只有少数人知道的提高数学的秘密
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文 、编辑 | 云雀儿
来源 | 布谷听听（iBookgood）
密码这种东西，对我们的生活真是太重要了！
对于我们的日常来说，我们每天要登录的微信、论坛、银行卡都要密码，一旦忘记了，麻烦可不少。
对于一些女性来说，世界上最遥远的距离不是生与死，而是老公的手机就被我攥在手里，我想偷看却不知道密码。
对于一些研究者来说，破译了一份密码，可能就意味着会出现一项震惊世人的发现，从此改变人们的认知。
当然，密码的含义是很广泛的，除了我们每天要面对的数字密码，还有很多用来传递信息的高级密码。
无论是《达芬奇密码》中，那个悬念迭起难倒世人的斐波那契数列；还是《名侦探柯南》中，死者留下的各种死亡讯息；又或是《潜伏》中，地下党那些神秘莫测的信息交流……其实都是各种各样的密码破译。
那么，当孩子看见这些剧情的时候，有没有产生好奇心：那些无字的白纸还能显示出字，到底是真的还是电视里乱编的呢？那些看起来乱七八糟的文字，到底是怎么被翻译过来的呢？这些密码破译到底有多难，小孩能不能学会呢？
其实，很多人对数学的兴趣就是从密码开始的，练习破译密码对于孩子来说具有游戏性，这样的感觉能让孩子对数学也产生浓厚的兴趣，未来面对越来越复杂的数学题，孩子也会找到其中的乐趣。
今天，我们就带大家一起了解一下，怎么带孩子把密码玩起来！
一、无字天书
1 无字密码简介：火烤之后，秘密显现
在一些谍战剧中，我们经常会看到这样的剧情：地下党用特制的药水书写好密信，写完后纸上看起来什么字也没有，当情报送到了同志手中后，用特定的方法处理一下，信的内容就显现出来了。
孩子们是不是也都希望自己能有这样的一封密信呢？其实我们身边就有这样神奇的药水，那就是家里厨房的白醋。
操作是这样的，先用白醋在纸上写字，然后放到桌子上晾干，想要展示出字的时候就用火烤一会儿，字就会显现出来！
那么为什么白醋写的字用火烤后会再现呢？这是因为白醋中的醋酸会轻度腐蚀纸张的纤维，被腐蚀的地方变得更容易先被火烤焦，没有被腐蚀的地方就相对困难一些。
所以一定要注意，要在纸上来回的烤，只烤一个地方可是会把纸烧焦的。被白醋腐蚀的字显现印记后，马上挪到别处烤，就会成功显现出黄褐色的＂情报＂了。
2 带孩子这样玩
用这个方法，除了可以让孩子体验一下情报员的感觉，还可以用来做时间胶囊。
让孩子写一封信给未来的自己，等到时间到了，再去解密当初自己最想说的话，体会当时的心情，感受一下自己的成长和变化。
二、摩斯密码
1 摩斯密码：长长短短之间的秘密
摩斯密码可能是大家最为熟知的密码了吧，它是一种时通时断的信号代码，通过不同的排列顺序来表达不同的英文字母、数字和标点符号。
摩斯密码是早期的数字化通信形式，但是它不同于现代只使用零和一两种状态的二进制代码，它的代码包括五种：点、划、点和划之间的停顿、每个词之间中等的停顿以及句子之间长的停顿。
摩斯电码的两种基本信号包括：短促的点信号 ＂·＂，读＂滴＂；保持一定时间的长信号 ＂—＂，读＂嗒＂。
2 带孩子这样玩
对照摩斯密码表，我们就可以开始给孩子设定谜题了。
可以准备一个礼物，把礼物藏在家里的某处，礼物的位置翻译成摩斯密码，让孩子自己努力找到。这样孩子不仅能感受到收礼物的快乐，去寻找礼物的过程，也会让他痛快淋漓、大呼过瘾。
除了可以用写的方式，也可以试着和孩子用声音交流。分别用敲击的方式展现自己要说的话，沟通到最后互相对照一下，看看是不是变成了鸡同鸭讲呢？
三、猪圈密码
1 猪圈密码：最简单的替代式密码
孩子如果是第一次听到＂猪圈密码＂这个词，可能会被逗得哈哈大笑起来。这个名字听起来实在是很蠢萌，仿佛是牧场专用的暗号，其实只是翻译的问题。
猪圈密码也被称为朱高密码、早在1700年代，共济会常常使用这种密码保护一些私密纪录或用来通讯，所以又称共济会密码。
这是一种外形古怪的密码，已经传递了几百年。没有人明确知道它是什么时候发明的，但这个密码被一个叫＂自由石匠＂的组织所使用，也被美国内战时的盟军所使用。它是以格子为基础的简单替代式密码。即使使用符号，也不会影响密码分析，亦可用在其他替代方式。
听起来很厉害，不过在丹·布朗的《失落的秘符》书中曾提到，此密码为幼儿级水平，易破解。
的确，这种密码只要对应字母就可以解出来了，用起来非常简单。
2 带孩子这样玩
不过也别小瞧这种密码，它的加密方式是非常灵活的，可以自己设定每个格子里应该填什么字母，以达到真正加密的目的，所以猪圈密码常常有很多变种。
我们可以带孩子一起设计一套只属于我们家的密码，作为家人之间的小秘密。把专属于我们家里的故事打印出来贴在墙上，让其他人看得见却懂不了。这时候，我们再让孩子骄傲地和别人解释一下，这是我们家特有的小秘密。
四、凯撒密码
1 凯撒密码：等距移动之间的变换
凯撒密码是一种代换密码。据说凯撒是率先使用加密函的古代将领之一，因此这种加密方法被称为凯撒密码。
