Все эти изображения различаются используемыми мультимедийными системами; они также различаются по размеру и масштабу, от менее дюйма до 100 футов.Однако они сохраняют структурную преемственность: все они состоят из замкнутого круга, содержащего две горизонтально выровненные точки в верхней половине круга, и широкой U-образной кривой в нижней половине круга. Кроме того, это расположение структурно сравнимо с улыбающимся человеческим лицом. Есть много разных способов изобразить смайлик с использованием разных медиа-систем. Однако во всех этих случаях основная структура стимулов остается неизменной. Тот факт, что люди распознают это достаточно, чтобы разные стимулы вызывали одно и то же мем-состояние («счастливое лицо», положительный аффект), указывает на высокую степень кодификации .

Примеры коммуникативных кодов

Традиционно специалисты по коммуникации разделили коды, используемые для человеческого общения, на две категории: вербальных кода и невербальных кодов. Это различие стало овеществленным и кальцинированным до такой степени, что мы относимся к этой системе классификации так, как если бы она была «реальной», то есть как если бы она была отражением нашей коммуникативной реальности. Мы считаем, что, думая о коммуникативных кодах как о вербальных и невербальных, мы рискуем ограничить то, как мы видим и думаем о коммуникации.Во-первых, вербальное / невербальное различие неявно способствует концептуализации общения как основанного на «языке и других, менее значимых способах общения». В частности, мы рискуем упустить из виду коммуникативные коды, которые не вписываются в эту аккуратную двухкатегориальную систему. Но, как мы утверждали выше, современная система нотной записи определенно квалифицируется как коммуникативный код, как и системы математической записи.

Наш подход к обработке сообщений требует только того, чтобы мы смотрели на поведение и спрашивали, существует ли система, которая последовательно активирует те же состояния мемов с помощью структурно связанных стимулов.Если есть, мы называем это коммуникативным кодом.

Некоторые коммуникативные коды, которые используют люди, включают:

• Язык — Язык может быть дополнительно сокращен до письменных (визуальных) версий и устных (слуховых) версий, поскольку обе имеют достаточно систематических различий, поэтому было бы продуктивно изучить и понять, почему эти различия существуют.

• Современная система нотной записи — Это относится к тому, как написана музыка, включая информацию о порядке и длине нот, размере, тональности и т. Д.

• Математические системы понятий — Это относится к тому, как записывается математика, включая числа, символы для математических операций и обозначения, используемые в доказательствах (например, «QED»).

• Эстетические коды — Различные искусства — например, живопись, скульптура, актерское мастерство, танцы, производство фильмов, музыкальная композиция, музыкальное исполнение — могут считаться коммуникативными кодами, поскольку они используют поведение и артефакты в соответствии с правилами, которые систематически вызывают конкретные состояния мемов в других.

• Кинезический код — это относится к тому, как мы используем наши физические тела для активации мемных состояний у других. Этот код не обязательно требует реального физического тела в качестве носителя. Когда мы смотрим на комикс, используемая медиа-система — это бумага и чернила. Кинезический код, однако, виден на лицах персонажей комиксов и в том, как их тела расположены.

• Proxemic Code — это относится к тому, как мы использовали физическое пространство для активации мемов в других.Как и в случае с кинезическим кодом, проксемический код может быть очевиден во множестве различных мультимедийных систем — анимации, фильмах, фотографиях — и не ограничивается использованием только между реальными людьми.

• Вокальный код — Это относится ко всем качествам наших голосов, которые сопровождают содержание или произносимые слова. Это может включать высоту звука, скорость, изменение высоты звука, акцент, громкость, артикуляцию и т. Д. Это также может быть очевидным в различных системах мультимедиа. Фактически, мы утверждаем, что то, что в печати называется «пунктуация», можно понимать как графические индикаторы вокального кода.Запятые, точки с запятой, точки, многоточия, вопросительные знаки, восклицательные знаки — все это индикаторы вокального поведения. Например, человеку, который публикует что-то в Интернете ВСЕМИ ЗАГЛАВНЫМИ буквами, часто говорят: «Перестань кричать».

• Тактильный код — Этот код включает в себя все способы активации состояний мемов путем прикосновения к другому человеку.

• Хронемический код — это относится к тому, как мы можем активировать состояния мемов с помощью времени. Опоздание, раннее прибытие, навязывание чего-то без предупреждения, многозадачность во время разговора с вами — все это примеры того, как мы используем время для активации состояний мемов.

• Внешний вид — Мы представляем себя разными способами другим. Некоторые из этих состояний мемов активируются качествами нашей внешности, которые не находятся под нашим непосредственным контролем (например, рост, цвет кожи, цвет волос), другие — непосредственно под нашим контролем (например, весом, размером, формой).

• Артефакты и окружающая среда — Этот код включает то, что Джордж Карлин называет «нашим материалом», и то, как он активирует определенные состояния мемов для тех, кто взаимодействует с нами.Как мы одеваемся, какие очки носим, ​​наши кошельки, рюкзаки, украшения и все способы, которыми мы манипулируем и украшаем наше непосредственное окружение (например, спальню, офис), — все это может быть частью этого кодекса.
• Обонятельный код — Этот код, который касается того, как запах систематически активирует мемы, только недавно стал признан и изучен исследователями, несмотря на индустрию «личных манипуляций с запахом» (например, парфюмерия, одеколоны, средства после бритья, дезодоранты, освежители дыхания, средства для полоскания рта, ароматизированные шампуни, средства для устранения запаха обуви), приносящие десятки миллиардов долларов ежегодно.

Требуется ли для связи код?

В предыдущей главе мы утверждали, что коммуникация невозможна без использования медиа-системы. Мы не можем получить прямой доступ к мозгу других людей, поэтому мы должны получить доступ к их мозгу косвенно, через их чувства. Для этого мы даем товарищам по общению стимулы, которые создаем путем систематического изменения медиа-системы. Чтобы общение «работало» — то есть для стимулов, которые мы предъявляем, чтобы активировать или создать мем-состояние, которое мы намереваемся, — должны ли эти стимулы быть кодифицированы как ? Другими словами, нужно ли нам кодов для связи?

Большая часть человеческого общения происходит через общий язык.Общий язык квалифицируется как коммуникативный код: языки — это системы, которые объединяют структурно связанные стимулы (например, слова) с состояниями мемов (например, определения этих слов) и делают это структурированным и организованным образом. Также бывает, что большая часть нашего общения также использует невербальное поведение. В любом количестве учебников, посвященных невербальной коммуникации, выявляются и описываются различные невербальные коды, то есть «значения» или состояния мемов, которые люди систематически связывают с различными формами невербального поведения.Многие традиционные определения коммуникации ссылаются на своего рода «общий код» или «общую сигнальную систему». Учитывая такой акцент на языке и невербальных кодах в научных дискуссиях о коммуникации, интуитивно кажется, что коммуникация будет зависеть от какого-то общего коммуникативного кода (ов).

Мы утверждаем, что общий код , а не , является важным компонентом коммуникативного события — другими словами, можно общаться без кода. Однако коды действительно облегчают общение и могут возникать в результате повторяющихся коммуникативных событий.Другими словами, нам не нужен код для общения, но коды упрощают общение — настолько, что даже если мы начнем общаться без кода, мы, вероятно, разработаем его в процессе, если будем общаться достаточно долго.

Чтобы проиллюстрировать это, рассмотрим игру Charades . Для немногих читателей, незнакомых с этой игрой, это общая процедура: две команды соревнуются друг с другом. Один человек в одной команде получает подсказку, которая не передается его товарищам по команде.В этом приглашении может быть много разных вещей: название песни, фильм, популярная фраза или любое количество общих понятий («танцевальная вечеринка», «книжный червь»). Игрок, получивший подсказку, должен передать эту подсказку своим товарищам по команде без использования каких-либо слов, языка или звука. Игрок может использовать только жесты. Ее товарищи по команде выкрикивают свои выводы о том, что она пытается донести до тех пор, пока они не поймут это правильно или не истечет установленное количество времени.

Если бы мы нашли горстку людей, которые никогда раньше не играли в эту игру, и соблазнили бы их поиграть, весьма вероятно, что они будут наивны по отношению к любым жестам или поведению, которые могут использовать другие более опытные игроки во время игры.Они должны буквально «придумывать это по ходу дела». Тем не менее, несмотря на эту неопытность, они, вероятно, добьются успеха в некоторых своих попытках вывести правильные подсказки.

