Иван Ефишов - Таинственные страницы. Занимательная криптография

Пусть число букв и цифр на каждом диске равно двенадцати, а число дисков – пяти. Сколько неудачных попыток может быть сделано человеком, не знающим секретного слова и подбирающим его наудачу?

Воспользуемся комбинаторикой, чтобы решить задачу о подборе пароля для вскрытия ячейки.

Из условия задачи видно, что порядок выбираемых букв играет существенную роль. Одно дело набрать на первом диске букву А, а на втором Б, и совсем другое дело – набрать их в обратном порядке. Поэтому здесь мы имеем дело с размещением с повторениями. Тогда полное количество комбинаций для подбора пароля вычисляется по формуле nk , где n = 12 – число способов, которыми мы выбираем букву или цифру на каждом диске, k = 5 – количество таких дисков. Получаем, что число комбинаций равно 125 = 248 832. Следовательно, число неудачных попыток может достигнуть 248 831, поэтому (считая по шесть секунд на одну попытку) в худшем случае получаем, что для открытия сейфа понадобится более 400 часов (почти семнадцать дней) непрерывной работы. Это неплохая стойкость пароля для обычной камеры хранения. Пассажир наверняка быстрее вернется за своим багажом, чем взломщик подберет пароль.

Рассмотрим несколько необычный этюд. Ученых давно интересуют вопросы: как появился язык, как он развивался? Детским лепетом называют стадию доречевого развития ребенка. Здесь же мы рассмотрим «лепет» шимпанзе и карликовых шимпанзе (бонобо): люди давно пытаются понять и дешифровать различные сигналы и звуки, с помощью которых общаются эти животные {66}.

Обезьяны владеют множеством жестов для общения друг с другом. Среди последних мы можем наблюдать: почесывание головы и подбородка, обнимание, поцелуи, оскал клыков и даже улыбку, сцепление рук в кулак и просто кулак и многое другое. С помощью подобного языка жестов они многое могут рассказать друг другу. Но один жест им все же неведом. Как вы думаете, что это за жест, который является уникальным видовым признаком человека? Это указательный жест пальцем; лишь в редких случаях ему удается обучить обезьяну в условиях неволи.

Но люди пошли дальше. Они начали обучать шимпанзе человеческому языку глухонемых, так как из-за особенностей своего речевого аппарата обезьяны не могут издавать человеческие звуки. Конечно, ученые надеялись, что таким образом им удастся наладить общение с подопечными.

После полутора лет обучения шимпанзе Уолшо, которая жила в семье исследователей и воспитывалась как человеческий детеныш, стала переходить от употребления односложных слов языка глухонемых («фрукт», «слушать» и т. п.) к использованию «двухсловных» комбинаций. Точно так же происходит становление речи и у детей примерно такого же возраста. Для того чтобы получить желаемое лакомство, которое хранилось в холодильнике, шимпанзе подходила к нему и на глазах воспитателей воспроизводила подряд три знака: «открыть – ключ – пища». Однажды, когда Уолшо каталась на лодке со своим воспитателем, она увидела лебедя и по собственному почину просигналила последовательно следующие знаки «пить – жидкость» и «птица», что было интерпретировано как «водяная птица».

Попробуйте разобраться, о чем «говорила» исследователям в разных ситуациях умная шимпанзе. В левой колонке – подаваемые ею знаки, в правой – расшифровка. Расставьте их по местам.

пить – фрукт: зерна злаков

холодный – фрукт: изюм

запах – фрукт: арбуз

цветок – пища: персик

кричать – больно – фрукт: лимон (грейпфрут)

пища – фрукт: чашка красного цвета

пахучая – пища: мороженая земляника

красный – стекло: редиска

Самая известная обезьяна, которую обучали человеческому языку, – самец бонобо Канзи. Его приемную мать, самку бонобо Матату, включили в программу обучения языку, когда Канзи исполнилось шесть месяцев. Способности Канзи оставались нераскрытыми на протяжении целых двух лет, в течение которых американский исследователь Сюзанна Севидж-Рамбо безуспешно пыталась научить работать с символами (лексиграммами [100]), нарисованными на карточках или экране компьютера, его приемную мать. Случайно получив доступ к клавиатуре компьютера Мататы, юный Канзи тут же продемонстрировал свои выдающиеся способности в оперировании символами. В первые дни он использовал всего лишь семь лексиграмм: «апельсин», «арахис», «банан», «яблоко», «спальня», «гоняться» и «Остин» (его друг по играм; как видим, и тут не обошлось без игр!). Через год молодой бонобо знал уже 35 слов. В возрасте 29 лет он использовал 400 слов.

Популяция бонобо, обитающая только в лесах Конго, быстро сокращается. Тридцать лет назад их было около 30 тысяч, и уже тогда говорили, что надо применять меры по их сохранению. Теперь осталось меньше 10 тысяч особей: местным жителям, Homo sapiens, пришлось по вкусу мясо бонобо.

Ну а теперь ответ на вопрос, что «говорила» шимпанзе:

пить – фрукт: арбуз

холодный – фрукт: мороженая земляника

запах – фрукт: лимон (грейпфрут)

цветок – пища: зерна злаков

кричать – больно – фрукт: редиска

пища – фрукт: персик

пахучая – пища: изюм

красный – стекло: чашка красного цвета

Шимпанзе знала и просто слово «чашка», но словами «красный – стекло» она особо выделял свою любимую чашку красного цвета.

В этом этюде собраны различные небольшие истории или задачки, образующие пеструю смесь развлекательных головоломок, так или иначе связанных с сокрытием информации.

Нижеприведенная головоломка похожа на пазл, мозаику; здесь нужно составить сообщение из множества фрагментов квадратной формы.

Скопируйте это задание на чистый лист бумаги [101], разрежьте на 18 квадратиков и попробуйте собрать правильный текст.

Внимательный читатель уже заметил, что все квадраты ориентированы на плоскости верным образом, то есть их не надо поворачивать ни влево, ни вправо. Кроме того, четыре квадрата абсолютно пусты. Нетрудно заметить, что квадрат с буквой «М» – единственный с заглавной буквой. Следовательно, в дешифруемой надписи этот квадрат будет стоять в начале. Таким образом, вам останется методом перебора правильно подобрать 13 квадратов. Если делать это бездумно, то у вас будет целых 6 227 020 800 (то есть свыше шести миллиардов!) вариантов подбора правильной картинки. Конечно, на самом деле вы справитесь с задачей гораздо быстрее, осмысливая текст.

Небольшая подсказка: вариантов подбора на порядок меньше, так как у задачи есть свой ключ! Вам надо на первоначальной картинке сдвигать столбцы вверх или вниз на один-два квадрата (либо оставлять их на месте). Если, к примеру, квадрат вылез вниз за первоначальную границу мозаики, то вы его аккуратно ставите первым вверху, на освободившееся место; и наоборот.