性来检测(发现)和纠正传输过程中产生的差错。[8] 定义
域