Согласно большинству определений общения и, конечно, определению, которое мы использовали в этой книге, Шарады явно подразумевает общение. И все же нашей гипотетической команде из новичков Charades удается успешно общаться в отсутствие каких-либо конкретных, ранее установленных общих кодов.Мы признаем, что к концу нескольких раундов игры наши новички, вероятно, разработают очень простой, зародышевый код Charades (где, например, одни и те же жесты систематически используются для активации «звучит как» или «книга», или «фильм»). Однако их первые успехи показывают нам, что можно общаться без общего кода.

Разработка коммуникативных кодов

Пример игры «Шарады» показывает нам один из возможных способов возникновения коммуникативного кода, то есть возможную кодификацию.Как только коммуникаторы успешно создают понимание, используя определенный набор стимулов (например, сообщение), они часто возвращаются к тем же стимулам, когда хотят снова активировать то же состояние мема. В игре «Шарады», если положить руку за ухо, можно активировать состояние мема, «звучит как». Если этот жест эффективно активирует это состояние мема для моих товарищей по команде, я воспользуюсь им снова в следующий раз, когда он мне пригодится; мои товарищи по команде также могут использовать его, когда это будет им полезно. Поведение будет воспроизведено, если оно эффективно активирует желаемое состояние мема, и широко воспроизведено, если оно будет широко эффективным.

Благодаря этому процессу этот жест (засовывание руки за ухо) становится культурным артефактом . Культурный артефакт — это продукт, созданный в рамках человеческой культуры для определенной цели, и который воспроизводится в зависимости от его эффективности. Мы можем взглянуть на спектр используемых нами коммуникативных форм поведения и утверждать, что все эти виды поведения являются культурными артефактами, которые эффективно работают как коммуникативные поведения в процессе культурного консенсуса и привыкания .Если мы и другие люди обнаруживаем и соглашаемся с тем, что данное поведение эффективно для активации желаемого мем-состояния (культурный консенсус), мы и другие будут продолжать использовать это поведение таким образом для этой цели (привыкание).

Однако кодификация не всегда возникает одинаково. Игра Charades показывает, как набор условностей может возникнуть в результате человеческого взаимодействия и в конечном итоге привести к разработке (базового) кода. Однако в качестве другого примера вернемся к смайлику.Смайлик по существу сводит улыбающееся человеческое лицо к самым фундаментальным структурным элементам, которые по-прежнему активируют концепцию улыбающегося лица человека и связанный с ним положительный эффект. Это немного отличается от жеста «похоже на»: смайлик предназначен для имитации этого улыбающегося человеческого лица, которое также активирует похожие мемы («счастливое лицо», положительный эффект). Хотим ли мы утверждать, что настоящее улыбающееся лицо человека — это тоже культурный артефакт?

Улыбающееся лицо действительно немного другое.Связь между улыбающимся лицом и положительным аффектом — это глобальное явление: люди во всем мире, принадлежащие к разным культурам, улыбаются очень похожим образом, когда испытывают положительный аффект. Когда обычное поведение связано с общей реакцией на всей планете (а в некоторых случаях и между видами), обычно можно с уверенностью предположить, что такое отношение поведения / реакции имеет более фундаментальное происхождение, чем культура. В этих случаях мы обычно предполагаем, что такие комбинации поведения / реакции являются частью нашего генетического наследия, закодированного в нашей ДНК.Улыбаться, когда счастливы, рычать и скрипеть / обнажать зубы, когда они враждебны, расширяться, когда принимает вызов, и буквально сжиматься, когда отступает от вызова — все это поведение, которое проявляют различные млекопитающие одинаково.

Функции кодов

Мы можем исследовать коды с точки зрения функций, которые они выполняют в процессе человеческого общения, точно так же, как мы это сделали с медиа-системами. Две основные функции кодов, которые мы обсудим, соответствуют двум основным функциям мультимедийных систем: коды помогают нам распределять сообщений, а коды помогают нам взаимодействовать с сообщениями.Давайте сначала рассмотрим распределение.

Распределение

Как правило, источники сообщений и цели разделены каким-то промежутком в пространстве и / или времени. Чтобы общаться, один коммуникатор — например, говорящий человек, автор книги, радио- или телестанция — должен послать или передать сообщения через этот промежуток другим коммуникаторам. В большинстве случаев при общении лицом к лицу сообщение может быть эффективно передано в ближайшее окружение цели с помощью мультимедийных систем (например,г., воздух, свет) под рукой. В этом случае форма, в которой один коммуникатор кодирует сообщение, может быть доступна для органов чувств других коммуникаторов.

Однако во многих ситуациях коммуникаторы не имеют прямого доступа к чувствам других коммуникаторов. Это имеет место, например, когда автор книги хочет достучаться до читателя за тысячу миль, или когда радиостанция транслирует музыку на аудиторию, распределенную по сотням квадратных миль, или производитель интернет-контента хочет разослать свой блог по адресу его двадцать семь преданных последователей по всему миру.В таких случаях коммуникаторам требуются дополнительные системы каналов или носителей (например, электричество в медных проводах, пластиковых дисках, бумаге) для перемещения сообщения на большие расстояния в пространстве и времени. В этих обстоятельствах сообщение часто приходится преобразовывать или транслировать в форму стимулов, которые могут эффективно проходить через эти дополнительные медиа-системы (или передаваться ими). Коды часто используются для преобразования или перевода стимулов. Таким образом, важной функцией кодов является облегчение и обеспечение распространения сообщений.

Например, первые телефоны улавливали энергию, создаваемую нашим голосом, и преобразовывали ее в структурно сопоставимых вариаций электрических частот, передаваемых по медным проводам. Эти электрические частоты будут создавать отклонения в диафрагме на другом конце вызова, создавая отклонения в давлении воздуха, которые разумно отражают исходное изменение давления воздуха, вызванное динамиком. Так получатель «услышит» голос говорящего. Мы называем это аналоговым кодом , потому что разница в электрических частотах, передаваемых по проводам, является прямым аналогом голоса, создавшего код.

Аналогичным образом, ранние виниловые диски — фонографы (буквально «записанный звук») — использовались для записи звуков, издаваемых певцами или музыкальными инструментами. Подобно тому, как телефон преобразовывал голоса в электрические частоты, соответствующие голосам, голоса певцов использовались для нарезания канавок на виниловых пластинках. Различия в канавках отражали вариации в голосах, которые их создавали, таким образом, канавки можно было «считывать обратно», чтобы обеспечить разумное копирование голосов, которые их создали.Эти фонографы затем можно было воспроизводить в большом количестве и доставлять повсюду, чтобы записанные сообщения могли быть переданы тысячам целей. Это также пример использования аналогового кода, поскольку канавки на виниле отражают аналоговое кодирование исходного звука.

Печатный язык в виде кода также может использоваться для эффективного распространения сообщений. В этом случае состояния мемов коммуникаторов могут быть изображены и записаны с помощью визуально доступных кодов со стимулами, состоящими из букв, глифов или подобных знаков.Кодирование сообщений на печатный язык позволяет записывать сообщения на различных носителях и каналах связи и распространять их среди тысяч целей или членов аудитории.

Азбука Морзе представляет собой несколько иной пример кода, используемого для распространения сообщений. Он отличается тем, что не рассчитывает на создание аналоговых версий передаваемого сообщения; вместо этого он преобразует сообщение в символы в виде тире и точек. Сэмюэл Морс, один из изобретателей телеграфа, разработал свой код для передачи текста (например, на английском языке) по электрифицированным медным проводам.Морс просто включал и выключал электричество короткими или более длинными импульсами («точки» и «тире»), связанными с каждой буквой алфавита. Приемник на другом конце будет видеть и слышать эти импульсы, поскольку они вызывают магнитное размыкание и замыкание двух контактов. Приемник переводил импульсы обратно в буквы. Код Морзе оказался чрезвычайно универсальным кодом передачи в том смысле, что его можно использовать в различных мультимедийных системах, практически в любой системе, которая позволяет различать более короткие и более длинные импульсы любых стимулов.

