密码俱乐部——用数学做加密和解密的游戏
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作者(美)珍妮特·贝辛格,(美)维拉·普莱斯
出版社上海教育出版社
ISBN9787572005565
出版时间2021-03
版次1
装帧平装
开本32开
纸张胶版纸
页数264页
字数178千字
定价38元
货号SC:9787572005565
上书时间2024-11-29
商品详情
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作者简介:
珍妮特·贝辛格，美国芝加哥伊利诺伊大学数学与科学教育研究所教授，她参与编写了畅销图书《数学开拓者》和五年级数学课程教材。
内容简介:
本书以密码俱乐部的活动为线索，用有趣的活动和叙事化的语言向读者展示了各种用数学加密和解密的方法。本书通俗易懂，读者只要具备中学数学的知识基础，就可以徜徉在密码的世界里，与各种密码系统嬉戏。本书中涉及恺撒密码、代入式密码、模运算密码、乘法密码等经典的密码，也涵盖了现代密码学上的密码，同时提供了丰富了历史小故事。本书使用灵活，不仅适合人个阅读，也可以作为活动材料，与朋友们一起游戏。本书可以让读者认识到数学是一个有趣且迷人的学科！
摘要:
恺撒密码
艾比（Abby）给她的朋友伊薇（Evie）写了一张小纸条。为了避免被其他人看到内容，她用力地将纸条折紧，在没人留意的时候，将小纸条塞给了伊薇．可惜，她们的老师把这一切都尽收眼底了。老师把纸条拿走，并且当着全班同学的面把纸条的内容大声地读出来。
艾比为此很苦恼．要是她知道如何运用密码，那该有多好！那她就可以用密码来传递信息，从而避免碰上这样的尴尬事了。
什么是密码学
密码学是一门关于如何传递秘密信息的科学。在几千年前，人们就已经在传递秘密信息了。士兵之间传递秘密信息，以使敌人无法了解作战计划；朋友之间传递秘密信息，以保密重要讯息；今天，人们在网上购物时使用密码，以便保证信用卡账号安全。
人们经常用“秘密代码”这一术语来表示一种将普通信息转变为秘密信息的方法。1776年的美国独立战争中，波士顿的情报员保罗·瑞维尔（Paul Revere）收到一条非常简单的代码，包含了英国军队的行军信息。这组代码用悬挂在教堂钟楼上的灯笼表示：如果英军走陆路，那么挂出一盏灯；如果他们走水路，那么挂出两盏灯。
在密码学中，“密码”一词也被用来特指秘密代码的类型，即将一条信息的每个字母转变成另一个字母或符号的方法。恺撒密码是世界上最古老的密码之一。2000多年前，恺撒大帝（Julius Caesar）用这种密码和他的罗马帝国的将军们交换信息。
在恺撒密码中，字母按字母表顺序移动了一定的位置，这样每个字母可以被移动相应位置后的另一个字母所替代。比如，移动3位的恺撒密码如下表所示。
这种密码把a变成D，把b变成E，依此类推。比如，用这个密码加密，Abby就变成DEEB：
把原始信息变成秘密信息的过程称为加密．把秘密信息还原成原始信息的过程称为解密。
加密前的信息称为明文，加密后的信息称为密文。为了避免混乱，我们将明文用小写字母表示（除非该字母是句子以及姓名的首字母），将密文用大写字母表示。
为了迷惑那些可能会看到密文的人，你可以将字母按字母表顺序移动到任意位置。下面的这个表格表示将字母移动了4位的恺撒密码。
提示
你可以利用方格纸来写信息，每格写一个字母。也可以利用横线纸：将横线纸旋转90度，于是那些横线就变成了竖线，从而将纸分为几列，你就可以把字母按列书写了。
游戏：密码卡片
先选出某个人作为“密码使者”。“密码使者”在黑板上写下一条密文（例如一个名字或者一条信息），然后将移动的位数告诉其他参与游戏的人。第一个完成破译的人将成为新的“密码使者”，并在黑板上写下新的密文。 密码盘
为了方便使用密码，需要一个如下图所示的密码盘．有了这个密码盘，只要移动内部的轮盘，就可以轻松地将字母移动到任意位置．
游戏：做一个密码盘
利用附录中的密码盘材料，制作密码盘．具体做法如下：
剪下这两个圆形的密码轮．把小的密码轮放在上面，并把一枚图钉穿过两个密码轮的圆心，从而将这两个圆盘固定在一起。（注意：一定要把图钉穿过圆心，否则密码盘不能顺畅地转动）。
P3-7
目录:
前言 ⅰ
序言 ⅲ
致谢 ⅶ
第1章 密码学入门 1
第1节 恺撒密码 2
你知道吗？小孤儿安妮与米德奈特队长 9
第2节 用数传递信息 10
你知道吗？比尔密码和埋藏的宝藏 22
第3节 破译恺撒密码 24
你知道吗？纳瓦霍密语者 31
第2章 代入式密码 33
第4节 关键词密码法 34
你知道吗？跳舞的人形 40
第5节 字母频次 42
你知道吗？埃德加·爱伦·坡的挑战 49
第6节 破译代入式密码 50
你知道吗？可怜的玛丽女王 62
第3章 维热纳尔密码 65
第7节 维热纳尔密码和恺撒密码的联系 66
你知道吗？美国内战 78
第8节 在已知关键词长度的条件下破译维热纳尔密码 80
你知道吗？刘易斯和克拉克 92
第9节 因数分解 94
你知道吗？蝉 105
第10节 利用公因数来破译维热纳尔密码 106
你知道吗？一次性密码和原子弹间谍 123
第4章 模运算（计时运算） 127
第11节 模运算介绍 128
你知道吗？美国是怎样加入第一次世界大战的 140
第12节 模运算的应用 142
你知道吗？没有秘密的代码 151
第5章 乘法密码和仿射密码 155
第13节 乘法密码 156
你知道吗？网络密码 164
第14节 运用倒数来解密 166
你知道吗？德国人的英格玛密码 180
第15节 仿射密码 182
你知道吗？阿
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