數(shù)學(xué)和語言如何結(jié)合使用3個隨機單詞的力量繪制全球地圖并創(chuàng)建強密碼

很難想象三個隨機單詞能夠同時繪制全球地圖并確保您的私人數(shù)據(jù)安全。這種力量背后的秘密只是一點點數(shù)學(xué)。

What3words是一個應(yīng)用程序和基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，它使用三個隨機單詞為地球上每一個 3 米乘 3 米的正方形提供地理參考。如果你的大腦在英制測量系統(tǒng)中運作更自然，3 米大約是 9.8 英尺。因此，您可以將它們視為大約 10 英尺乘 10 英尺的正方形，大約相當于小型家庭辦公室或臥室的大小。

出于多種原因，這種新的地理編碼方法很有用。首先，它比常規(guī)街道地址更精確。此外，與詳細的緯度和經(jīng)度測量值相比，人類更容易記住三個詞并相互交流。這使得該系統(tǒng)非常適合緊急服務(wù)?？吹竭@些優(yōu)勢，一些汽車制造商開始將三詞地址整合到他們的導(dǎo)航系統(tǒng)中。

有序三元組

以下是英語或任何其他語言中的三個隨機單詞如何識別整個地球上如此精確的位置。關(guān)鍵概念是有序三元組。

從地球是一個球體的基本假設(shè)開始，認識到這是一個近似事實，并且它的半徑約為 3,959 英里(6,371 公里)。要計算地球的表面積，請使用公式 4πr 2。當 r = 3,959 (6,371) 時，這大約為 1.97 億平方英里(5.1 億平方公里)。請記住：三詞地址使用 3 米乘 3 米的正方形，每個正方形包含 9 平方米的表面積。因此，按公制計算，地球的表面積相當于 510 萬億平方米。將 9 除以 510 萬億表明，唯一標識每個方格需要大約 57 萬億個由三個隨機詞組成的有序三元組。

有序三元組只是順序重要的三件事的列表。因此，“brilliance.brilliance.inputs”將被視為與“brilliance.brilliance.inputs”不同的有序三元組。事實上，在三詞地址系統(tǒng)中，brilliance.brilliance.inputs 位于阿拉斯加的一座山上，而不是像brilliance.brilliance.inputs那樣位于 RIT Tigers Turf Field 的中間。

下一步是弄清楚一種語言中有多少單詞，以及是否有足夠的有序三元組來繪制全球地圖。一些學(xué)者估計有超過一百萬個英語單詞;但是，其中許多非常罕見。但即使只使用常見的英語單詞，仍然有很多事情要做。你可以在網(wǎng)上找到很多單詞表。

what3words 的開發(fā)人員提出了一個包含 40,000 個英語單詞的列表。(what3words 系統(tǒng)可在50 種不同語言中使用獨立分配的單詞。)下一個問題是確定可以從 40,000 個單詞的列表中生成多少三個隨機單詞的有序三元組。如果你允許重復(fù)，就像 what3words 所做的那樣，第一個單詞有 40,000 種可能性，第二個單詞有 40,000 種可能性，第三個單詞有 40,000 種可能性。那么可能的有序三元組的數(shù)量將是 40,000 乘以 40,000 乘以 40,000，即 64 萬億。這提供了大量的“三個隨機詞”三元組來覆蓋全球。多余的組合還允許三詞地址消除令人反感的詞和容易相互混淆的詞。

您實際上可以記住的密碼

雖然三個隨機詞的力量被用來繪制地球地圖，但英國國家網(wǎng)絡(luò)安全中心 (NCSC)也提倡將它們用作密碼。密碼選擇和相關(guān)的安全分析比在地球的小方塊上附加三個單詞要復(fù)雜得多。但類似的計算很有啟發(fā)性。如果你將有序的三組單詞串在一起——例如 brilliancebronzeinputs——你會得到一個很好的長密碼，人類應(yīng)該能夠比隨機的字母、數(shù)字和特殊字符串更容易記住，這些字母、數(shù)字和特殊字符旨在滿足一組復(fù)雜性規(guī)則.

如果您將單詞列表增加到 40,000 以上，您將獲得更多可能的密碼。使用 58,000 個英文單詞的“玉米芯列表”，您可以生成超過 195 萬億個“三個隨機單詞”式密碼。

重要的是要注意，在密碼選擇和復(fù)雜性規(guī)則的不同方法之間存在相當多的權(quán)衡。因此，雖然“三個隨機單詞”并沒有為您提供密碼安全的故障保護，但語言的復(fù)雜性確實在這個領(lǐng)域提供了一些驚人的力量。