Цифровые коды — это последний пример кодов, используемых для распространения сообщений. Сегодня большой процент распространения сообщений осуществляется за счет использования цифрового кодирования. Аналоговые волны в значительной степени были заменены цифровыми импульсами — двоичными цифрами или битами (Shannon & Weaver, 1947), которые служат основой совершенно другой, более универсальной и эффективной системы кодирования. Комбинации битов используются для активации определенных пикселей на экране определенным образом.Они могут активировать определенную звуковую частоту. Они могут соответствовать определенной букве. На этом этапе практически все сообщения могут быть преобразованы в поток битов и перемещены по различным каналам и носителям к намеченным целям. Материальные книги, журналы, газеты по-прежнему используют печатный язык и изображения, но их цифровые аналоги используют биты.

Интерфейс

Теперь, когда мы обсудили, как коды могут помочь в перемещении сообщений, мы обратим наше внимание на то, как коды могут помочь людям взаимодействовать с сообщениями.Как упоминалось выше, в любой коммуникативной ситуации сообщение должно преодолевать разрыв между двумя или более коммуникаторами. После того, как этот пробел будет успешно преодолен, сообщение должно быть в форме, доступной и обработанной человеком, чтобы оно стало частью коммуникативного процесса.

Сообщение, которое приходит в форме, которую коммуникатор не может получить (или обнаружить), бесполезно с коммуникативной точки зрения. По этой причине мы не можем смотреть телешоу, глядя в медный кабель, выходящий из стены дома.Это не потому, что сообщение — последний выпуск нашего любимого шоу — отсутствует в медном кабеле; это там. Проблема в том, что сообщение находится в форме, недоступной для наших органов чувств и не имеющей значения для нашего понимания мира — стимулы, которые присутствуют в медном кабеле, не доступны нам эмпирически.

Чтобы смотреть наше любимое шоу, нам нужно подключить кабель к задней части наших экранов. Когда мы это делаем, наши телевизоры (или мониторы) декодируют цифровой сигнал, а кодируют сообщение, которое он передает для активации определенных пикселей на экране и вывода звука, производимого динамиками.Свет от этих пикселей и звуки из динамиков будут представлены на частотах, с которых наши органы чувств могут выбирать. Пиксели вместе будут светиться, образуя узор, который активирует состояния мемов (например, «дракон») в нашем сознании, и этот ответ будет усилен звуковой волной, исходящей из наших динамиков (которая активирует, например, рев дракона). Сообщение присутствовало в кабеле все время; однако он был закодирован для целей распределения , а не для интерфейса .Чтобы мы могли получить доступ к этому сообщению, оно должно быть закодировано таким образом, чтобы оно могло взаимодействовать с нашими основными органами чувств (т.е. быть доступными).

Свойства кодов

Точно так же, как мы рассмотрели, как медиа-системы различаются по своим возможностям, мы можем также изучить, как коммуникативные коды различаются с точки зрения ключевых свойств. Это позволяет нам сравнивать и противопоставлять полезность различных коммуникативных кодов для решения коммуникативной задачи. Хотя эти свойства могут относиться к любой из функций кода, описанных выше, специалистов по коммуникациям обычно больше заботит то, как люди взаимодействуют с сообщениями, чем то, как мы их перемещаем.(Определение того, как использовать код для перемещения сообщений из точки A в точку B, исторически было прерогативой инженеров и компьютерных ученых.) Таким образом, в нашем обсуждении свойств кодов мы сосредоточимся в первую очередь на качествах, которые имеют последствия для интерфейса.

Коммуникативные коды могут значительно различаться по тому, насколько жестким или жестким является их синтаксис. (Напомним, что синтаксис относится к степени и природе структуры, присутствующей в коде).Современная система нотной записи широко используется во всем мире и, согласно нашему определению, однозначно квалифицируется как коммуникативный код. В этой системе набор символов (например, ключи, типы нот) систематически и последовательно вызывает одни и те же состояния мемов (например, воспроизведение определенной ноты в течение определенного количества времени в определенном порядке) у пользователей. Синтаксис, который управляет современной нотной записью, довольно жесткий: одни и те же визуальные символы (например, целая нота) всегда соответствуют одним и тем же конкретным состояниям мема и соответствующему поведению (например,g., сыграйте ноту на полную долю тактового размера). В результате «сообщения», закодированные с использованием современной нотной записи — например, книги с фортепианной музыкой — интерпретируются во многих коммуникаторах очень похожим образом (т.е. любым, кто читает музыку и играет на пианино).

Точно так же и по тем же причинам современные математические системы обозначений также очень жесткие. В математическом уравнении нет места двусмысленности; он не может быть неясным или расплывчатым. Несколько коммуникаторов должны иметь возможность интерпретировать это уравнение одинаково.Неудивительно, что две функции, которые были запрограммированы на ранних компьютерах, заключались в различных математических действиях и, когда было создано необходимое вспомогательное оборудование, в воспроизведении музыки. Почему компьютеры могли так рано заниматься математикой и музыкой? Потому что математика и музыка также имеют простой и жесткий по своей природе синтаксис.

С другой стороны, многие коммуникативные коды, которые мы используем каждый день, имеют менее жесткий синтаксис. Чем менее жесткий синтаксис, тем больше мы можем рассматривать его как вероятностный: то есть вероятность того, что кто-то будет вести себя в соответствии с синтаксисом, более изменчива.Например, использование людьми кинезического поведения — мимики или жестов — лишь иногда вызывает (и призвано вызывать) определенные состояния мемов последовательным и систематическим образом. Наши текущие коммерческие системы искусственного интеллекта — Siri ™ от Apple, Echo ™ от Amazon, Cortana ™ от Microsoft — имеют некоторые трудности в языковом взаимодействии с пользователями, но выглядят многообещающе. Тем не менее, пройдет много времени, прежде чем наши системы искусственного интеллекта смогут продемонстрировать навыки среднего взрослого человека при адекватном реагировании на кинезическое, вокальное или проксемическое коммуникативное поведение.Эти коды просто характеризуются гораздо меньшей жесткостью, чем музыкальные или математические системы обозначений или даже устная и письменная речь. Как правило, надежно интерпретировать сообщения труднее, если используемые ими коды имеют менее жесткий синтаксис.

Синтаксическая сложность

Коммуникативные коды также различаются по сложности синтаксиса. Некоторые коды имеют относительно простую структуру, определяемую простыми правилами. Например, азбука Морзе (см. Ниже) состоит из серии комбинаций точек и тире, причем каждая буква английского алфавита представляет собой разную комбинацию.Синтаксически этот код довольно прост, и вы можете довольно быстро изучить его синтаксис. Чего нельзя сказать о синтаксисе, который управляет математической коммуникацией. Синтаксис математической коммуникации, безусловно, жесткий, но для обычного человека он также довольно сложен. Многие взрослые, столкнувшись с решением математического уравнения, внезапно вспоминают «Прошу прощения, дорогая тетя Салли» или PEMDAS, которые помогают им запоминать порядок действий. Грамматика — синтаксис языка — также довольно сложна.Мы могли бы неплохо говорить по-английски, но большинство из нас не может сформулировать ничего, кроме самых элементарных правил английской грамматики. Тесно связанные, чтение и понимание предложений с множеством встроенных предложений («человек, кошка которого сбежала в испуге на прошлой неделе, все еще расстроен»; «она друг сына соседа моей сестры, который живет в Юте») — что является одной из форм этот сложный грамматический синтаксис может оказаться трудным даже для опытных читателей.

Универсальность использования

Мы также можем сравнивать и противопоставлять коды в зависимости от того, насколько широко они используются.Например, мы можем предположить, что некоторые аспекты кинезических и вокальных кодов могут быть распространены во всем мире. Это потому, что части этих кодов являются частью нашего наследия млекопитающих. Мы можем улыбаться, хмуриться, стиснуть зубы и рычать, и люди по всей планете будут интерпретировать такое поведение очень похожим образом. Точно так же два математика из разных стран, говорящие на разных языках, могут не очень легко говорить о погоде, но они могут общаться обо всем, что можно выразить математическими формулами и уравнениями.Это потому, что способы, которыми мы общаемся с помощью математического «кода», чрезвычайно распространены, даже глобальны. Математический код не является частью нашего генетического наследия; это придуманный (то есть обычный) код. Как и современная система нотной записи, математический код стал стандартизированным во многих странах мира, что позволяет людям разных культур и происхождения, говорящим на разных языках, общаться о тех областях контента, которые поддаются этим кодам.

