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(共19張PPT)
概率在實(shí)際生活中的運(yùn)用

--基于閱讀與思考材料《概率與密碼》
2
概率在其他方面的應(yīng)用
概率在軍事密碼中的應(yīng)用

1概率在軍事密碼中的運(yùn)用













預(yù)備知識(shí)
進(jìn)入戰(zhàn)斗
提煉知識(shí)







可通過(guò)已有經(jīng)驗(yàn)獲得密碼的，并非我們常見(jiàn)的隨機(jī)密碼。













預(yù)備知識(shí)
進(jìn)入戰(zhàn)斗
提煉知識(shí)








1概率在軍事密碼中的運(yùn)用
什么是密碼本？
密碼按照一定加密算法后變成密文。這個(gè)加密算法就稱(chēng)為密碼本。
密碼

加密算法
密文
word

yqtf
加密算法













預(yù)備知識(shí)
進(jìn)入戰(zhàn)斗
提煉知識(shí)








1概率在軍事密碼中的運(yùn)用
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS
任務(wù)：找到加密規(guī)律，提高一次破譯密碼的概率。

任務(wù)：完善加密過(guò)程，使一次破譯密碼的概率減小。

什么是凱撒密碼？
凱撒密碼是一種替換加密的技術(shù)，明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一個(gè)固定數(shù)目進(jìn)行偏移后被替換成密文。
1.凱撒密碼是偏移后得到的，凱撒密碼加密的過(guò)程中一共有多少種情況？你有什么辦法破譯呢？
一共有25種，列舉法就可以破譯。
(1)We will start the fight at eleven o’clock on Wednesday.
按照一個(gè)固定數(shù)目進(jìn)行偏移后被替換成密文。
2. 你截獲了一個(gè)信息為“zh zloo vwduw wkh iljkw dw hohyhq r‘forfn rq zhgqhvgdb”的密文，已知偏移量是3，請(qǐng)問(wèn)這個(gè)密碼所代表的信息是什么？
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS
古典概型
改進(jìn)版：用一個(gè)隨機(jī)順序排列的字母表來(lái)代替正常順序的字母表。請(qǐng)問(wèn)通過(guò)這種簡(jiǎn)單的代換方法，共產(chǎn)生了多少種字母表？ 有什么意義？
特點(diǎn)：
1.同一種加密方式(密碼本)下，偏移量固定；
2.字母順序不變.
R H O J K M
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS

密碼字母與密文字母對(duì)應(yīng)的種數(shù)增加；
即基本事件的總數(shù)增加，破解密碼的概率減小。
古典概型
1.結(jié)合我們所學(xué)的概率知識(shí)，根據(jù)平常對(duì)英語(yǔ)字母的直觀感受，估計(jì)哪個(gè)字母出現(xiàn)得最多?

2.倘若收集到的密文字母d的頻率最高，我們可以預(yù)測(cè)密文字母d對(duì)應(yīng)的密碼字母是什么？

實(shí)驗(yàn)演示：以加密后《海的女兒》這篇小說(shuō)為例，計(jì)算字母在書(shū)面語(yǔ)言中出現(xiàn)的頻率，分析哪個(gè)字母對(duì)應(yīng)密碼e，以此類(lèi)推，找到密文與密碼的對(duì)應(yīng)表。
分析特點(diǎn)：
1.同一種加密方式(密碼本)下，偏移量固定；
2.字母排列順序隨機(jī)；
3.密碼對(duì)應(yīng)唯一確定的密文.
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS
字母 A B C D E F G H I J K L M
頻率 0.0816 0.0155 0.0223 0.0463 0.1231 0.0237 0.0198 0.0671 0.0669 0.0008 0.0068 0.0354 0.0273
字母 N O P Q R S T U V W X Y Z
頻率 0.0673 0.0795 0.0156 0.0006 0.0555 0.0578 0.0977 0.0281 0.0112 0.0278 0.0014 0.0206 0.0004
用頻率分析法來(lái)破譯
終極版：凱撒密碼的擁護(hù)者們最終想到使用概率武器來(lái)進(jìn)行反擊，你知道是如何進(jìn)行的嗎？



密碼
偽隨機(jī)數(shù)
每個(gè)字母出現(xiàn)的頻率一樣
+
=

破譯者
密碼擁護(hù)者
VS
密文
密碼：We will start the fight at eleven o’clock on Wednesday.
密碼本(偽隨機(jī)數(shù))：12,16,5,7,21,19,15,13,4,14,11,……，
加密后的密文：
W+12=I
E+16=U
W+5=B
I+7=P
L+21=G
……
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS
特點(diǎn)：
1.同一種加密方式(密碼本)下，偏移量隨機(jī)；
2.字母順序固定；
3.同一密碼對(duì)應(yīng)不同的密文.
古典概型
我方間諜奪取密碼本如下16，08，15，04，14，09，12，07，14，16，19，20，15，11，13，……，已知截取的密文是“Y TDZS VMAV”，請(qǐng)你來(lái)破譯。
破譯者
密碼擁護(hù)者
VS

1概率在軍事密碼中的運(yùn)用








預(yù)備知識(shí)
進(jìn)入戰(zhàn)斗
提煉知識(shí)

















小結(jié)
偏移量 ，字母順序 。

1.凱撒密碼


2.凱撒密碼的進(jìn)化Ⅰ


3.凱撒密碼的進(jìn)化Ⅱ
偏移量 ，字母順序 。

偏移量 ，字母順序 。

密碼對(duì)應(yīng)唯一確定的密文。
固定
不變
固定
隨機(jī)
隨機(jī)
不變
同個(gè)密碼對(duì)應(yīng)不同密文。
凱撒密碼的改進(jìn)是基本事件總數(shù)不斷增大，一次破譯密碼的概率不斷減小的過(guò)程，密碼破譯是找到破譯規(guī)律，提高破譯密碼概率的過(guò)程。
請(qǐng)以小組為單位討論已查找到的資料，說(shuō)出概率在其他方面的應(yīng)用，并指出其所用到的概率的相關(guān)知識(shí)。

2概率在其他方面的應(yīng)用
1.用在哪個(gè)方面；2。用了什么知識(shí)；3.能解決什么實(shí)際問(wèn)題.
布置作業(yè)
1.請(qǐng)你選擇其中一種加密方式，設(shè)計(jì)一段密碼，作為父親節(jié)的禮物。

2.袋子里有3個(gè)綠球以及5個(gè)藍(lán)色的球。放回的摸兩個(gè)球，求顏色相同的概率。
謝謝大家

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