矩阵乘法的实际应用,矩阵的逆的实际应用,每个写两三种,谢谢(希尔密码的应用有哪些功能)

2023-03-15 11:42:31 密语知识 思思

生产成本计算:在社会生产管理中经常要对生产过程中产生的很多数据进行统计、处理、分析,以此来对生产过程进行了解和监控,进而对生产进行管理和调控,保证正常平稳的生产以达到最好的经济收益。但是得到的原始数据往往纷繁复杂,这就需要用一些方法对数据进行处理,生成直接明了的结果。在计算中引入矩阵可以对数据进行大量的处理,这种方法比较简单快捷。

2.人口流动问题

假设某个中小城市及郊区乡镇共有40万人从事农、工、商工作,假定这个总人数在若干年内保持不变,而社会调查表明:

(1) 在这40万就业人员中,目前约有25万人从事农业,10万

人从事工业,5万人经商;

(2) 在务农人员中,每年约有10%改为务工,10%改为经商; (3) 在务工人员中,每年约有10%改为务农,20%改为经商; (4) 在经商人员中,每年约有10%改为务农,20%改为务工。

现欲预测一、二年后从事各业人员的人数,以及经过多年之后,从事各业人员总数之发展趋势。

3. 应用矩阵编制Hill密码

  密码学在经济和军事方面都起着极其重要的作用。在密码学中将信息代码称为密码,没有转换成密码的文字信息称为明文,把密码表示的信息称为密文。从明文转换为密文的过程叫加密,反之则为解密。现在密码学涉及很多高深的数学知识。

1929年,希尔(Hill)通过矩阵理论对传输信息进行加密处理,提出了在密码学史上有重要地位的希尔加密算法。下面我们介绍一下这种算法的基本思想。

4. 计算机图形变换

在计算机中点的坐标用齐次向量坐标来表示,即用n+1维向量来表示n维向量。如点A(x,y,z)用齐次向量坐标表示为A(x,y,z,1)。

矩阵的逆的应用

1. 加密保密通信模型

保密通信是新时代一个非常重要的话题,越来越多的科学研究者为此做了大量的工作,先后提出了许多较为有效的保密通信模型。其中,基于加密技术的保密通信模型是其中最为基本而且最具活力的一种。

发送方采用某种算法将明文数据加密转换成密文数据后发送给接收方,接收方则可以采用对应的某种算法将密文数据解密转换成明文数据。

从模型中可以看出,一种加密技术是否有效,关键在于密文能否还原成明文。 设有矩阵方程CAB,其中B为未知矩阵。我们知道,如果A为可逆矩阵,则方程

有唯一解-1BAC,其中-1A是A的逆矩阵。因此,可逆矩阵可以有效地应用于加密技术。

2. 求方阵的幂

3. 解矩阵方程

密码有哪些

1、摩斯密码

最早的摩尔斯电码是一些表示数字的点和划。数字对应单词,需要查找一本代码表才能知道每个词对应的数。用一个电键可以敲击出点、划以及中间的停顿。

虽然摩尔斯发明了电报,但他缺乏相关的专门技术。他与艾尔菲德·维尔签定了一个协议,让他帮自己制造更加实用的设备。艾尔菲德·维尔构思了一个方案,通过点、划和中间的停顿,可以让每个字元和标点符号彼此独立地发送出去。他们达成一致,同意把这种标识不同符号的方案放到摩尔斯的专利中。这就是现在我们所熟知的美式摩尔斯电码,它被用来传送了世界上第一条电报。

2、四方密码:是一种对称式加密法,由法国人Felix Delastelle(1840年–1902年)发明。 这种方法将字母两个一组,然后采用多字母替换密码。

四方密码用4个5×5的矩阵来加密。每个矩阵都有25个字母(通常会取消Q或将I,J视作同一样,或改进为6×6的矩阵,加入10个数字)。

首先选择两个英文字作密匙,例如example和keyword。对于每一个密匙,将重复出现的字母去除,即example要转成exampl,然后将每个字母顺序放入矩阵,再将余下的字母顺序放入矩阵,便得出加密矩阵。