Ограничения по актуальности

Это свойство, которое относится к диапазону возможных идей или состояний мемов, которые могут быть рассмотрены с помощью кода, особенно важно учитывать при оценке того, как можно использовать код.Как обсуждалось ранее, основная функция коммуникации — активация мем-состояний в другом коммуникаторе. Не все коды делают это одинаково хорошо для всех возможных состояний мемов. Математические коды отлично подходят для четкой передачи математических идей, но плохо подходят для обсуждения погоды, политики или того, как прошел ваш день в школе. Из всех кодов, которые обычно используют люди, язык имеет наибольшую способность к актуальности. Конечно, есть идеи, которые нам «трудно выразить словами». Но, в конце концов, слова — язык — по-прежнему остаются нашим наиболее универсальным и эффективным коммуникативным кодом, когда мы сталкиваемся с необходимостью эффективно активировать самый широкий диапазон состояний мемов с наилучшими шансами на успех.

Резюме и заключение

В этой главе мы предложили ориентированное на обработку сообщений определение коммуникативных кодов и представили несколько примеров коммуникативных кодов, которые часто используются для активации состояний мемов и помогают коммуникаторам эффективно формировать понимание. Мы аргументировали это тем, что, в отличие от медиа-систем, нам не нужен код для успешного взаимодействия. Однако коммуникативные коды действительно облегчают общение; в результате они часто возникают при повторяющихся коммуникативных взаимодействиях, если мы не начинаем с общего кода.Затем мы сформулировали набор ключевых свойств — синтаксическую жесткость, синтаксическую сложность, универсальность использования и ограничения актуальности — которые можно использовать для оценки кодов, а также для сравнения и сопоставления их друг с другом. Определение набора свойств, общих для всех коммуникативных кодов, помогает нам распознать функциональные общности различных кодов и снять концептуальные ограничения, которые сопровождают традиционную дихотомию «вербальный / невербальный» в мышлении о коммуникативных кодах.

Список литературы

Шеннон, К.Э. и Уивер В. (1949). Математическая теория коммуникации . Урбана: Университет Иллинойса Press.

Написание секретных сообщений с использованием шифров | Scholastic

Независимо от того, является ли ваш ребенок обучаемым шпионом — пытается уберечь свой дневник от попадания в чужие руки или хочет сделать сюрприз сюрпризом — криптография — полезный навык. Криптография — это название для кодирования и декодирования информации, то есть ее каким-либо образом изменить, чтобы другие не могли ее прочитать, и выяснить, как преобразовать ее обратно в сообщение, которое вы можете понять.

«Шифры» — это способы кодирования и декодирования информации, использующие серию очень точных инструкций. Поощряйте своего ребенка научиться шифрованию с помощью этих шагов и материалов.

Когда ваш ребенок собирает свои инструменты и материалы, попросите его подумать о том, насколько скрытным он хочет, чтобы его сообщение было. Например, писать большим черным маркером не так скрытно, как писать невидимыми чернилами. Напишет ли он свое сообщение на обычной бумаге или на кусочках головоломки? Будет ли его сообщение помещено в обычный конверт и отправлено по почте или оно должно поместиться в крошечном секретном отделении?

Инструменты :
Что-то для записи

Материалы :
Что-то для записи

Кодирование с помощью шифра Цезаря
Также известный как шифр сдвига, шифр Цезаря является одним из самых простых и широко распространенных известные методы шифрования.Каждая буква в сообщении вашего ребенка заменяется буквой, которая идет через определенное количество мест в алфавите. Попросите вашего ребенка выполнить следующие простые шаги, чтобы использовать шифр Цезаря.

Шаг 1. Выведите весь алфавит в строку.

Шаг 2. Выберите число, которое будет вашей «ротационной» суммой. В этом примере это 7. Посчитайте столько букв в алфавите.

Шаг 3. В первой строке, начиная с буквы, которую вы «повернули», перепишите алфавит.Когда вы дойдете до «Z», перейдите к началу строки алфавита над этой и продолжайте вводить буквы, пока не переписываете весь алфавит.

Совет. Проведение вертикальных линий между каждой парой букв может помочь вам увидеть, какие буквы соединены вместе. Использование разных цветов для обычного и «повернутого» алфавита поможет вам запомнить, что есть что.

Шаг 4. Решите, что будет сказано в вашем сообщении, и запишите его на листе бумаги.Теперь вы готовы его закодировать! Посмотрите на первую букву своего сообщения и найдите ее в верхней строке кодовой таблицы. Затем найдите букву в строке в нижнем ряду кода и напишите ее на новом листе бумаги. В этом примере первая буква — «I», а буква под ней — «B». Продолжайте кодировать остальные буквы в сообщении.

Шаг 5. Чтобы декодировать сообщение, вы выполняете процесс в обратном порядке. Посмотрите на первую букву в закодированном сообщении. Найдите его в нижней строке кодовой таблицы, затем найдите букву, которой она соответствует, в верхней строке кодовой таблицы и напишите ее над закодированной буквой.Поначалу это может сбивать с толку! Чтобы быть быстрым декодером, нужна практика.

Дальше: части головоломки
Когда ваш ребенок разгадывает шифр, он решает своего рода головоломку. Почему бы не сделать шифр вашего ребенка еще более секретным, написав его на кусочках настоящей головоломки? Тот, кто его решит, должен собрать пазл, чтобы увидеть зашифрованное сообщение целиком, а затем заняться его решением.

Подсказка: собрать головоломку изображением вверх намного проще, чем собрать ее стороной для сообщения вверх.Но затем его нужно перевернуть, чтобы увидеть и решить зашифрованное сообщение. Чтобы перевернуть его, не теряя кусочков, соберите пазл на плоской поверхности, которую легко двигать, например, на картоне. Когда вы закончите, накройте все еще одним плоским куском. Переверните весь сэндвич из картона и головоломки, чтобы увидеть сообщение на обратной стороне!

Дальнейшее развитие: интервалы
Сделайте расшифровку шифра вашего ребенка еще более сложным, если он изменит интервал между буквами.Если человек, просматривающий его закодированное сообщение, видит одно и то же слово в нескольких местах, он может понять, что оно означает «то» или «и» или другое распространенное слово. Если написать буквы маленькими группами одинакового размера, будет невозможно определить, где начинается и заканчивается каждое слово. После расшифровки букв решатель должен преобразовать расшифрованные буквы обратно в слова, что делает его второй головоломкой, которую нужно решить.

Кодирование с помощью шифра Rail Fence
В шифре Rail Fence Cipher ваш ребенок для кодирования и декодирования своего сообщения использует формат, напоминающий старомодное раздельное ограждение.Попросите вашего ребенка следовать этим инструкциям, чтобы освоить шифр Rail Fence.

Шаг 1. Направляющие ограждения с разъемными направляющими — это длинные части, которые проходят параллельно земле, а стойки проходят прямо вверх и вниз. Нарисуйте форму забора с перилами и столбами. Чтобы зашифровать свое сообщение, пишите его по одной букве за столбиками забора, продвигаясь вверх к следующему столбу, когда достигнете дна.

Шаг 2. Перепишите свое сообщение, собирая каждое слово из букв, написанных на каждой «направляющей», начиная с букв на первой направляющей, затем с букв на второй и так далее для любого количества направляющих. использовал.

Чтобы расшифровать сообщение, попросите ребенка разделить его на столько частей (в данном примере — три), каждое зашифрованное слово через перила забора, и прочитать «столбы» забора слева направо. Не забудьте сказать человеку, декодирующему сообщение, сколько перил в «заборе», которым пользовался ваш ребенок!

Подсказка: если вы объедините методы шифра Цезаря, шифра Rail Fencer, измените пространство и по-разному используете головоломку, закодированное сообщение вашего ребенка будет намного безопаснее от посторонних глаз.И весело решать!

Секретный язык: криптография и секретные коды

Рон Хипшман

Когда вы были ребенком, у вас было кольцо-декодер «Captain Midnight»? С его помощью вы могли отправлять друзьям сообщения, которые никто не мог прочитать. Или, может быть, вы помните, как использовали специальные символы для написания заметок в классе. Если записку перехватили, ваш учитель ничего не смог бы узнать о вашем романе.

В более серьезных случаях наши военные и дипломатические силы используют коды и шифры для защиты конфиденциальной информации от посторонних глаз.Компании также отправляют данные, которые были закодированы, чтобы попытаться защитить коммерческую тайну и закулисные сделки. В конце концов, вы не хотите, чтобы ваш конкурент знал, что вы собираетесь приобрести его компанию с выкупом за счет заемных средств.

