Иван Ефишов - Таинственные страницы. Занимательная криптография
В древнерусском письменном языке слово «година» обозначало и время, и год, и час. Отметим, что «час» в украинском и czas в польском и теперь обозначают слово «время».
Как же могло получиться, что год и час обозначались одним словом? Чтобы понять эту взаимосвязь, нужно немного углубиться в историю. И слово «час», и слово «год» этимологически связаны с глаголами, обозначающими ожидание: «чаять» и «годить».
Если же заглянуть еще на несколько сотен лет назад, то можно докопаться и до более любопытных вещей. Слово «год» (годъ) приблизительно до XVI века обозначало в нашем языке благоприятный промежуток времени или ожидание такого момента (отсюда и корень в словах «погоди», «погода», «годный»), а отрезок времени от весны до весны раньше называли летом; однако «год» вытеснил «лето» в этом значении. А в английском, немецком и шведском языках слово, произошедшее от того же древнего корня «год», потеряло значение ожидания и стало означать просто что-то хорошее: в английском оно преобразовалось в good, немецком – gut и шведском – god{64}.
Хорошее знание грамматики родного языка также помогало в делах криптографии. Так, сотрудник тайной канцелярии папской курии (напомним, что официальными языками Ватикана являются латинский и итальянский) итальянец Чикко Симонета еще в 1474 году издал трактат, в котором «систематически излагались принципы вскрытия шифров, основанные на знании некоторых лингвистических особенностей языка [латинского и итальянского. – И. Е.], на котором был написан открытый текст сообщения. Появление такого руководства ‹…› было вызвано необходимостью не единичного, а массового обучения соответствующих служащих курии основам криптоанализа. Создание такого трактата свидетельствует не только о том, что использование шифров ‹…› приобрело массовый характер, но и о том, что ‹…› вскрытие шифров стало возможным и реально осуществляемым на практике явлением»{65}.
Этюд XXVIII
Аэропорт
Еще до недавнего времени всем путешественникам приходилось видеть, как меняются надписи перекидного табло в аэропорту или на железнодорожном вокзале. Сначала табло пустое. Потом вдруг появляется некая абракадабра, например:
Догадаться, тем более «дешифровать» такое сообщение вряд ли возможно. Но буквы опять приходят в движение, привлекая внимание своими щелчками, и надпись меняется:
По-прежнему непонятно, что написано на табло; глаз выхватывает невероятные сочетания, вроде ДЕЛУВЕК, однако мелькание букв продолжается, возникают пробелы между словами:
Вы уже справились с этой задачей? «Дешифровали», какой город появится на табло?
Сменяются еще три буквы:
Те, кто собрался поехать в этот город, уже догадываются, другим нужна еще пара замен, чтобы понять надпись:
И уже все догадываются, что за сообщение появится:
Примерно по тому же принципу работают автоматические камеры хранения багажа на вокзалах, которые открываются лишь тогда, когда набрано некоторое «тайное слово» или тайный набор цифр. Это слово (пароль) набирают с помощью одного или нескольких дисков, на которые нанесены буквы или цифры.
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.
Этюд XXIX
Лепет
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.
Этюд XXX
