Тема . Верченко (криптография)

Теория чисел на Верченко

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела верченко (криптография)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#99588

Для зашифрования осмысленного слова его буквы заменили числами x ,x ,...,x
 1 2    n  по таблице.

Затем выбирали четные натуральные числа p  и q  и для каждого числа xi  из соотношений

xi = yi+ pzi,zi =yi+ qxi

нашли целые числа yi  и zi  .

Потом по формулам

′
zi = r32(zi),i= 1,...,n

получили числа

z′,...,z′
 1    n

(где r32(a)  — остаток от деления числа a  на 32), которые вновь заменили буквами согласно таблице:

|---|---|---|---|----|---|----|---|---|---|----|---|----|---|---|---|----|---|---|----|---|---|---|----|----|---|----|---|---|----|----|
|А--|Б--|-В-|-Г-|-Д--|Е--|Ж---|З--|И--|-К-|-Л--|М--|-Н--|О--|-П-|-Р-|-C--|Т--|У--|-Ф--|Х--|Ц--|-Ч-|-Ш--|-Щ--|-Б-|-Ы--|-Б-|-Э-|-Ю--|-Я--|
|0  | 1 | 2 | 3 | 4  |5  | 6  |7  | 8 | 9 | 10 |11 | 12 |13 |14 | 15 | 16 |17 |18 | 19  |20 |21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |27 | 28 | 29 | 30 |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

В результате получили вот что: ЖЯЮЦКР.

Найдите исходное слово, если известно, что оно начинается на букву В.

Источники: Верченко - 2021, 11.5 (см. v-olymp.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам надо явным образом связать x и z’ по модулю 32. Давайте тогда вычтем из первого равенство второе, чтобы у нас лишняя переменная y ушла. Тогда как можно связать x и z’?

Подсказка 2

Тогда выходит, что x(1 + q)  =  z’(1 + p) (mod 32). Если мы выразим (1 + q) через (1 + p) по модулю 32 с некоторыми константными коэффициентами, то мы сможем домножить на это модульное равенство наше равенство выше и после сокращения (1 + q) и (1 + p) в обеих частях мы получим явную связь x и z’. Стоит вспомнить, что мы ещё не использовали условие на первую букву!

Подсказка 3

Давайте теперь возьмем условие для первой буквы и посмотрим, что оно дает. Получается, что (1 + q)  =  3(1 + p) (mod 16). Помножим на 3^-1 mod 16, и получим некоторое равенство, где коэффициент теперь у (1 + q). Тогда выходит, что c(1 + q)  =  (1 + p) (mod 32), где c = 11 или 27. А значит, получили явную связь на x и z’. Осталось проверить дешифровку на осмысленность и задача решена!

Показать ответ и решение

Рассмотрим произвольную букву открытого и шифрованного текстов. Для соответствующих им (по таблице) чисел x  и z′ выполняются равенства x= y+ pz  и z =  y+ qx  , при некотором y,p  и q  . При этом по условию ′
z= r32(z)  . Используя свойство сравнений по модулю целого числа, получим:     ′   ′
x − z = pz− qx(mod32)  или x(1+ q)=  ′
z(1+p)(mod32)  . Для дальнейшего решения будем пользоваться следующим свойством: если наибольший общий делитель чисел a  и n  равен 1,  то сравнение x= y(modn )  равносильно ax=  ay(modn)  . Используя условие задачи для первой буквы открытого и шифрованного текста, получим равенство 2(1+q)= 6(1 +p)(mod32)  . Заметим, что сравнение 6t= 2(mod32)  имеет 2 решения по модулю 32:t= 11(mod32)  , t= 27(mod32)  . Тогда получим, что 11⋅(1+q)= (1+p)(mod32)  или 27⋅(1+ q)= (1+ p)(mod32)  для каждого t  . Таким образом,       ′
x =11z(mod32)  или       ′
x =27z(mod32)  соответственно. Остается воспользоваться полученными соотношениями для остальных букв.

Осмысленное слово получается только при втором варианте. А значит, исходное слово ВЕКТОР.

Ответ:

ВЕКТОР

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!