凯撒密码作为一种最为古老的对称加密体制，在古罗马的时候就已经很流行了，他的基本思想是：通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。
也就是把明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是13的时候，所有的字母A将被替换成N，B变成O，以此类推X将变成K，Y变成L，Z变成M。
所以，凯撒密码加密和解密的关键就是移动的位数。
2 带孩子这样玩
其实这种密码，有点像解等差数列，孩子如果能把这个密码练好，也是为以后要学的数列知识打下了坚实的基础。
说到凯撒密码的加密方式，也很容易让人想到藏头诗。那么，我们可以带孩子一起写一些藏有凯撒密码的诗句，让孩子在写出的小诗中，隐藏他想表达的小句子。
五、维吉尼亚密码
1 维吉尼亚密码：密码进阶练习式
维吉尼亚密码是以恺撒密码为基础更复杂的密码，它的特点是引入了＂密钥＂的概念，即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换，以此来对抗字频统计。
假如我们以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密钥字母，我们对如下明文加密：
TO BE OR NOT TO BE
当选定RELATIONS作为密钥时，加密过程是：明文一个字母为T，第一个密钥字母为R，因此可以找到在R行中代替T的为K，依此类推，得出对应关系如下：
明文：TO BE OR NOT TO BE
密钥：RE LA TI ONS RE LA
密文：KS ME HZ BBL KS ME
也就是说，我们必须要知道密钥，对应着密文才能反向推导出真正的含义。
历史上以维吉尼亚密表为基础又演变出很多种加密方法，其基本元素无非是密表与密钥，并一直沿用到二战以后的初级电子密码机上。
如果孩子刚接触这样的密码，可能会有点懵。但其实它和其它密码解密的思路是一样的，维吉尼亚密码非常适合作为孩子密码进阶的练习。
2 带孩子这样玩
刚开始孩子可能会因为复杂而觉得想放弃，这时候，家长一定要鼓励孩子坚持下去，保持细心、耐心，一点点对应着表格找出密文对应的字母，分析出正确的答案。当孩子完成这样复杂的密码后，一定会产生莫大的成就感。
这些推理的过程，可以锻炼孩子的逻辑思维、专注力和分析能力，这些能力会在孩子未来学习上产生很大的作用。
六、其他密码
接下来，我们再为大家简要介绍一些其他有名的密码，这些密码比较复杂也各有特色，大家可以根据孩子的特点和兴趣，挑选一些帮孩子深入了解一下：
1 RSA算法
RSA是目前最有影响力和最常用的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。
RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。它也是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密。
2 四方密码
四方密码用4个5×5的矩阵来加密。每个矩阵都有25个字母（通常会取消Q或将I,J视作同一样，或改进为6×6的矩阵，加入10个数字）。
首先选择两个英文字作密匙，例如example和keyword。对于每一个密匙，将重复出现的字母去除，即example要转成exampl，然后将每个字母顺序放入矩阵，再将余下的字母顺序放入矩阵，便能得出加密矩阵。
3 三分密码
首先随意制造一个3个3×3的方格替代密码，包括26个英文字母和一个符号。然后写出要加密的讯息的三维坐标。讯息和坐标四个一列排起，再顺序取横行的数字，三个一组分开，将这三个数字当成坐标，找出对应的字母，就可以得到密文。
4 波雷费密码
选取一个英文字作密匙。除去重复出现的字母。将密匙的字母逐个加入5×5的矩阵内，剩下的空间将未加入的英文字母依a-z的顺序加入。将要加密的讯息分成两个一组。若组内的字母相同，将X加到该组的第一个字母后，重新分组。
若剩下一个字，也加入X字。在每组中，找出两个字母在矩阵中的地方。 若两个字母不同行也不同列，在矩阵中找出另外两个字母，使这四个字母成为一个长方形的四个角。 若两个字母同行，取这两个字母右方的字母。 若两个字母同列，取这两个字母下方的字母。 新找到的两个字母就是原本的两个字母加密的结果。
密码学是一种非常容易激起孩子兴趣的学科，家长在陪同孩子解密的过程中，不仅能让孩子获得成就感，也能建立许多和孩子之间的小秘密，增加亲子关系。
孩子在学习解密的过程，不仅能锻炼到数学思维，也能始终保持坚持不懈的心态，增加钻研精神。
未来学习的道路还很长，这些能力会让孩子在未来学习的道路上即使遇到挫折也能越挫越勇，敢于直面困难，把挑战当成乐趣。
孩子在小学的时候，是锻炼大脑能力的好时机，和孩子一起把密码游戏玩起来吧，听说很多孩子从而对数学产生了浓厚的兴趣，更多的孩子更是越玩越聪明！