《2020年高中數(shù)學(xué) 第三章 概率 概率和密碼知識(shí)素材 北師大版必修3》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2020年高中數(shù)學(xué) 第三章 概率 概率和密碼知識(shí)素材 北師大版必修3(1頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、概率和密碼
在保密學(xué)──密碼的編制和破譯中概率論起著重要的作用.要使敵人不能破譯電文而又能使盟友容易譯出電文,一直是外交官和將軍們關(guān)心的問題.偉大的羅馬軍事家和政治家Julius Caesar(凱撒,公元前約102─公元前44,羅馬將軍、政治家,他改變了希臘-羅馬的歷史進(jìn)程──譯注)把密文中的每個(gè)字母按拉丁字母次序后移三位之后的字母用來編制密碼.
當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)中從計(jì)算機(jī)到計(jì)算機(jī)傳輸?shù)呢?cái)務(wù)報(bào)告、醫(yī)療記錄以及其它敏感的信息很容易被截取破譯時(shí),如今有關(guān)安全以及保障隱私權(quán)的擔(dān)心日益增長(zhǎng).
書面語言的一個(gè)重要特征是單個(gè)的字母不是以同樣的頻率出現(xiàn)的.例如,在英文中,在通常的文章中,平均說來出
2、現(xiàn)字母“e”的比例只占所有字母的12%,而“t”占8.5%,而“j”的出現(xiàn)遠(yuǎn)小于1%.諸如像Caesar用過的簡(jiǎn)單密碼(不過現(xiàn)在是用于英文字母),用FRGHV來代替CODES是容易通過對(duì)用密碼寫的電文中字母的頻率分析來破譯的.出現(xiàn)頻率最高的字母大概表示“E”,出現(xiàn)頻率次高的字母大概是“T”,等等.
現(xiàn)代保密系統(tǒng)采用了能確保每個(gè)字母出現(xiàn)在密文中的概率都相等的技術(shù).一種理論上不可破譯的密碼是(用后即行銷毀的)“一次性密碼本”.這種密碼本是一長(zhǎng)串的隨機(jī)數(shù),每個(gè)都在1和26之間.這樣一種密碼本可能從以下數(shù)開始的:19,7,12,1,3,8,….如“eleven”這個(gè)詞,你用按字母排的e后面第19個(gè)字母表示e,而用l后面第7個(gè)字母表示l,等等.因此,ELEVEN變成了XSQWHV.注意,盡管在“明碼電文”中“E”出現(xiàn)3次,但是在“密碼電文”XSQWHV中卻是用三個(gè)不同的字母來替換的.
蘇聯(lián)在第二次世界大戰(zhàn)期間及戰(zhàn)后許多年中采用了“一次性密碼本”.1995年7月,美國(guó)國(guó)家安全局公開了它曾在1944年破譯了蘇聯(lián)的密碼.蘇聯(lián)政府特工人員曾重復(fù)地使用某些隨機(jī)數(shù)列,這就使得破譯者能識(shí)別出他們?cè)诿芪闹兴玫哪J剑?