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
Провокации звезды: самые пикантные фото Ольги Бузовой в бикини и без лифчика Провокации звезды: самые пикантные фото Ольги Бузовой в бикини и без лифчика

Самые провокационные купальники Ольги Бузовой – в этом материале

Cosmopolitan
Богатейшие люди царской России Богатейшие люди царской России

К началу XX века богатейшими людьми были не аристократы, а предприниматели

Дилетант
Литературное путешествие: 9 романов, действие которых разворачивается в разных городах России Литературное путешествие: 9 романов, действие которых разворачивается в разных городах России

Разные города нашей страны объединены русской литературой

Вокруг света
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
Брекеты в прошлом? Почему теперь модно исправлять зубы элайнерами Брекеты в прошлом? Почему теперь модно исправлять зубы элайнерами

Элайнеры — главный секрет улыбки многих знаменитостей

Cosmopolitan
Прошел, словно и не бывало… Прошел, словно и не бывало…

Почему после отпуска ты чувствуешь себя уставшей и как отдыхать эффективно?

Лиза
Повелитель молний: 12 мифов о Николе Тесле Повелитель молний: 12 мифов о Николе Тесле

Мифы о великом изобретателе мистификаторе Николе Тесле

Вокруг света
Только без паники! Только без паники!

Продукты и напитки, которые усиливают тревожность, и наоборот

Лиза
Навстречу солнцу Навстречу солнцу

Какая защита от вредных ультрафиолетовых лучей нужна твоей коже?

Лиза
Как понять, что девушка кончила: полный гайд по женскому оргазму для мужчин Как понять, что девушка кончила: полный гайд по женскому оргазму для мужчин

Главные факты о женском оргазме и что стоит сделать, чтобы его достичь

Playboy
Археологи нашли в Виндоланде древнеримский скульптурный рельеф с изображением бога Археологи нашли в Виндоланде древнеримский скульптурный рельеф с изображением бога

Археологи-любители обнаружили скульптурный рельеф

N+1
«Странный тип по имени Энди Уорхол». Отрывок из книги Майкла Шнейерсона «Странный тип по имени Энди Уорхол». Отрывок из книги Майкла Шнейерсона

Отрывок из главы об Энди Уорхоле из книги «Бум» Майкла Шнейерсона

СНОБ
Личная жизнь звезд фильма «Викинг»: Ходченковой, Козловского, Бортич и других Личная жизнь звезд фильма «Викинг»: Ходченковой, Козловского, Бортич и других

Как изменилась личная жизнь артистов фильма «Викинг»?

Cosmopolitan
В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь? В ожидании феи-крестной: чему не стоит учиться у сказочных героинь?

Почему далеко не всегда стоит брать пример с героинь наших любимых сказок?

Psychologies
Русские фургоны оказались лучше немецких Русские фургоны оказались лучше немецких

В Калуге постарались…

Maxim
Муж-миллионер и поцелуи с Ургантом: личная жизнь звезд сериала «Тайны следствия» Муж-миллионер и поцелуи с Ургантом: личная жизнь звезд сериала «Тайны следствия»

В личной жизни звезд сериала «Тайны следствия» кипят нешуточные страсти

Cosmopolitan
Карина Оганджанян: Сегодня креатив может менять мир Карина Оганджанян: Сегодня креатив может менять мир

Карина Оганджанян — о российском почерке рекламы и о том, как креатив меняет мир

СНОБ
Всё о депрессии, или Почему хорошему человеку бывает плохо, очень плохо Всё о депрессии, или Почему хорошему человеку бывает плохо, очень плохо

Успешные люди больше всех рискуют стать жертвами депрессии

Maxim
Холодный расчет Холодный расчет

Какие десерты можно есть летом без вреда для фигуры?

Лиза
Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю Углеводное чередование: сжигаем килограмм жира за неделю

Хочешь быстро похудеть, но так, чтобы твои мышцы не пострадали?

Cosmopolitan
«Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг» «Город заинтересован, чтобы личных машин было меньше»: зачем стартап внутри мэрии Москвы делает «народный каршеринг»

Сервис, который через владельцы автомобилей могут сдавать их в аренду

VC.RU
Любовные сцены и «Оскар»: удивительные факты о фильме «Москва слезам не верит» Любовные сцены и «Оскар»: удивительные факты о фильме «Москва слезам не верит»

Судьбоносная картина режиссера Владимира Меньшова — «Москва слезам не верит»

Cosmopolitan
20 способов впечатлить девушку 20 способов впечатлить девушку

Как регулярно потрясать девичье воображение?

Maxim
«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
Принцесса навсегда Принцесса навсегда

В чем феномен народной любви к леди Ди?

Лиза
«Рано или поздно придется взаимодействовать с государством»: Дмитрий Ямпольский о системной благотворительности в России «Рано или поздно придется взаимодействовать с государством»: Дмитрий Ямпольский о системной благотворительности в России

Дмитрий Ямпольский — почему даже маленькие НКО должны мыслить масштабно

Forbes
Классика времен «Сухого закона»: 5 самых крутых винтажных коктейлей Классика времен «Сухого закона»: 5 самых крутых винтажных коктейлей

От любимого коктейля Аль Капоне до напитка, которым дорожил Джон Стейнбек

Playboy
Жители ранненеолитического поселения Ракушечный Яр заготовили впрок мясо и икру осетровых Жители ранненеолитического поселения Ракушечный Яр заготовили впрок мясо и икру осетровых

Археологи проанализировали керамику, изготовленную в VI тысячелетии до н.э

N+1
Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут Срезал разметку при повороте одним колесом. Как за это накажут

Что ждет водителей, которые срезают углы при поворотах?

РБК
Открыть в приложении