Изучение шифрования и кодирования (на передающей стороне), а также расшифровки и декодирования (на принимающей стороне) называется криптографией от греческого κρυπτός (криптос), или скрытый и γράφειν (графия), или письмо. Если вы не знаете греческого языка (а некоторые из нас знают), приведенные выше буквы могут быть формой кода! Хотя различие нечеткое, шифры отличаются от кодов.Когда вы заменяете одно слово другим словом или предложением, как, например, в словаре иностранного языка, вы используете код. Когда вы смешиваете или заменяете существующие буквы, вы используете шифр. (Я сказал вам, что разница нечеткая, и вы можете комбинировать коды и шифры, заменяя одно слово другим, а затем смешивая результат.) Мы сконцентрируемся на шифрах.

Чтобы шифр был полезным, необходимо знать несколько вещей как на отправляющей, так и на принимающей стороне.

1. Алгоритм или метод , используемый для шифрования исходного сообщения (известного как открытый текст).
2. Ключ , используемый с алгоритмом, позволяющим зашифровывать и дешифровать открытый текст.
3. Период или время , в течение которого ключ действителен.

По аналогии, чтобы войти в свой дом, вам нужно вставить ключ в замок, чтобы открыть дверь. Этот процесс (использование ключа и замка) является методом или алгоритмом. Теперь этот метод работает только в том случае, если у вас есть правильный ключ, который можно вставить в замок, и ваш ключ будет действителен только до тех пор, пока вы проживаете в конкретном жилище.Следующий житель поменяет замки на другой ключ, чтобы убедиться, что вы не можете войти, даже если вы знаете метод.

Выбор трех вышеперечисленных пунктов — алгоритма, ключа и периода — зависит от ваших потребностей. Если вы находитесь на поле боя и получаете текущие тактические данные, вам нужен алгоритм, который упрощает расшифровку сообщения в пылу битвы. С другой стороны, вы также должны предполагать, что ваш оппонент перехватил ваше зашифрованное сообщение и пытается его сломать.Следовательно, вы должны выбрать достаточно сложный алгоритм (метод), чтобы к тому времени, когда ваш оппонент это выяснил, данные были бесполезны. Чем проще алгоритм вы выберете, тем чаще вам придется менять ключ, открывающий код, — если вы хотите держать своего врага в неведении.

Шифры делятся на две основные категории; шифры подстановки и шифры транспонирования. Шифры подстановки заменяют буквы в открытом тексте другими буквами или символами, сохраняя порядок, в котором символы располагаются одинаково.Шифры транспонирования сохраняют все исходные буквы нетронутыми, но меняют их порядок. Результирующий текст любого метода шифрования называется зашифрованным текстом. Конечно, вы можете использовать оба метода один за другим, чтобы еще больше запутать непреднамеренного получателя. Чтобы почувствовать эти методы, давайте взглянем на некоторые шифры.

Замещающие шифры и кольца декодера

Мы постоянно используем подстановочные шифры. (На самом деле в большинстве случаев подстановочные шифры можно было бы правильно называть кодами.) Код Морзе, сокращение, семафор и код ASCII, с которым эти символы хранятся внутри моего Macintosh, являются примерами. (ASCII означает Американский стандартный код для обмена информацией, на всякий случай, если вам интересно.) Единственное различие между этими и шпионскими кодами состоит в том, что приведенные выше примеры стандартизированы, так что их знают все.

Кольцо декодера Captain Midnight (которое также является кольцом «кодировщика») позволяет выполнять простой шифр подстановки.Обычно он имеет два концентрических колеса букв, от A до Z. Вы вращаете внешнее кольцо и заменяете буквы в своем сообщении, находящемся на внешнем кольце, буквами, расположенными непосредственно под ним на внутреннем кольце (см. Диаграмму). Здесь алгоритм заключается в смещении алфавита, а ключ — это количество символов для его смещения. Юлий Цезарь использовал эту простую схему, смещая на 3 символа (Он бы поставил «A» на внешнем кольце букв поверх «D» на внутреннем кольце, если бы у него было кольцо декодера Captain Midnight.) Слово «EXPLORATORIUM», таким образом, становится «HASORUDWRULXP». Такая схема была легко сломана и показывала определенную степень наивности Цезаря в отношении разведки врага.

Шифр ​​подстановки колес

Щелкните здесь, чтобы загрузить копию Cypher Wheel (12k PDF). Скопируйте и вырежьте два колеса. Поместите меньшее колесо поверх большего колеса и поверните их так, чтобы ваша «ключевая буква» на маленьком колесе оказалась под буквой «А» большого колеса. Теперь вы можете зашифровать свой открытый текст и передать его другу, который знает правильную ключевую букву.

Вы можете немного усложнить декодирование своего зашифрованного текста, если бросите в шляпу 26 листов бумаги, на каждом из которых написана буква алфавита, вытащите их по одной и положите рядом друг с другом. нормальный алфавит. Результат может выглядеть следующим образом (я просто использовал порядок клавиш на своей клавиатуре, поэтому вы можете назвать это кодом «Qwerty»):

Обычная буква A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
 Буква зашифрованного текста Q W E R T Y U I O P A S D F G H J K L Z X C V B N M
 

Вы можете составить секретное сообщение из приведенной выше таблицы.Каждый раз, когда вы видите «Я», вы заменяете внизу «О» и так далее для других символов. Сообщение «Встретимся после школы за спортзалом» будет выглядеть как «

«DTTZ DT QYZTK LEIGGS WTIOFR ZIT UND.»

Длина слова — особенно короткие слова — дает отличные подсказки относительно природы кода (см. Частотные диаграммы). Чтобы скрыть ваше сообщение, игнорируйте пробелы и разбейте сообщение на части равного размера. В шпионском бизнесе обычно используется пять букв, поэтому ваше сообщение будет выглядеть следующим образом (обратите внимание, что в конце добавлен дополнительный «фиктивный» символ «M», чтобы оно получилось с группой из 5 букв.У получателя не должно возникнуть проблем с дополнительным символом.):

DTTZD TQYZT KLEIG GSWTI OFRZI TUNDM

Другая популярная система, называемая схематическим шифром, используемая многими детьми в школе, заменяет буквы символами, а не другими буквами. Эта система, по сути, аналогична системе замены букв, но ее легче запомнить, чем 26 случайно выбранных букв. В нем используются доски для крестиков-ноликов и два крестика, как показано ниже.

То же секретное сообщение, что и выше, с использованием линий, окружающих каждую букву (и включая точку там, где это необходимо), становится:

Несмотря на то, что это выглядит как неразборчивый текст пришельцев из космоса, специалисту-криптологу потребовалось бы не более 10 минут, чтобы разобраться.Почему? При наличии достаточного количества зашифрованного текста определенные закономерности становятся очевидными. Обратите внимание, как часто появляется пустой четырехсторонний прямоугольник: шесть раз из 29 символов или примерно в 20% случаев. Это сразу указывало бы на то, что пустое поле почти наверняка было символом «Е», наиболее часто используемой буквы в английском языке. Другие буквы также можно определить по их частоте и по их ассоциации с другими соседними символами (см. «Частоты»). Почти все шифры подстановки открыты для такого рода анализа.

Фрэнсис Бэкон создал один из наиболее интересных подстановочных шифров. Он использовал два разных шрифта, немного различающихся по весу (жирности). Он разбил свой зашифрованный текст на 5 групп символов, каждая из которых будет представлять один символ в его открытом тексте. В зависимости от того, какие символы в группе были выделены жирным шрифтом, можно определить символ открытого текста, используя следующую таблицу (* обозначает простой символ, а B — жирный символ)

A = ***** G = ** BB * M = * BB ** S = B ** B * Y = BB ***
B = **** B H = ** BBB N = * BB * B T = B ** BB Z = BB ** B
C = *** B * I = * B *** O = * BBB * U = B * B **
D = *** BB J = * B ** B P = * BBBB V = B * B * B
E = ** B ** K = * B * B * Q = B **** W = B * BB *
F = ** B * B L = * B * BB R = B *** B X = B * BBB
 

Наше то же секретное сообщение, что и выше, могло бы появиться таким образом (жирные и простые символы Бэкона были менее очевидны, чем те, что ниже):

T  o b  e или n  o  t to b  e  th  a  t i  s t  h  e q ​​ uest  i  on.Whet  h  er ' t  is no  ble  r  i  n the  mi  n  d  to
s  uf   f  er  th  e s  lin  gs  a  nd ar  ro  w  s o  f
out  ra  geous fort  u  n  e   or  t  o t  ak  e  ar  m  s
ag  a   i  ns  t  a sea  o  f tr  oub  l  es a  nd  by
o  pp  o  s  in  g конец им?
 

