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

Стройплощадка с чистой совестью Стройплощадка с чистой совестью

Экодома теперь вырабатывают энергию, сохраняют ресурсы и перерабатывают отходы

AD
Зависть черная и белая: чем они различаются Зависть черная и белая: чем они различаются

Зависть: может ли чувство разделяться на негативное и позитивное?

Psychologies
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
Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов Палеонтологи подтвердили миниатюризацию динозавров-муравьедов

Уменьшение размеров тела динозавров связали с их диетой

N+1
Маршрут построен: как Брэнсон исполнил свою мечту о космосе Маршрут построен: как Брэнсон исполнил свою мечту о космосе

Как миллиардер Ричард Брэнсон 17 лет шел к полету в космос

Forbes
Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids Тонкости создания собственного бренда и производства: история успеха Lelu Kids

Лена Лежнева делится опытом создания собственного успешного бренда

Cosmopolitan
Ламинирование бровей: что нужно знать о процедуре Ламинирование бровей: что нужно знать о процедуре

Чем российская процедура ламинирования бровей покорила весь мир?

РБК
Кабул остался один на один с талибами Кабул остался один на один с талибами

Вывод войск НАТО из Афганистана ставит страну на грань гражданской войны

РБК
7 лучших CGI-трейлеров видеоигр всех времен 7 лучших CGI-трейлеров видеоигр всех времен

Кинематографичные ролики к играм превратились в отдельный жанр искусства!

Maxim
«Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться? «Возрастная дальнозоркость»: как с ней бороться?

Пресбиопия — почему она начинается после 40 лет и как с ней жить?

Psychologies
Складно скроен: как смартфоны с гибким экраном завоевывают рынок Складно скроен: как смартфоны с гибким экраном завоевывают рынок

Как компании возрождают моду на складные телефоны

Forbes
9 ошибок, которые испортят ваш свадебный тост (и чужую свадьбу) 9 ошибок, которые испортят ваш свадебный тост (и чужую свадьбу)

Выступление на свадьбе — дело приятное, но требующее большой ответственности

Psychologies
Стеснение пропало! Самые провокационные фото Веры Брежневой в купальниках Стеснение пропало! Самые провокационные фото Веры Брежневой в купальниках

Эффектные пляжные образы Веры Брежневой

Cosmopolitan
Натуральная красота: как сохранить молодость без пластики Натуральная красота: как сохранить молодость без пластики

В каких случаях нельзя прибегать к пластике, и чем ее можно заменить

Cosmopolitan
5 автомобилей в аренду, которые вызывают восторг 5 автомобилей в аренду, которые вызывают восторг

Какие машины точно стоит попробовать поводить?

Популярная механика
Когда наши поезда ездили быстро Когда наши поезда ездили быстро

История скоростного поезда ЭР200

Эксперт
Почему вас не зовут на собеседования, даже если вы отличный специалист Почему вас не зовут на собеседования, даже если вы отличный специалист

Почему вас не приглашают на собеседования и что с этим делать?

Psychologies
«Тед Лассо»: почему ты обязательно должна посмотреть сериал про футбол «Тед Лассо»: почему ты обязательно должна посмотреть сериал про футбол

«Тед Лассо» — сериал про любовь и доброту, который должна посмотреть каждая

Cosmopolitan
Китай объявлен страной, свободной от малярии Китай объявлен страной, свободной от малярии

Такой статус Поднебесной озвучила Всемирная организация здравоохранения.

National Geographic
Без ограничений скорости: книги об автоспорте Без ограничений скорости: книги об автоспорте

Подборка книг об автоспорте: пристегните ремни и погнали!

Популярная механика
Ваш ход, королева Ваш ход, королева

Что мешает женщинам поставить мат мужчинам?

Robb Report
Судьбы звезд фильма «Формула любви»: Валюшкиной, Абдулова, Михайлова и других Судьбы звезд фильма «Формула любви»: Валюшкиной, Абдулова, Михайлова и других

История звезд музыкальной комедии Марка Захарова «Формула любви»

Cosmopolitan
Арт-интеграция: как технологии популяризируют искусство Арт-интеграция: как технологии популяризируют искусство

Рассказываем, что «технари» привнесли в деятельность «гуманитариев»

РБК
Мой до дыр! Мой до дыр!

10 самых распространенных ошибок при уборке, которые делают почти все

Лиза
Путеводитель налево. Как сохранить жену, любовницу, нервы и муки совести Путеводитель налево. Как сохранить жену, любовницу, нервы и муки совести

Как заниматься сексом с разнообразными женщинами на глазах у жены

Maxim
Чем заняться летом: 19 бомбических идей клевого досуга для парней (и не только) Чем заняться летом: 19 бомбических идей клевого досуга для парней (и не только)

Подборка идей активного и интересного отдыха в летнее время года

Playboy
Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман Придумал ТВ на спинках кресел и электронные системы бронирования: это «главный новатор авиарынка» Дэвид Нилеман

За 30 лет Дэвид Нилеман успел основать пять авиакомпаний

VC.RU
Евангелие от эмси: как и почему рэперы обращаются к религии в хип-хопе. Колонка Esquire Евангелие от эмси: как и почему рэперы обращаются к религии в хип-хопе. Колонка Esquire

Как и зачем разные хип-хоп артисты отражают свою религиозность в музыке

Esquire
Альтернатива туристическому югу: лучшие пляжи Приморья Альтернатива туристическому югу: лучшие пляжи Приморья

На берегу Японского моря есть все составляющие летнего отдыха

Forbes
«Круиз по джунглям» – это долгожданное семейное приключение, по которому мы так скучали «Круиз по джунглям» – это долгожданное семейное приключение, по которому мы так скучали

«Круиз по джунглям» – это старое доброе кино, которое уже почти не снимают

GQ
Открыть в приложении