Новосибирцы нашли математику в хакерстве и семейных отношениях
О том, что вся жизнь построена на математике, о шпионах, хакерах и криптографии, новосибирцы узнали на лекции доктора физико-математических наук Дарьи Лыткиной 26 сентября. Лекция прошла в рамках фестиваля науки «КСТАТИ: материалы», организованного Информационным центром по атомной энергии при поддержке «Росатома», «ТВЭЛа» и мэрии города Новосибирска.
«Самое непосредственное отношение математика имеет к шпионажу и хакерству. Человечество с давних пор занималось тем, что одна сторона пыталась информацию скрыть, а другая – её добыть», — рассказала Дарья Лыткина.
Доцент кафедры высшей математики Сибирского государственного университета телекоммуникаций и информатики рассказала об истории криптографии, выделив плюсы и минусы самых простых и самых сложных систем. Объектом кодирования всегда выступает текст, а инструмент – математика. Люди с момента появления письменности начали засекречивать сообщения, и самым первым способом была перестановка букв.
«Скитала – это палочка с несколькими гранями, на которую наматывался кусок кожи или бумаги, и на каждой грани после наматывания писали слово. Когда эта полоска разматывается, получается абракадабра из букв. Ключ – сама палочка именно такого размера. Тонкости в том, что если третий человек знал этот принцип, то он мог просто подобрать код», — объяснила Дарья Лыткина.
Слушатели узнали, что такое коды Цезаря и квадрат Виженера, как работала знаменитая шифровальная машина «Энигма» и как математику Мариану Реевскому удалось разгадать принцип её работы, а также обсудили традиционные и современные методы криптоанализа.
«Один из методов – частотный криптоанализ. Если криптоаналитик получил текст, то он может поискать одинаковые символы и сосчитать частоту их использования, а потом соотнести с таблицей частотности употребления букв алфавита. Это алгоритм хорошо описан в рассказе Конан Дойля «Пляшущие человечки». Но для его успешного применения нужен большой объём текста и точное понимание, на каком языке шифровка», — прокомментировала Дарья Лыткина.
Людям, которые хотят общаться так, чтобы их никто не понял, Дарья Лыткина посоветовала выучить азбуку Морзе. Как и любой другой небуквенный код, она трудна для расшифровки, особенно если люди перестукиваются. Они друг друга понимают, а остальные их – нет.
Кроме того, Дарья Лыткина объяснила принцип работы квантового компьютера и назвала отличия квантового шифрования от классической криптографии. «Единица информации в обычном компьютере – это бит, и у него всегда определённое значение – либо 0, либо 1. В квантовом компьютере единицей является кубит, и он одновременно может быть и 1, и 0. Квантовое шифрование основано на принципе неопределённости Гейзенберга, и когда создадут нормально работающий квантовый компьютер, то классической криптографии придёт конец», — считает математик.
В конце лекции Дарья Лыткина ответила на вопрос, где можно найти математику в семейных отношениях. «Они строятся на статистике – ожидаемом от партнёра поведении. Мы примерно понимаем, что человек любит, как он реагирует на разные ситуации, и если статистически нас в нём всё устраивает, мы продолжаем оставаться вместе. Если несовпадений очень много, то отношения прекращаются. Хотя, конечно, это очень упрощённая картина – семейные отношения очень многофакторные, и на их существование и развитие влияет множество переменных», — рассказала Дарья.
Темой второго дня фестиваля «КСТАТИ» стали секретные материалы, и после лекции новосибирцы узнали больше о секретах шифрования.