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

Идея! Оставлять чаевые Идея! Оставлять чаевые

Учись правильно благодарить тех, кто оказывает тебе услуги

Maxim
Мечтать не вредно! Мечтать не вредно!

Как отличить фантазии от жизненных планов и можно ли превратить одно в другое?

Лиза
Ё-моё, сани и бутылка водки Ё-моё, сани и бутылка водки

Что изобретают и патентуют богатейшие люди России

Forbes
Две пиццы на команду и другие странные бизнес-принципы Джефа Безоса Две пиццы на команду и другие странные бизнес-принципы Джефа Безоса

Экстравагантные правила ведения бизнеса от Джефа Безоса

Maxim
Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
Организатор пространства Организатор пространства

Специальный проект «Секреты профессии»

Лиза
Дальняя дача Дальняя дача

Юлия Федотова призывает приезжать на Мальту всей семьей

Tatler
Что нужно знать о синдроме хронической усталости Что нужно знать о синдроме хронической усталости

Что такое хроническая усталость и как вернуть себе хорошее самочувствие?

Psychologies
Пионеры поколения Z. Актеры сериала «Пищеблок» — о конфликте поколений, 80-х и сверстниках Пионеры поколения Z. Актеры сериала «Пищеблок» — о конфликте поколений, 80-х и сверстниках

Актеры «Пищеблока» — о времени, свободе, конфликте поколений и поиске себя

СНОБ
«Нет такого закона, который это запрещает»: как Жюли-Виктуар Добье стала первой француженкой с высшим образованием «Нет такого закона, который это запрещает»: как Жюли-Виктуар Добье стала первой француженкой с высшим образованием

Первой женщиной, получившей диплом, стала Жюли-Виктуар Добье

Forbes
Меняем биоритмы: можно ли из совы стать жаворонком и не пожалеть Меняем биоритмы: можно ли из совы стать жаворонком и не пожалеть

Можно ли изменить свои биоритмы и научиться легко вставать в 6 утра?

Cosmopolitan
Почему мы редко переезжаем. О проблемах сделок по обмену жилья и способах их решения Почему мы редко переезжаем. О проблемах сделок по обмену жилья и способах их решения

Эксперт: как можно упростить жизнь переезжающих и сэкономить время на сделке

СНОБ
Сила Оли Сила Оли

Как Оля Осокина создала платформу Aiby и привлекла многомиллионные инвестиции

Harper's Bazaar
Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту Изи катка: быстрый гид Esquire по киберспорту

Все, что нужно знать о киберспорте

Esquire
Геном дрожжей отредактировали в космосе Геном дрожжей отредактировали в космосе

В космосе в геном дрожжей внесли двухцепочечные разрывы, чтобы исследовать ДНК

N+1
5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу 5 стыдных вопросов про вакуумную бомбу

Знаешь, что по мощности она уступает только ядерным зарядам?

Maxim
Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией Перепрясть солому в золото: почему женщины чаще страдают депрессией

Отрывок из книги «Кто я без тебя?» Урсулы Нубер о тяжелом бремени женщин

Forbes
Археологи раскопали на Тамани позднеантичный грунтовый склеп Археологи раскопали на Тамани позднеантичный грунтовый склеп

В погребении находились останки мужчины старше 50 лет

N+1
Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции Chevrolet Suburban. Терпкий запах революции

Chevrolet Suburban создан в Арлингтоне, а его версия называется Texas Edition

4x4 Club
«Работа на вас может стать моей таблеткой счастья»: эпоха, когда женщины обрели голос «Работа на вас может стать моей таблеткой счастья»: эпоха, когда женщины обрели голос

Глава романа о легендарном главном редакторе Cosmopolitan Хелен Герли Браун

Forbes
Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других Как сложилась жизнь бывших мужчин Анастасии Макеевой: Кислова, Макарова и других

Как обстоят дела у экс-возлюбленных Анастасии Макеевой

Cosmopolitan
Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае Уикенд в Сибири: чем можно заняться на выходных в Горном Алтае

Горный Алтай: как отдохнуть, чтобы остались незабываемые впечатления?

Playboy
Новые технологии в энергетике: безаварийное электроснабжение предприятий Новые технологии в энергетике: безаварийное электроснабжение предприятий

Методы защиты от аварийных обесточиваний на предприятиях

Популярная механика
Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы Drama queen. К 60-летию со дня рождения принцессы Дианы

О судьбе принцессы Дианы размышляет главный редактор проекта «Сноб»

СНОБ
Татьяна Шитова. Тысяча жизней Татьяна Шитова. Тысяча жизней

Татьяна Шитова успевает прожить тысячи жизней

Коллекция. Караван историй
Обида — «лучший» способ разрушить себя и отношения Обида — «лучший» способ разрушить себя и отношения

Обида — этот привычный сценарий может угрожать вашим отношениям

Psychologies
Чучхе навсегда: все, что нужно знать о Северной Корее Чучхе навсегда: все, что нужно знать о Северной Корее

Правительственный эксперимент Северной Кореи

Maxim
Сели, полетели: краткая история космического туризма Сели, полетели: краткая история космического туризма

Как развивался космический туризм и что происходит на этой ниве прямо сейчас

Esquire
Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела Цифровое бессмертие: будем ли мы жить в компьютере после смерти тела

Зачем искать эликсир вечной жизни, если можно оцифровать мозг?

СНОБ
Ушли в тень: почему хакерская группировка REvil свернула свою деятельность Ушли в тень: почему хакерская группировка REvil свернула свою деятельность

Хакерская группировка REvil за 2020 год заработала $100 млн

Forbes
Открыть в приложении