В тесте Миллера-Рабина используется k. случайные целые числа для проверки на простоту.
Согласно CLRS, 3rd Edition, стр. 971:
Теорема 31.38.
Если n — нечетное составное число, то количество свидетелей составности n не меньше (n — 1)/2.
Тогда почему бы нам просто не запустить случайные тесты k раз, использовать разные ( n - 1 ) / 2 значения и проверить их на простоту? Поскольку все простые числа, кроме 2, нечетны, а число свидетелей не меньше (n - 1)/2, мы гарантированно найдем свидетеля, если он существует.