Как связаны криптографические разработки и современная музыка?

Популярная механикаHi-Tech

Зашифровать звук: почему без криптографии не было бы музыки

Автор: Егор Ефремов, автор-исследователь Музея криптографии

Связь криптографических разработок с современностью совсем не очевидна. Например, кто бы мог подумать, что такие разработки легли в основу технологий, благодаря которым мы сейчас слушаем музыку?

В двадцатом веке одной из самых засекреченных областей исследований, наряду с атомными и космическими разработками, была криптография — наука о методах защиты информации. Но если о достижениях в космической и атомной сфере знают все, то роль криптографии в научном прогрессе и в повседневной жизни известна далеко не каждому. Важнейшие для XXI века технологии и научные теории зародились в стенах закрытых институтов и предприятий. Впоследствии они вошли в нашу повседневную жизнь, хотя со многих архивов, хранящих историю первых лет их разработки, порой до сих пор не снят гриф секретности.

Защищая речь

С развитием телефонных сетей важной проблемой стало обеспечение безопасной правительственной и военной голосовой связи. Первые патенты в этой области появились ещё в XIX веке, но рабочие устройства были разработаны только в 1930-х. К началу Второй мировой войны началась своеобразная гонка вооружений.

Нули и единицы

Звук представляет собой аналоговую волну — то есть непрерывную функцию. Для того, чтобы надёжно его зашифровать, его нужно закодировать — превратить в дискретную последовательность, то есть оцифровать.

f1c23a2ff155dcdff175037e15c62a05.png
Схема принципа дискретизации звука из дипломной работы Трахтмана Авраама Менделевича «Сужение полосы частот при телефонной передаче путем использования особенностей структуры речи», 1941. Авраам Трахтман — разработчик в лаборатории Котельникова, в 1950х — ведущий инженер НИИ Связи (Марфинской шарашки). Из коллекции Музея криптографии

Без технологий дискретизации была бы невозможна не только запись музыки в цифровом формате. В наши дни аналого-цифровые преобразователи используются в аудиокартах компьютеров, в мобильных телефонах и беспроводных наушниках, а также во множестве областей, не связанных со звуком — в сенсорах, гироскопах, сервомоторах и других устройствах.

f183a5c3b6db70ef3a1549ff45d8e779.jpg
Клод Шеннон

Теоретическую основу дискретизации непрерывных функций составляет теорема Котельникова (в англоязычной литературе — теорема Найквиста-Шеннона), при помощи которой можно определить минимально допустимую частоту дискретизации (измерения) непрерывной функции. Для музыки такой частотой считается 44100 герц — умноженный в два раза предел слышимости человеческого уха (около 22000 герц).

Фундаментальную работу над проблемой дискретизации параллельно провели американский учёный Клод Шеннон и советский учёный Владимир Котельников. Из-за сугубой секретности в военный период двое великих учёных, работавших над фундаментальными проблемами теории связи, теории информации и криптографии, пришли к одинаковым результатам независимо, не зная о разработках друг друга.

Из-за того что работы Шеннона разрешили к публикации гораздо раньше, чем Котельникова, его имя стало известнее в мировой научной среде. Первенство Котельникова во многих вопросах теории информации было признано международным научным сообществом только в 1990-е годы.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Био-механизм Био-механизм

Пауки, пожалуй, самые высокотехнологичные существа на планете

Вокруг света
Творческое объединение «Кружок» Творческое объединение «Кружок»

Kruzhok первыми придумали сделать стритвир для евангелистов науки и техники

Собака.ru
Диван желаний Диван желаний

Татьяна Бабенкова из сериала и фильма «Полицейский с Рублевки»

Maxim
Пять миллионов ежегодных смертей за последние 20 лет связали с экстремальными температурами Пять миллионов ежегодных смертей за последние 20 лет связали с экстремальными температурами

Во всем мире каждый год 5083173 смертей связано экстремальными температурами

N+1
Дети декабря Дети декабря

Декабристы — безумцы, герои, предатели или лучшие сыны нации?

