Testes em algoritmo complexo de cálculo

Sendo em java, vc pode usar reflection.

https://www.tutorialspoint.com/Can-private-methods-of-a-class-be-accessed-from-outside-of-a-class-in-Java

Se é importante pra voce fazer isso, vai pelo simples, deixa público, não tem nenhuma lei federal que vai te impedir disso.

Quais os fundamentos dessa conclusão?

Tive a necessidade de testar métodos e atributos privados e a reflexão atendeu de forma plena.
A única justificativa para a não utilização é a comodidade ou o desconhecimento sobre reflexão.

As interfaces são para comportamentos semelhantes, há outras classes que se beneficiem dessa interface?

Caso não, é apenas outra comodidade, logo uma aplicação inapropriada da orientação a objetos.

Comodidade por comodidade bastaria apenas deixar os métodos públicos.

Vc marcou a classe original como final?
Pois em uma herança hipotética o método pode ser sobrescrito.

O objetivo do encapsulamento não é esconder a implementação é confiar na implementação e não permitir que está seja alterada, pois isso visa garantir a consistência do sistema.

Assim, em uma eventual herança métodos públicos podem ser sobrescritos logo vc está trocando consistência por comodidade o que não é ruim, mas sim um risco assumido, às vezes necessário por ser corrigível.

Há em alguns grupos a idéia de que otimização prematura é ruim, assim como refatoração prematura também.

E isso justifica a aplicação da comodidade para futura correção o que é bom pois software funcionando é a medida do desenvolvimento e isso coaduna com a comodidade desde que com ciência dos riscos (ínfimo, médio, grande).