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質(zhì)數(shù)與密碼

2014-06-26 15:53
關(guān)鍵詞:電子計(jì)算機(jī)乘積大數(shù)

大家都知道,學(xué)分解質(zhì)因數(shù)是為了學(xué)習(xí)分?jǐn)?shù)的需要。因?yàn)榉謹(jǐn)?shù)的加減法要用到通分,乘除法要用到約分,而通分、約分需要用到分解質(zhì)因數(shù)。除此而外,分解質(zhì)因數(shù)還有什么用,大家可能就不知道了。前幾年,美國(guó)數(shù)學(xué)家把分解質(zhì)因數(shù)問(wèn)題應(yīng)用于密電碼,為國(guó)家安全保密工作找到了一條新的途徑。把兩個(gè)質(zhì)數(shù)相乘,這是很容易的事??墒?,反過(guò)來(lái),要想把一個(gè)相當(dāng)大的數(shù)分解為質(zhì)因數(shù)的乘積,就不那么簡(jiǎn)單了。

例如,計(jì)算29與31的乘積,這是不難的,答案是899。但反過(guò)來(lái),若要把899分解為質(zhì)因數(shù),就不那么容易了。至于要分解更大的數(shù),就更困難了。

用筆算試除法來(lái)分解一個(gè)50位的大數(shù),竟需要約100億年的時(shí)間,這實(shí)際上是幾乎不可能做到的事。而用電子計(jì)算機(jī),只要15秒鐘就可以完成??墒牵矐?yīng)該看到,對(duì)于更大的數(shù),即使用電子計(jì)算機(jī),目前也是很費(fèi)事費(fèi)時(shí)的。例如對(duì)一個(gè)1000位大的大數(shù)進(jìn)行分解,就需用連續(xù)一星期的時(shí)間。至于更大的數(shù),那困難就更大了。大數(shù)難分解,國(guó)家安全機(jī)關(guān)就把這種“難”的原理應(yīng)用到密電碼上,為國(guó)家的安全保衛(wèi)工作立了大功,且被銀行和工礦企業(yè)廣泛應(yīng)用。

原來(lái),在具體編碼時(shí),是用01、02、03、04……09、10、11……26分別表示英文的26個(gè)字母,將電文中的單詞按字母的順序“翻譯”成數(shù),然后按照一定的方法進(jìn)行編碼。由于人們只知道大數(shù)(即質(zhì)因數(shù)的乘積),而不知道這些質(zhì)因數(shù),因此并不知道電碼的秘密。唯一能破譯這種密電碼的是掌握質(zhì)因數(shù)這個(gè)“謎底”的人。當(dāng)然,隨著電子計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,人們對(duì)質(zhì)因數(shù)的分解也會(huì)逐漸取得新的突破,今天分解不了的大數(shù),明天就可能分解。到那時(shí),分解質(zhì)因數(shù)的奧秘將逐一被揭穿,而這種密電碼的安全性就成問(wèn)題了。

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