Дилетант
Как правильно лечить комариные укусы. Советы врача Как правильно лечить комариные укусы. Советы врача

Как облегчить боль от укусов и избежать осложнений

РБК
Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога Как позаботиться о здоровье своего пениса: 5 бесценных советов от уролога

Чтобы он тебя не подводил, стоит соблюдать несколько простых правил

Playboy
Татьяна Шитова. Тысяча жизней Татьяна Шитова. Тысяча жизней

Татьяна Шитова успевает прожить тысячи жизней

Коллекция. Караван историй
Невероятные секс-традиции древних славян Невероятные секс-традиции древних славян

Куда там Камасутре! Древние славяне ничуть не хуже знали толк в любовных играх

Maxim
Юкио Мисима: «Жизнь на продажу». Парадоксальный роман классика японской литературы — впервые на русском Юкио Мисима: «Жизнь на продажу». Парадоксальный роман классика японской литературы — впервые на русском

Глава из нового романа Юкио Мисимы о том, как юноша пытается продать свою жизнь

СНОБ
Поединок с астмой Поединок с астмой

Опытный врач отвечает на самые важные вопросы о бронхиальной астме

Лиза
6 самых неловких встреч президентов с рок-музыкантами 6 самых неловких встреч президентов с рок-музыкантами

Любой президент мечтает стать рок-звездой и собирать стадионы

Maxim
Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию Битва за плиту: почему большинство шеф-поваров — мужчины и как изменить эту ситуацию

C какими препятствиями сталкиваются женщины, строящие карьеру в индустрии еды

Forbes
Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни Почему простой наклон оси планеты может быть ключом к наличию на ней жизни

Как наклон оси планеты влияет на жизнь

Популярная механика
Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье Маленькая принцесса: 10 интересных фактов о Харпер Бекхэм и ее знаменитой семье

Интересные и малоизвестные факты о Харпер Бекхэм и ее семье

Cosmopolitan
Роковые пари Роковые пари

Как публичные споры известных миллиардеров отражаются на заработках инвесторов

Forbes
Pegasus: как шпионское ПО стало угрозой для мировой цифровой индустрии и безопасности граждан Pegasus: как шпионское ПО стало угрозой для мировой цифровой индустрии и безопасности граждан

Cистемы слежения за людьми могут быть использованы не по назначению

Популярная механика
Как красиво сказать и написать «Доброе утро» девушке: 49 креативных и милых идей Как красиво сказать и написать «Доброе утро» девушке: 49 креативных и милых идей

Подборка оригинальных пожеланий доброго утра для возлюбленной

Playboy
Отрываю от сердца Отрываю от сердца

Подарки на свадьбу — деликатнейшая тема

Tatler
«Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров «Забирайте нашу монетизацию, только отстаньте»: ViralHog скупает вирусные видео для перепродажи — и раздражает блогеров

Как ViralHog угрожает и притесняет блогеров

VC.RU
Слишком сексуально — это плохо? Почему нам Слишком сексуально — это плохо? Почему нам

Внешний вид женщин на протяжении всей истории был под особым прицелом

Cosmopolitan
Немецкие археологи нашли неандертальское ударное оружие для охоты на оленей и лошадей Немецкие археологи нашли неандертальское ударное оружие для охоты на оленей и лошадей

Древнему листовидному наконечнику для копья оказалось более 65 тысяч лет

N+1
Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников Страдает каждая десятая: что нужно знать о поликистозе яичников

Насколько опасен поликистоз яичников и как с ним жить?

Cosmopolitan
Александр Панайотов: Александр Панайотов:

Александр Панайотов оказался в нужное время в нужном месте

Караван историй
Почему накануне и в сам день рождения может быть плохо? Объясняет астролог Почему накануне и в сам день рождения может быть плохо? Объясняет астролог

За несколько недель до дня рождения всё как будто идет не так и валится из рук?

Cosmopolitan
Смогут ли роботы заменить домашних животных Смогут ли роботы заменить домашних животных

Вытеснят ли удобные роботы четвероногих питомцев из наших сердец?

Популярная механика
Победа Германии: кто выиграл от конфликта вокруг «Северного потока-2» Победа Германии: кто выиграл от конфликта вокруг «Северного потока-2»

Как сказался конфликт вокруг «Северного потока-2» на разных странах?

Forbes
Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других Личная жизнь звезд фильма «Время первых»: Миронова, Хабенского, Пановой и других

Рассказываем о личной жизни артистов, сыгравших легендарных личностей в кино

Cosmopolitan
Удалил порно с собой и стал помогать моделям: разработчик создал сервис, который блокирует украденные видео с OnlyFans Удалил порно с собой и стал помогать моделям: разработчик создал сервис, который блокирует украденные видео с OnlyFans

Дэн Пёрселл помогает моделям с OnlyFans удалять украденный контент

VC.RU
Играл джаз и был недоволен собой: ​история типографа Эда Бенгуиата, который создал шрифты для Ford и The New York Times Играл джаз и был недоволен собой: ​история типографа Эда Бенгуиата, который создал шрифты для Ford и The New York Times

Дизайнер, который создал и «возродил» более 600 шрифтов

VC.RU
Открыть в приложении