昨天,見到了加州理工大學一位數學教授的文章,說「2021」將是平淡無奇的一年。因為它等於43×47,拆不出一朵花,普普通通。
他覺得從數字分析,2020比較有趣,可以拆為1024+996,寓意著10月24日碼農節順利如意。但上網的人肯定感覺不爽,遭遇了404+404+404+404+404。
我先解釋一下,為什麼1024會被定為程序猿的節日?
1KB=1024位元組,一個字節就是一個二進位數字串,一般是八位。即八比特,包含了八個最小的信息單位,往往可以表示一個字符或者數字。
至於404,不用解釋了,相信每一個人都碰到過。
這當然只是一個數字遊戲,我也好奇地分拆了一下。覺得2021豈止不普通,還是萬年一遇的奇妙年份。
走過了晦暗的2020,今年對所有人而言,都將是光明的,非比尋常的一年。
先看2021=43×47,這是一個半素數,只能拆成兩個素數相乘。
目前,半素數運用最成功的領域,是RSA密碼保護,其核心機制是大數不可分解。金融、通訊、國防……等等等,一般採用素數作密碼保護。
近些年,為了節約手機的存儲空間,商業網站的運行必須提高速度以增加交易量,讓顧客有更好體驗,橢圓密鑰才興起。
素數保護,真沒有什麼複雜高級的算法。
就算洩露了解密過程也沒關係,反正,靠「蠻力」是破解不了的。靠技巧?呵呵,對不起,沒有!
好比愚公移山,如果山足夠大的話,縱然他子子孫孫無窮盡,每天零打碎敲又如何?
山還在那兒,巋然不動。
原理是這樣的。
給你一個計算器,一秒鐘得43×47=2021,花幾分鐘也曉得2021=43×47。
但我問你,2499600007可以分拆成哪兩個數相乘?
恐怕把計算器敲亂,讓雜貨鋪的老闆娘白白佔便宜,你也算不出什麼結果。
可如果我說,49993乘以49999等於多少?你又只需要花一秒鐘,就得到了49993×49999=2499600007。
也就是說,算出兩個大素數相乘的結果很容易。可光知道結果,想逆運算分解出那兩個素數,卻難於登天。
當數字超級大時,例如兩個幾百位的素數相乘。所得之數將會令超級計算機運行至海枯石爛,地老天荒……也分解不開。
假如把2021當做一扇門,那麼鑰匙就共有兩把,分別是43和47。
事物都具備結構,比方說一棟巍峨的大樓,可以將它拆解成磚頭、木料、鋼筋……勤快點的話,還能夠一直細分到分子、原子、質子、中子、電子、夸克、光子、中微子、希格斯玻色子……
再比如前面提到的,比特屬於最小信息單位。
當然,比特幣不是,丘比特不是,皮卡丘也不是……
數字同樣如此。
每一個數字都攜帶了獨特的基因密碼,能夠分解成一串與眾不同的素數因子相乘,例如56=2×2×2×7。
素數唯一的因子就是自己,例如3。事實上,在古典的觀念裡它被稱為「原子「,意思是不可分解。
而半素數是除了素數之外,最簡單穩定的數字結構,只能夠分解成兩個素數相乘,例如39=3×13。
有點像漢字童謠,一撇一捺,人字的結構是相互支撐……
2021=43×47,又有什麼奇妙之處呢?
我們先看從2000到2020的21個數字,普普通通的合數共計15個。素數有2003,2011,2017,才3個。半素數有2005,2018,2019,同樣稀少。
說明像2021這樣的年份,並不平凡。
以後隨著時光流逝,素數的間距拉大,半素數年份會越來越難以碰到。
過了2021,下一個半素數年是2031=3×677,那將是十年之後的事情了。
人生有多少個十年?
假如今天你讀了我的文章,留下言,十年之後再提醒。我會請你喝酒,一同看庭前花開花落,天際雲捲雲舒。
小孩子唱「識字歌「,說」人字的結構是相互支撐「,道出了一個樸素事實。假如要梯子支撐穩固,兩條邊就不能差距太大。
素數之間,差距最小的是孿生素數,如﹙5、7﹚,﹙11、13﹚……它們只差2,好像親密的雙胞胎。
RSA密碼保護,選擇的兩個素數距離越近,就越難被試除。
但是,不能用孿生素數。
因為它可以寫成M=P1×P2=﹙N-1﹚×﹙N+1﹚=N^2-1。一旦將﹙M+1﹚開平方,什麼秘密也藏不住。
距離為4,將逼迫試除法運行最多的步驟。
比方說破譯2005,2018,2019,只需要一步便完成。通過判斷數字的形態,直接除以最小的因子5、2、3,將得出2005=5×401,2018=2×1009,2019=3×673。
可破譯2021,就沒那麼容易了。
至少得從7開始,以7、11、13、17、19……一路試除下去,到43時才曉得。哦,原來2021=43×47。
當然,真正的密碼保護不會尋找相距為4的素數。
當數字超級大時,素數與素數之間的距離宛如天河。你就是想找出兩個好鄰居,也打著燈籠難尋覓。
假如被黑客洞悉了竅門,他不試除,乾脆列方程把你給破了。
針對過往,顯然,2021可以更加堅定地保護我們。
想要再一次碰到這樣的年份,那將是67×71=4757,過2736年之後的事了。
2021年的43與47,並不只有這麼一點點好處。
假如給你一根90米長的棍子,彎曲之後圈住一塊地盤,問怎樣才能圈出最大面積?
毫無疑問,圓最大。
其次是多邊形,正方形,長方形……
而長方形中,又以最接近正方形的長方形面積最大。
我有一個哥們小龍,在加拿大有座小莊園。
那兒的土豪都用封閉的籬笆牆圈住自家地盤,他是半土豪,只能夠修一半籬笆牆以宣示主權。
紮成標準的半圓弧或者半多邊形,對工藝的要求太高,還是豆腐乾工程省心。
材料只有90米長度,肯定是彎出兩條45米直線,半包圍45×45=2025平方米的面積最划算。
但45這個數,卻挺不可靠,能夠分解為3×3×5。不是一個堅不可摧不可分解的整體,容易變形,或者被黃鼠狼掏暗門鑽入。
為了安全起見,小龍只能夠扎出兩條結結實實的素數直邊。如此一來,誰也休想破壞了。
他計算了一下,當兩條邊越接近時,半長方形圈出的面積越大,越省錢。
例如,7×83=581,11×79=869,,19×71=1349……
只有當43×47=2021時,才是最牢固,又能夠圈地最多的好方法。
小龍愛死2021了。
可是,最近又憂心忡忡。
針對他偷工減料鑽空子的行為,有關部門決定予以嚴懲。
準備在2027年,劃撥一塊2027平方米的地盤。只準用兩條直邊的籬笆牆半包圍成長方形,多一點少一點都不行。
小龍抓耳撓腮,也沒有想出一個解決方案。
好啦,今天就講到這裡。
我發現2021非常奇妙,是分析了龐大數據。
它註定成為人類歷史上空前絕後的一年,此前沒有,此後也不會有了……並不僅僅局限於,表面的數字拆解。
有興趣的朋友,請關註明後天,《奇妙的2021補充》出爐。