Книга: Основы классической криптологии. Секреты шифров и кодов

Компьютерный код

С большой степенью вероятности можно утверждать, что многие владельцы персональных компьютеров никогда не задумывались над тем, как компьютер функционирует.

Ответ на этот вопрос очень прост. Все операции компьютер выполняет в кодированном виде, не используя хорошо нам знакомых букв и цифр. То есть компьютеры работают и общаются между собой на специальном кодированном языке. Этот язык называется бинарным кодом и состоит из двух цифр, 1 и 0, называемых битами. Определенные сочетания 0 и 1 используются вместо известных нам цифр от О до 9. Компьютер преобразует в бинарный код и буквы в соответствии со специальными правилами. Каждому знаку, который имеется на клавиатуре компьютера, в том числе знакам препинания и символам, соответствует свое семизначное число в двоичном коде. Так, например, заглавной букве «А» английского алфавита соответствует число 1000001, малой букве «а» — число 1100001, восклицательному знаку — число 0100001, а символу & — число 0100110 в бинарном коде.

Таким образом, компьютер оперирует с собственным числовым кодом, без которого на вашем рабочем столе ничего не работало бы. Не говоря о том, что было бы невозможно «пообщаться» с другими компьютерами через сеть Интернет.

Многие люди уверены, что компьютеры были придуманы недавно. Однако в действительности скоро они будут праздновать свой 200-й день рождения.

Первый компьютер, который назывался Differece Endine № 1, сконструировал английский изобретатель и математик, а также известный разгадыватель шифров Чарльз Бэббидж (Charles Babbage, 1791–1887). И было это еще до восстания декабристов в России, а именно в 1823 году. Его машина представляла собой сложный механизм, который мог выполнять сравнительно сложные математические расчеты и состоял из 25 000 деталей. Стоил этот аппарат 17 470 фунтов стерлингов, что по тем временам представляло просто астрономическую сумму.

Как ни странно, но работа этой машины была основана на том же принципе, что и у современных компьютеров, то есть на использовании бинарного кода. Необходимо добавить, что в Лондонском научном музее в Великобритании в наши дни демонстрируется функционирующая копия этой машины. Внешний вид машины Ч. Бэббиджа приведен на рис. 2.7.

Рис. 2.7 Внешний вид машины Ч. Бэббиджа

Следующий шаг вперед в развитии компьютерной техники произошел более чем через 100 лет. В 1937 году Алан Тюринг (Alan Turing, 1912–1954), прославившийся разгадкой секретов немецкой шифровальной машины «Энигма», написал известную научную работу, в которой привел описание занимательной машины. Эту машину можно было запрограммировать так, чтобы она отвечала на любой вопрос, который требует логического мышления. Автор без лишней скромности назвал ее «Универсальная машина Тюринга». Через шесть лет его машина была построена, поскольку была необходима в условиях войны.

Через несколько месяцев один из сотрудников, Макс Ньюман (Max Newman), предложил построить на основе универсальной машины Тюринга более мощный аппарат. И такая машина была создана. Благодаря своим сравнительно огромным размерам она получила название «Колосс». «Колосс» был построен на 1500 радиоэлектронных лампах, а программировался с помощью перфорированной ленты.

Следует отметить, что вся информация, касавшаяся «Колосса», англичанами хранилась в строжайшей тайне. В результате после окончания войны в 1945 году машина была уничтожена, а ее чертежи сожжены.

Поэтому долгое время считалось, что первым компьютером был так называемый ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Calculator), сконструированный в 1945 году специалистами Пенсильванского университета в американской Филадельфии. Этот компьютер имел 18 000 электронных ламп и за секунду мог выполнить 5000 операций. В США компьютер ENIAC считают прародителем всех современных компьютеров.

С изобретением транзисторов и интегральных микросхем стоимость и размеры компьютеров стали стремительно падать. И в 1975 году появились первые персональные компьютеры. С последними достижениями компьютерных технологий любой из нас может ознакомиться, зайдя в ближайший магазин, торгующий компьютерной техникой. Однако и в XXI веке компьютеры в своей работе используют все тот же бинарный код.

Оглавление книги