库里二代 蓝白:一道竞赛题(数学)

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/26 23:05:32
在密码学中,称直接可以看到的内容为明码,对明码进行处理后得到的内容为密码.对于英文,人们将26个字母按顺序分别对应整数0到25,现有4个字母构成的密码单词,记4个字母分别为x1,x2,x3,x4,已知整数x1+2 x2,3 x2,x3+2 x4,3 x4除以26的余数分别为9,16,23,12,则密码单词是?
这道题我知道答案,是hope,但我不知道过程,请把解题思路和
详细过程告诉我,谢谢!

(1)从题中知X1,X2,X3,X4是四个英文字母的明码,所以它们只是代码,与数字没有关系,不要被1,2,3,4混淆

(2)从题中知a对应0,b对应1,……z对应25。(明码加1得到字母的序号)
(3)计算X1,X2,X3,X4的数值。从“整数x1+2 x2,3 x2,x3+2 x4,3 x4除以26的余数分别为9,16,23,12”中找答案。

首先发现3 X4的余数是12这项比较好算,推测3 X4可能是12,X4可能是4,X4可能代表“e”.

然后根据X3+2 X4除以26的余数是23,推测整个式子的数值可能是23,把X4的值带入,得到X3的值为15,代表p。
3 X2除以26的余数是16,而16无法被3整除,考虑16+26,即42,猜测X2为42除以3,得14,代表o

同样方法可以推测X1的值为7,代表h
(4)检验单词的正确性,hope合适。

注意:由于是竞赛题目,所以最好答题是运用巧妙的方式,多用合理的猜测。例如,一个数除以26的余数是12,则可以先直接猜测其为12,如果不成立,再考虑38等。

为方便阅读,我把x1,x2,x3,x4改成a,b,c,d

a+2b=9 (所有式子均为模26,下同)
3b=16
c+2d=23
3d=12

3a+6b=27
6b=32
3c+6d=69
6d=24

3a=27-32=-5=21
3c=69-24=45=19

3a=21
6b=32
3c=19
6d=24

因3与26互质,故 3a=21 只有一解,
即 a=7
因3与26互质,故 3c=19 只有一解,
即 3c=19+26=45, c=15
因6与26的最大公因数为2,故 6b=32 最多只有两解,
即 6b=32+2*26=84, b=14
和 6b=32+5*26=162, b=27(不合,因b<=25)
因6与26的最大公因数为2,故 6d=24 最多只有两解,
即 6b=24, d=4
和 6b=24+3*26=102, d=17(不合3d=12)

因此这密码只有一解:
(7,14,15,4) ==>> hope

解:第1步解同余方程:x1+2x2=9 (mod26)
3x2=16 (mod26)

x3+2x4=23 (mod26)
3x4=12 (mod26)

第2步把x1,x2,x3,x4d 的值换成对应的字母就是答案。