XOR და ერთჯერადი დანიშნულების შიფრბლოკნოტი

აქვს მნიშვნელობა, ვერნამის შიფრში AND-ს გამოვიყენებდით, OR-ს თუ XOR-ს? პასუხი არის „დიახ“ და ძალიან მნიშვნელოვანია, გავიგოთ, რატომ. გავიხსენოთ წინა სტატიიდან, რომ და ოპერაციას აქვს 75% შანსი იმისა, რომ 0-ს გამოიტანს და 25% შანსი იმისა, რომ 1-ს გამოიტანს. ან ოპერაციას აქვს 0-ის გამოტანის 25% შანსი და 1-ის გამოტანის 75% შანსი. XOR ოპერაციას კი აქვს 50% შანსი, გამოიტანოს 0 და 50% შანსი, გამოიტანოს 1.

მოდით, შევხედოთ ვიზუალურ მაგალითს, რათა ვნახოთ სხვადასხვა ეფექტები და vs. ან vs. XOR სურათის დაშიფვრით. აი, ჩარლზ ბაბაჯის ციფრული სურათი:

ის შეიცავს ათასობით პატარა ზომის კვადრატს სახელად „პიქსელი“. ამ სურათში თითოეული პიქსელის წარმოდგენა შესაძლებელია 24 ბიტიანი მიმდევრობით, როგორც წინა მაგალითში გაჩვენეთ. მოდით, დავარქვათ მას ჩვენი ღია ტექსტური სურათი (ან წერილი).

ჯერ ვნახოთ, რა ხდება, როცა და ოპერაციას ვუკეთებთ სურათის ფაილში თითოეულ ბიტს შემთხვევითი ბიტების ნაკადით.

აღვნიშნოთ, რომ თავდაპირველი წერილის ძირითადი ნაწილი მაინც ჩანს. ეს ხდება ყოველ ჯერზე, 1-ის შემთხვევითი ბიჯი მოდის, ან როცა ღია წერილი არის 0:

ახლა ვნახოთ, რა ხდება, როცა ან ოპერაციას ვუკეთებთ სურათის ფაილის თითოეულ ბიტს შემთხვევითი ბიტების ნაკადზე.

აღვნიშნოთ, რომ თავდაპირველი წერილის ძირითადი ნაწილი მაინც ჩანს. ეს ხდება ყოველ ჯერზე, როცა 0-ის შემთხვევითი ბიჯი მოდის, ან როცა ღია წერილი არის 1:

საბოლოოდ, ვნახოთ, რა ხდება, როცა XOR ოპერაციით ვმოქმედებთ სურათის ფაილის თითოეულ ბიტზე შემთხვევითი ბიტების ნაკადით.

(დოლზე დაუკარით, თუ შეიძლება...)

სად წავიდა ჩარლზი?
აღვნიშნოთ, რომ ღია წერილი შემთხვევების მხოლოდ 50%-ში ჩანს, რაც შედეგად გვაძლევს ხმაურს, რადგან თითოეული პიქსელი არის თანაბარი ალბათობით 0 ან 1.
ეს სურათი არ შეიცავს არანაირ ინფორმაციას თავდაპირველ სურათზე. თუ ბიჯის მიმდევრობას არ მოგცემდით, შეუძლებელი იქნებოდა თქვენთვის ამ ოპერაციის შებრუნება და თავდაპირველ სურათზე დაბრუნება. ყველა შესაძლო მიმდევრობა შეიძლება, სცადოთ, მაგრამ ეს ყველა შესაძლო სურათს მოგცემდათ! როგორ გაიგებდით, რომ ეს ბაბაჯი იყო? თანაბარი ალბათობით არის თქვენი სურათი ან ნებისმიერი რამის, რასაც იფიქრებთ.

საინტერესოა, არა? ყოველი შეხედვისას ღიმილს მგვრის!

ახლა ვივარჯიშოთ XOR-ზე, „ან“ და „და“ ოპერატორებზე, და აღმოვაჩინოთ სხვა საინტერესო თვისებები ამის კეთებისას...