3、希尔密码:是运用基本矩阵论原理的替换密码,由Lester S. Hill在1929年发明。

每个字母当作26进制数字:A=0, B=1, C=2... 一串字母当成n维向量,跟一个n×n的矩阵相乘,再将得出的结果模26。

注意用作加密的矩阵(即密匙)在\mathbb_^n必须是可逆的,否则就不可能译码。只有矩阵的行列式和26互质,才是可逆的。

4、波雷费密码是一种对称式密码,是首种双字母取代的加密法。

关于波雷费密码最早的纪录出现在一份1854年3月26日由查尔斯·惠斯登签署的文件。惠斯登的朋友波雷费勋爵普及了这个加密法。最初英国外交部拒绝使用这种密码,认为它太复杂。当惠斯登证明邻近学校的四个男孩中,有三个可以在15分钟内学会这种方法,外交部副秘书长的回应是:「这是有可能的,可惜你不能教晓那些高层人员。」

在第二次布尔战争和第一次世界大战,英军用了它;在二战,澳大利亚人也用了。波雷费密码所用的工具很少,而且很快便能加密讯息。它主要用来加密重要而又不关键的讯息。当时,敌军的密码分析员很快解出密码,可惜得的讯息都不重要。现时,波雷费密码被视为十分不安全的。

1914年,Joseph O. Mauborgne刊出了19页解密法。

1选取一个英文字作密匙。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个逐个加入5×5的矩阵内,剩下的空间将未加入的英文字母依a-z的顺序加入。(将Q去除,或将I和J视作同一字。)

2将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同,将X(或Q)加到该组的第一个字母后,重新分组。若剩下一个字,也加入X字。

3在每组中,找出两个字母在矩阵中的地方。

若两个字母不同行也不同列,在矩阵中找出另外两个字母,使这四个字母成为一个长方形的四个角。

若两个字母同行,取这两个字母右方的字母(若字母在最右方则取最左方的字母)。

若两个字母同列,取这两个字母下方的字母(若字母在最下方则取最上方的字母)。

新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。

5、仿射密码

仿射密码是一种替换密码。它是一个字母对一个字母的。

6、三分密码

三分密码由Felix Delastelle发明(他也发明了四方密码和二分密码)。二分密码是二维的,用5×5(或6×6)的矩阵加密,但三分密码则用3×3×3的。它是第一个应用的三字母替换密码。

首先随意制造一个3个3×3的Polybius方格替代密码,包括26个英文字母和一个符号。然后写出要加密的讯息的三维坐标。讯息和坐标四个一列排起,再顺序取横行的数字,三个一组分开,将这三个数字当成坐标,找出对应的字母,便得到密文。

二分密码的做法相近,和后来出现的ADFGVX密码差不多。

什么是希尔密码?

希尔密码(Hill Password)是运用基本矩阵论原理的替换密码,由Lester S. Hill在1929年发明。每个字母当作26进制数字:A=0, B=1, C=2... 一串字母当成n维向量,跟一个n×n的矩阵相乘,再将得出的结果模26。注意用作加密的矩阵(即密匙)在\mathbb_^n必须是可逆的,否则就不可能译码。只有矩阵的行列式和26互质,才是可逆的。

希尔密码是基于矩阵的线性变换,希尔密码相对于前面介绍的移位密码以及放射密码而言,其最大的好处就是隐藏了字符的频率信息,使得传统的通过字频来破译密文的方法失效.希尔密码不是足够安全的,如今已被证实。

密码学一般应用在什么领域?有没有专门的学科?

密码学(在西欧语文中之源於希腊语kryptós,「隐藏的」,和gráphein,「书写」)是研究如何隐密地传递资讯的学门。在现代特别指对资讯以及其传输的数学性研究,常被认为是数学和计算机科学的分支,和资讯理论也密切相关。著名的密码学者Ron Rivest解释道:「密码学是关於如何在敌人存在的环境中通讯」,自工程学的角度,这相当於密码学与纯数学的异同。密码学是资讯安全等相关议题,如认证、存取控制的核心。密码学的首要目的是隐藏讯息的涵义,并不是隐藏讯息的存在。密码学也促进了电脑科学,特别是在於电脑与网路安全所使用的技术,如存取控制与资讯的机密性。密码学已被应用在日常生活:包括自动柜员机的晶片卡、电脑使用者存取密码、电子商务等等。

简单的线性代数知识在密码学中有什么运用

最简单的就是希尔密码

希尔密码是基于矩阵的线性变换, 希尔密码相对于前面介绍的移位密码以及放射密码而言, 其最大的好处就是隐藏了字符的频率信息, 使得传统的通过字频来破译密文的方法失效