Чтобы расшифровать, мы просто разбиваем символы на группы по 5 и используем ключ выше, чтобы найти текстовое сообщение.

  М Е Е Т М Е Б Е
T  ob  eo rn  o  tt ob  e  th  a  ti  st  h  eq  ue st  i  on Whet  h  er  t  is

  Г И Н Д Т Е Г
no  ble  r  i  nth e  mi  n  d  tos  uf   f  er  th  es  lin  gs  a  nd ar  ro  w

  Г М А Ф Т Е Р С
  so  fou t  ra  ge ousfo rt  u  n  e   or  t  ot  ak  e  ar  m  sag  a   i  ns  t  a

  C H O O L
море  o  f tr  oub  l  esa  n d  byo  p p  o  s  in  gendt hem?
 

Шифры транспонирования

Возвращаясь к школьным дням, oo-day oo-yay emember-ray ig-pay atin-lay? Свинья-латынь — это форма транспозиционного шифра, в которой оригинальные буквы сохраняются нетронутыми (хотя и с добавлением суффикса «ау»), но каким-то образом переставлены.

Еще до школьных времен, в V веке до нашей эры, спартанцы использовали интересный шифр транспозиции, названный scytale . В скитале использовался цилиндр с лентой, спирально обернутой вокруг него от одного конца до другого. Сообщение было написано на ленточках, а затем распаковано с цилиндра. Только тот, у кого цилиндр такого же диаметра, мог перемотать и прочитать сообщение.

Scytale зависел от части оборудования, цилиндра, который, будучи захвачен противником, скомпрометировал всю систему.Кроме того, получатель может потерять или сломать цилиндр и, следовательно, потерять способность расшифровать любое сообщение. Было бы лучше, если бы метод был полностью «интеллектуальным», чтобы его можно было запомнить и использовать, не прибегая к физическим устройствам.

Поскольку и отправитель, и получатель транспонированного зашифрованного текста должны согласовать и запомнить этот алгоритм или метод шифрования и дешифрования, было бы неплохо сделать что-нибудь простое. Поскольку геометрические фигуры легко запомнить, они служат основой для целого класса транспозиционных шифров.Поместим наше сообщение в форму коробки. Так как здесь 29 символов, мы добавим пустышку («О»), чтобы получилось 30, и напишем сообщение в поле размером шесть на пять.

ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь мы можем расшифровать сообщение, перемещаясь вниз по столбцам, а не по строкам. Еще раз мы разделим символы на группы по пять, чтобы не было никаких подсказок о размерах слов. Результат выглядит так:

MACEH EFHHE ETOIG TEONY MRLDM ESBTO

Настоящее разнообразие начинается, когда вы понимаете, что вам не нужно записывать открытый текст в поле строка за строкой.Вместо этого вы можете следовать шаблону, который зигзагообразно движется по горизонтали, вертикали или диагонали, или шаблону, который закручивается по спирали или выходит по спирали (по часовой стрелке или против часовой стрелки), или по многим другим вариантам (см. Диаграмму ниже).

После того, как вы поместили текст в выбранную форму, используя один маршрут, вы можете затем зашифровать его, выбрав другой маршрут по тексту. Вам и вашему партнеру просто нужно согласовать маршрут чтения, маршрут транскрипции (шифрования) и отправную точку для создания системы.Эти системы называются транскрипциями маршрутов.

И снова наше сообщение. Маршрут считывания закручивается по спирали внутрь против часовой стрелки, начиная с правого нижнего угла (левый рисунок). Маршрут транскрипции (правая диаграмма) представляет собой зигзагообразную диагональ, начиная с нижнего левого угла. Зашифрованный текст становится:

EAMTN FTDIE EHOTE RHMEM BYESC GLOHO

Чтобы расшифровать, вы заполняете поле ввода, следуя зигзагообразному маршруту, и читаете сообщение, используя спиральный маршрут.

Другой тип шифра транспозиции использует ключевое слово или фразу для перемешивания столбцов.Это называется столбчатым транспонированием. Это работает так: сначала придумайте секретное ключевое слово. Нашим будет слово СЕКРЕТНО. Затем напишите его над столбцами букв в квадрате и пронумеруйте буквы ключевого слова так, как если бы они упали, если бы мы разместили их в алфавитном порядке. (Если есть повторяющиеся буквы, такие как «E», они нумеруются слева направо.)

5 2 1 4 3 6
С Е К Р Е Т
ВСТРЕТЬ МЕНЯ
А Ф Т Е Р С
C H O O L B
E H I N D T
H E G Y M O
 

Теперь запишите столбцы в порядке, указанном числами.Полученный зашифрованный текст выглядит так:

ETOIG EFHHE MRLDM TEONY MACEH ESBTO

Как видите, это просто другая структура предыдущего зашифрованного текста, но, по крайней мере, это не какой-то обычный шаблон. Мы могли бы легко усложнить задачу, заполнив квадрат более сложным путем. Мы также могли бы использовать геометрическую форму, отличную от прямоугольника, и комбинировать замену и транспонирование. Единственная проблема, которая может возникнуть, — это то, что расшифровка может стать настолько сложной, что навсегда останется в секрете на принимающей стороне! Если подумать, она никогда не встречала меня за спортзалом…

Частоты

Порядок частотности отдельных букв:
E T O A N I R S H D L C W U M F YG P B V K X Q J Z

Порядок частотности орграфов (двухбуквенных комбинаций):
, в зависимости от того, в каком месте он находится, или нет, или нет, или нет, или нет, это имя является нашим, как должно быть

Порядок частотности триграфов:
и то и другое значение для nde имеет nce edt tis of sth men

Порядок частоты наиболее распространенных двойников:
ss ee tt ff 11 мм oo

Порядок частотности начальных букв:
T O A W B C D S F M R H I Y E G L N P U J K

Порядок частотности последних букв:
E S T D N R Y F L O G H A R M P U W

Однобуквенные слова:
a, I, 0.

Наиболее частые двухбуквенные слова:
of, to, in, it, is, be, as, at, so, we, he, by, or, on, do, if, me, my, up, an , иди, нет, нас, я …

Наиболее частые трехбуквенные слова:
the, and, for, are, but, not, you, all, any, can, had, her, was, one, our, out, day, get, has, him , его, как, мужик, новый, сейчас, старый, смотри, два, путь, кто, мальчик, сделал, его, давай, поставил, скажем, она тоже пользуется …

Наиболее частые четырехбуквенные слова:
что, с, иметь, это, будет, ваш, от, они, знают, хотят, были, хорошо, много, немного, время, очень, когда, приди, сюда, только Давно, сделай, много, больше, только, более, таких, возьми, чем, они, ну, были…

Библиография:

Гарднер, Мартин. Коды, шифры и секретная запись.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1972.
Замечательное, веселое и легкое для чтения введение в коды и шифры.

Смит, Лоуренс Дуайт. Криптография, наука секретного письма.
New York, NY: Dover Publications Inc., 1943.
Хороший отчет о кодах и шифров с множеством исторических примеров.

Конхейм, Алан Г. Криптография: Учебник.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: John Wiley & Sons, 1981.
Техническая (и математическая) книга о более современных методах создания и взлома кода.

Гейнс, Хелен Фуше. Криптоанализ: исследование шифров и их решение.
Нью-Йорк, Нью-Йорк: Dover Publications Inc., 1956.
Название говорит само за себя.

Интернет-ресурсы

Тайный мир кодов и взлома кодов

Когда вы думаете о шпионах и секретных агентах, вы можете думать о множестве вещей; изящные гаджеты, заграничные путешествия, опасные ракеты, быстрые машины и тряска, но не волнение.Вы, наверное, не подумали бы о математике. Но ты должен.
Взлом кодов и раскрытие истинного значения секретных сообщений включает в себя массу математических операций, от простого сложения и вычитания до обработки данных и логического мышления. Фактически, некоторые из самых известных взломщиков кода в истории были математиками, которые смогли использовать довольно простые математические вычисления для раскрытия заговоров, выявления предателей и влияния на сражения.

