Роман Душкин - Криптографические приключения: таинственные шифры и математические задачи

Рассказав всё это, папа нарисовал схему:

— Так выглядит формальное представление алгоритма в специальной нотации , которая позволяет описывать взаимодействие нескольких лиц. Запоминайте эти хорошие слова: «алгоритм», «нотация» и другие. Потом они помогут вам понимать многие важные вещи.

На этом теоретическая часть нашего занятия была закончена, и мы перешли к практической. Первым делом мы перерисовали в свои блокноты таблицу кодировки символов для нашего телеграфа, а также алгоритм передачи информации. После этого Катя уехала к себе, и через некоторое время из моего передатчика раздался сигнал запроса на начало передачи. Я ответил сигналом готовности, и Катя начала передачу. Она передавала медленно, я успевал записывать последовательности битов в свой блокнот, сразу группируя их по пять. Потом раздался сигнал окончания. Я быстро раскодировал её сообщение. Она сообщала, что приехала домой. Тогда я ответил, что жду её завтра на новое занятие. Она подтвердила приём моего сообщения символом окончания передачи.

Испытания телеграфа можно было считать пройденными. Я на радостях сфотографировал своё устройство и написал у себя в блоге, что мы сделали телеграф и уже его испытали. Через некоторое время один мой одноклассник ответил в комментариях, что я занимаюсь ерундой. Какой глупый…

Вечером папа задал мне странный вопрос:

— Как ты думаешь, почему я купил пять лампочек на замену тем, которые у нас выйдут из строя?

Я только пожал плечами. Тогда папа объяснил, что он примерно посчитал, сколько за всё лето мы передадим друг другу символов, потом разделил это число на среднее количество включений и выключений, которое может выдержать лампа, и получил число пять. Потому он на всякий случай купил именно пять ламп. Это было вполне логично. Но он снова спросил:

— Как ты считаешь, что вероятнее: у одного из вас перегорит одна лампа, а у второго четыре, или у одного перегорит две, а у другого три?

Здравый смысл подсказывал мне, что вероятнее второй вариант, но отец попросил меня посчитать это точно. Для этого надо было рассмотреть разные варианты последовательного перегорания лампочек: от ККККК (все пять лампочек перегорели только у Кирилла) до ЕЕЕЕЕ (то же самое произошло у Екатерины).

Из дневника Кирилла:

08 июня. Сегодня папа дал мне задачу по расчёту вероятностей. Для этого мне надо было подсчитать количество возможных комбинаций букв К и Е длиной пять символов. Я начал выписывать сочетания от ККККК до ЕЕЕЕЕ и понял, что сделал точно такую же таблицу, как та, в которой мы определили коды букв для нашего телеграфа, только «К» надо заменить на «0», а «Е» на «1».

Оказывается, в математике встречаются одинаковые вещи, которые с первого взгляда могут показаться совсем различными. Папа рассказывал мне нечто похожее про топологию. Как интересно!

Или папа специально подгадал и купил именно пять лампочек, чтобы я на практике убедился в этом?

Во время завтрака папа сказал, что какие-то проблемы у него в лаборатории требуют его личного присутствия, и ему надо уехать на день или два. Я подумал и решил остаться в деревне, поскольку здесь стало интересно. Папа настоял, что я на эти дни должен переехать к тёте Кате, чтобы быть под присмотром. Я, конечно, сначала храбрился, что смогу прожить до его возвращения один, но потом всё же согласился. Мы быстро собрали нужные вещи, папа отвёз меня к тётушке, а сам уехал. По пути, как я понял, он встретился с Катей и отдал ей рацию, потому что минут через пятнадцать из моей рации донеслось:

— Привет, Кирилл. Как дела? Прием!

Я обрадовался. Мы договорились через полчаса встретиться на велосипедах в центре села около магазина, чтобы покататься по окрестностям. Я собрался показать Кате интересные места.

Сказано — сделано. Скоро мы уже катили в сторону школы, поскольку решили посмотреть на Школьный пруд. По пути я показывал разные места в деревне и рассказывал о них. Мы увидели крест на холме, на том месте, где был клуб, который потом сгорел, школу, дом «председателя». Затем мы подъехали к пруду. По сравнению с Новым прудом он оказался не таким уж большим.

Катя опять удивилась, откуда я всё это знаю, если приехал в эту деревню впервые. Я стал отшучиваться, а потом серьёзно задумался. Всё вокруг живо присутствовало в моей памяти, но при этом я даже не мог точно сказать, не проводит ли сейчас отец свои эксперименты надо мной. Как можно определить, реальность перед глазами или сон? Я не мог ответить на этот вопрос. Какой способ проверки мне ни приходил в голову, я сразу обнаруживал что-то подобное именно в наведённой памяти.

Катя начала тормошить меня и спрашивать, что случилось. Я просто махнул рукой и сказал, что накатили воспоминания. Потом мы поехали вокруг деревушки, чтобы въехать на Конторскую улицу с обратной стороны. Это заняло у нас порядочное время, Катя подустала и постоянно останавливалась. В конце концов, мы спешились и сели отдыхать в тени деревьев. До дома тёти Кати мы дошли пешком, ведя велосипеды рядом с собой.

Когда тетя Катя увидела Катю, то разулыбалась:

— Вот и невеста!

Я смутился, а Катя фыркнула. Потом я заявил:

— Это Катя, она моя сестра.

— Ох, тоже? И я Катя.

Потом тётя Катя спросила, как это мы определились, что мы брат и сестра. Я как смог вспомнил и пересказал ей папины слова по этому поводу. Тётя Катя ответила, что сама она из другой семейной линии, поэтому не очень знает обо всех этих взаимоотношениях. Но отцу моему в этом деле можно верить, как никому другому, поскольку именно он в своё время рисовал большое генеалогическое древо всех наших родственников.

Тётя Катя угостила мою знакомую своей знаменитой простоквашей. Катя сказала, что это необычно и очень вкусно, а тётя Катя добавила, что ещё и очень полезно. После этого Катя уехала к себе, а я остался обедать и размышлять, чем же заняться на этой неделе, пока нет отца.

Я решил сделать как он и распланировать свои дела на день, неделю и так далее, определяя долгосрочные цели. Взяв блокнот и карандаш, я задумался. Какие цели можно было бы поставить на это лето? Первое, что пришло в голову, — закрепить знания по криптографии, а это можно сделать как на практике, так и читая дополнительную литературу. Без отца доступ в интернет очень ограничен, так что новые материалы я доставать не мог. А вот практикой можно позаниматься.

И я решил просто поделиться своими знаниями со своей новой знакомой, рассказывая и показывая ей то, что умею. Ведь один из лучших способов собственного обучения — это объяснение другим. И тогда я записал у себя в блокноте новую задачу: «Заниматься с Катей криптографией».