The Roman Geezer
Позвольте мне привести вам пример.Почти 2000 лет назад Юлий Цезарь был занят захватом мира, вторгаясь в страны, чтобы увеличить размер Римской империи. Ему нужен был способ сообщить о своих планах и тактике битвы всем на своей стороне, чтобы враг не узнал об этом. Итак, Цезарь писал сообщения своим генералам в коде. Вместо того, чтобы писать букву «А», он напишет букву, которая идет на три места дальше в алфавите, буква «D». Вместо «B» он писал «E», вместо «C» он писал бы «F» и так далее.Однако когда он дойдет до конца алфавита, ему придется вернуться к началу, поэтому вместо «X» он будет писать «A», вместо «Y» он будет писать «B», а вместо «Z» он написал бы «C».

Заполните таблицу, чтобы узнать, как Цезарь закодировал бы следующее сообщение:

Когда генералы Цезаря пришли расшифровать сообщения, они знали, что все, что им нужно сделать, это вернуться на три позиции в алфавите.Попытайтесь понять эти сообщения, которые могли быть отправлены Цезарем или его генералами:

hqhpb dssurdfklqj
wkluwb ghdg
uhwuhdw wr iruhvw

Easy as 1, 2, 3
Все это кажется очень умным, но пока это были только буквы, а не цифры. Так где же математика? Математика приходит, если вы думаете о буквах как о числах от 0 до 25, где A равно 0, B равно 1, C равно 2 и т.д.

Например, буква «А» кодируется как 0 + 3 = 3, что соответствует букве «D».
Кодировка «I»: 8 + 3 = 11, то есть «L».
Однако вы должны быть осторожны, когда дойдете до конца алфавита, потому что нет буквы номер 26, поэтому вам нужно вернуться к номеру 0. В математике мы называем это «MOD 26», вместо того, чтобы писать. 26, мы возвращаемся к 0.
Попробуйте кодировать свое имя, добавляя 3 к каждой букве. Затем попробуйте закодировать свое имя, сдвинув алфавит вперед на большее количество позиций, добавив большие числа, например, добавив 5, а затем прибавив 10. Затем попробуйте декодировать.Если ваши буквы являются числами, а кодировка — сложением, тогда декодирование — это вычитание, поэтому, если вы закодировали сообщение, добавив 5, вам придется декодировать сообщение с помощью вычитая 5.

Измена!
Если вы умеете кодировать сообщения, сдвигая алфавит вперед, то вы могли понять, что взломать этот тип кода на самом деле довольно просто. Это легко сделать методом проб и ошибок. Взломщик кода противника должен будет испробовать только 25 различных возможных сдвигов, прежде чем он сможет прочитать ваши сообщения, а это значит, что ваши сообщения не будут секретными в течение очень долгого времени. длинный.
А как насчет другого способа кодирования сообщений? Вместо письма мы могли написать символ или нарисовать картинку. Вместо «A» мы могли бы написать *, вместо «B» написать + и т. Д. Долгое время люди думали, что этот тип кода будет действительно сложно взломать. У врага уйдет слишком много времени, чтобы выяснить, какую букву алфавита обозначает каждый символ, просто попробовав все возможное. комбинации букв и символов. Есть 400 миллионов миллиардов миллиардов возможных комбинаций!
Этот тип кода использовала Мария Королева Шотландии, когда она замышляла заговор против Елизаветы Первой.Мэри хотела убить Елизавету, чтобы сама стать королевой Англии, и отправляла зашифрованные сообщения такого рода своему сообщнику Энтони Бабингтону. К сожалению для Мэри, есть очень простой способ взломать этот код, который не требует проб и ошибок, но который делает вовлекать, удивление, удивление, математика.

Письмо Мэри Королевы Шотландии своему сообщнику Энтони Бабингтону. Каждый символ обозначает букву алфавита.

Буквы в языке довольно необычны, потому что одни используются чаще, чем другие.Простой эксперимент, который вы можете провести, чтобы проверить это, — заставить всех в вашем классе поднять руку, если в их имени есть буква «E». Затем попросите всех, у кого есть буква «Z», поднять руку, затем «Q», затем «A». Вы, вероятно, обнаружите, что «E» и «A» встречаются чаще, чем «Z» и «Q». На графике ниже показана средняя частота букв на английском языке. Чтобы собрать информацию, люди просматривали тысячи и тысячи книг, журналов и газет и подсчитывали, сколько раз появлялось каждое письмо.

В английском языке чаще всего используется буква E. В любом тексте мы используем E в среднем около 13% времени. «Т» — вторая по распространенности буква, а «А» — третья по частоте употребляемая буква.
И эта информация может помочь вам взламывать коды. Все, что нужно было сделать мастеру шпиона Елизаветы Первой, чтобы взломать код Мэри, — это просмотреть закодированное сообщение и подсчитать, сколько раз появлялся каждый символ. Наиболее часто встречающийся символ будет обозначать букву «Е».Посмотрите на нашу задачу «Древние руны», чтобы найти еще один код, который можно было бы расшифровать, посчитав, как часто появляется каждый символ.
Когда вы взламываете такие коды, ища наиболее распространенную букву, это называется «частотный анализ», и именно этот умный метод взлома кодов привел к тому, что Мэри отрубили голову. НАРЕЗАТЬ!

Проверьте свои таланты
Взлом этих закодированных сообщений включает не только поиск наиболее распространенного символа, вы также можете искать символы, которые находятся в сообщении сами по себе, то есть слова из одной буквы.В английском языке всего два однобуквенных слова, «A» и «I», поэтому одинокий символ должен заменять «A» или «I». Еще одна вещь, на которую вы можете обратить внимание, — это общие слова. Самые распространенные трехбуквенные слова в английском языке являются ‘и’ и ‘, поэтому, если вы видите группу из трех символов, которая встречается довольно часто, они могут означать’ или ‘и’.
Если вы хотите проверить эти советы по взлому кода и свои новые таланты по взлому кода, загляните в «Черную палату» Саймона Сингха. В нем есть головоломки сдвига Цезаря и частотного анализа, которые вы можете разгадать, а также другие коды, которые вы можете попытаться разгадать.
Для получения дополнительной информации о других секретных кодах, которые использовались на протяжении всей истории, посетите веб-сайт Саймона Сингха. Он заполнен информацией о всевозможных кодах, включая знаменитую историю Enigma, кодовую машину, которую использовали немцы во время Второй мировой войны. Немцы считали свой код непобедимым, но, что невероятно, британским математикам удалось взломать код и прочитать все сообщения, отправленные немцами во время войны. Историки считают, что наличие этой внутренней информации сократило войну на два года.

WARNING
Прочитав это, вы, возможно, захотите придумать свои собственные коды и написать свои секретные сообщения. ИМЕЙТЕ В ВИДУ. Другие люди также читали эту статью, и они тоже будут лучшими математическими дешифровщиками. Шпионы повсюду, так что будьте осторожны — кто читает ваши сообщения?

Клэр Эллис, автор этой статьи, была директором проекта Enigma, который использует коды и взлом кода, а также настоящую машину Enigma времен Второй Мировой войны.За дополнительной информацией обращайтесь к новому директору, Клэр Грир, через веб-сайт Enigma Schools Project.

10 Формат сообщения и кодирование информационных элементов — iTecTec

09.313GPPBase Station System Application Part LCS Extension (BSSAP-LE) Location Services (LCS) Release 1999TS

В этом разделе определяется кодирование информационных элементов, используемых BSSAP-LE протокол. Резервные биты в кодировании IE должны быть установлены отправителем в ноль и должны игнорироваться получателем.

Все неназначенные коды (пропущенные или явно Неназначенные в тексте) должны рассматриваться как неизвестные (см. Раздел «Обработка ошибок и будущая совместимость»).

Следующие соглашения приняты для последовательности передачи битов и байтов:

— Каждая битовая позиция помечена от 1 до 8. Бит 1 является младшим значащим битом и передается первым.

— В элементе октеты идентифицируются по номеру, сначала передается октет 1, затем октет 2 и т. Д.

Когда поле занимает более одного октета, порядок значений битов постепенно уменьшается по мере увеличения номера октета. Наименее значимый бит поля представлен битом с наименьшим номером октета с наибольшим номером.

— Для элементов переменной длины включен индикатор длины, который указывает количество октетов, следующих за элементом.

— Все поля в информационных элементах являются обязательными, если не указано иное. Идентификатор информационного элемента должен быть всегда включен.

Все резервные биты установлены в 0.

Для любого информационного элемента формата TLV октет индикатора длины, как в 3GPP TS 08.08, определяет количество октетов в информационном элементе, следующих за октетом индикатора длины.

10.1 Тип сообщения

Тип сообщения однозначно определяет отправляемое сообщение. Это элемент с одним октетом, обязательный для всех сообщений.

Таблица 10.1 / 3GPP TS 09.31: Информационный элемент типа сообщения

10.2 Идентификаторы информационных элементов

В следующем списке показано кодирование идентификаторов информационных элементов, используемых в настоящем документе.

Таблица 10.2 / 3GPP TS 09.31: Кодирование идентификатора информационного элемента

10,21

10,3 APDU

Это информационный элемент переменной длины, который передает встроенное сообщение или сегмент сообщения связаны с протоколом более высокого уровня.

Рисунок 10.3.1 / 3GPP TS 09.31: Индикатор длины APDU IE

(октеты 2-3).

Старший бит — это бит 8 октета 2, а младший бит — бит 1 в октете 3. Индикатор длины определяет общее количество октетов после индикатора длины.

Идентификатор протокола (биты 7-1 октета 4).

0000000 зарезервировано

0000001 BSSLAP

0000010 LLP

0000011 SMLCPP

Встроенное сообщение (октеты 5-n)

10.4 Причина

Это информационный элемент переменной длины, указывающий причину отправки сообщения сброса.

Рисунок 10.4.1 / 3GPP TS 09.31: Причина IE

10.5 Идентификатор соты

Это информационный элемент переменной длины, идентифицирующий конкретную соту.

Рисунок 10.5.1 / 3GPP TS 09.31: IE идентификатора соты

10.6 Выбранный канал

Этот информационный элемент идентифицирует тип канала радиоинтерфейса.

Рисунок 10.6.1 / 3GPP TS 09.31: IE выбранного канала

10.7 Тип информации о метке класса 3

Этот информационный элемент содержит информацию о метке класса для целевой MS, полученную из метки класса 3 MS, определенной в 3GPP TS 04.08.

Рисунок 10.7.1 / 3GPP TS 09.31: IE

информации Classmark типа 3 10.8 Ключи дешифрования

Этот информационный элемент определяет ключи дешифрования, которые должны использоваться MS для декодирования вспомогательных данных широковещательной передачи LCS. Параметр включает следующие поля данных. Должны быть включены все поля:

2

Рисунок 10.8.1 / 3GPP TS 09.31: Ключи дешифрования IE

Флаг ключа шифрования (октет 3)

Этот флаг указывает текущий флаг ключа шифрования, используемый в сообщениях широковещательной передачи вспомогательных данных LCS в зоне местоположения.

Текущее значение ключа дешифрования (октет 4–10)

Текущий ключ дешифрования содержит 56-битный ключ дешифрования, который в настоящее время используется в области местоположения для дешифрования сообщений широковещательной передачи вспомогательных данных LCS.

Следующий ключ дешифрования (октет 11-17)

Следующий ключ дешифрования содержит 56-битный ключ дешифрования, который будет использоваться следующим в области местоположения для дешифрования сообщений широковещательной передачи вспомогательных данных LCS.

10.9 Географическое положение

Это информационный элемент переменной длины, обеспечивающий оценку географического местоположения.

Рисунок 10.9.1 / 3GPP TS 09.31: Географическое местоположение IE

10.10 Вспомогательные данные GPS

Это информационный элемент переменной длины, идентифицирующий вспомогательные данные GPS, запрошенные для MS.

Рисунок 10.10.1 / 3GPP TS 09.31: Вспомогательные данные GPS IE

Октет 3

бит A Альманах
0: Альманах не запрашивается

1: Альманах запрашивается

бит B Модель UTC
0: Модель UTC не запрашивается

1 : Модель UTC запрошена

бит C Модель ионосферы
0: Модель ионосферы не запрашивается

1: Модель ионосферы запрошена

бит D Модель навигации
0: Модель навигации не запрашивается — октеты с 5 по 8 + 2n не требуются присутствует

1: запрошена модель навигации — присутствуют октеты с 5 по 8 + 2n

бит E Коррекция DGPS
0: поправки DGPS не требуются

1: Требуются поправки DGPS

бит F Место ссылки
0: Ссылка Местоположение не запрашивается

1: Требуется эталонное местоположение

бит G Время ссылки
0: Время ссылки не запрашивается

1: Требуется время ссылки

бит H Помощь в сборе

0: Помощь в сборе не требуется

1: Требуется помощь в сборе

бит I Целостность в реальном времени

0: Целостность в реальном времени не запрашивается

1: Требуется целостность в реальном времени

битов с J по P являются запасными битами.

По крайней мере, один из битов A, B, C, D, E, F, G, H или I должен быть установлен на значение «1».

Рисунок 10.10.2 / 3GPP TS 09.31: Кодирование спутниковых данных

Неделя GPS (биты 7-8, октет 5 и октет 6)

Это поле содержит 10-битное двоичное представление недели GPS помощи, которую в настоящее время проводит MS. . Самый старший бит недели GPS — это бит 8 в октете 5, а младший бит — бит 1 в октете 6.

GPS_Toe (октет 7)

Это поле содержит двоичное представление времени GPS эфемерид в часов новейшего набора эфемерид, содержащихся в памяти трубки (диапазон 0–167).

NSAT (октет 8, биты 5–8)

Это поле содержит двоичное представление количества спутников, которые должны учитываться для текущего запроса помощи GPS. Если MS не имеет эфемеридных данных, это поле должно быть установлено в ноль. Если MS имеет данные эфемерид, возраст которых превышает предел T-Toe, это поле может быть установлено в ноль. Если SMLC получает нулевое значение для этого поля, он должен игнорировать поля GPS Week и GPS_Toe и предполагать, что MS не имеет эфемеридных данных.

Предел T-Toe (октет 8, биты 1–4)

Это поле содержит двоичное представление допуска эфемерид MS к сети в часах (диапазон 0–10).

SatID x (x = 1,2,… n) (октет 7 + 2x, биты 1-6)

Это поле присутствует только в том случае, если NSAT превышает ноль и содержит двоичное представление идентификатора спутника для к которому применима просьба о помощи. Количество спутниковых полей указано в поле NSAT.

IODE x (x = 1,2,… n) (октет 8 + 2x)

Это поле присутствует только в том случае, если NSAT превышает ноль и содержит двоичное представление выпуска эфемерид данных, хранящихся в MS, которые определяет порядковый номер для спутника x (x = 1, 2,…, n). SMLC должен получить дату и время выдачи IODE для каждого спутника x из полей GPS Week и GPS_Toe (например, когда конкретное значение IODE для спутника x было выдано более одного раза в течение периода ограничения T-Toe).

10.11 IMSI

IMSI имеет переменную длину и кодируется как последовательность цифр BCD, сжатых по две в каждый октет. Это элемент переменной длины, включающий индикатор длины. IMSI определен в 3GPP TS 03.03. Он не должен превышать 15 цифр (см. 3GPP TS 03.03).

Рисунок 10.11.1 / 3GPP TS 09.31: IMSI IE

Где x = (i-2) / 2 и i всегда четно

* Значение нечетного / четного бита (бит 4 в октете 3) указывает:

0 Четное число цифр IMSI

1 Нечетное количество цифр IMSI

Если количество цифр IMSI четное, то биты с 5 по 8 последнего октета должны быть заполнены конечной меткой, закодированной как 1111.

10.12 Адрес ISDN

Эта информация элемент содержит адрес ISDN.

Рисунок 10.12.1 / 3GPP TS 09.31: IE адреса ISDN

10.13 Причина LCS

Параметр Причина LCS имеет IE переменной длины и указывает причину неудачного запроса местоположения.

ПРИМЕЧАНИЕ 1. Включение этого октета зависит от значения причины.

Рисунок 10.13.1 / 3GPP TS 09.31: LCS Причина IE

Таблица 10.13.1 / 3GPP TS 09.31: Значение причины

Диагностическое значение (октет 4):

этот октет может быть включен, если значение причины указывает на «сбой метода определения местоположения», двоичное кодирование этого октета должно кодировать тот же набор значений, который определен для PositionMethodFailure-Diagnostic в 3GPP TS 09.02. Значения, выходящие за рамки определенных в 3GPP TS 09.02, должны игнорироваться получателем.

10.14 Тип клиента LCS

Этот информационный элемент определяет тип клиента LCS.