密碼這種東西，對(duì)我們的生活真是太重要了！
對(duì)于我們的日常來(lái)說(shuō)，我們每天要登錄的微信、論壇、銀行卡都要密碼，一旦忘記了，麻煩可不少。
對(duì)于一些女性來(lái)說(shuō)，世界上最遙遠(yuǎn)的距離不是生與死，而是老公的手機(jī)就被我攥在手里，我想偷看卻不知道密碼。
對(duì)于一些研究者來(lái)說(shuō)，破譯了一份密碼，可能就意味著會(huì)出現(xiàn)一項(xiàng)震驚世人的發(fā)現(xiàn)，從此改變?nèi)藗兊恼J(rèn)知。
當(dāng)然，密碼的含義是很廣泛的，除了我們每天要面對(duì)的數(shù)字密碼，還有很多用來(lái)傳遞信息的高級(jí)密碼。
無(wú)論是《達(dá)芬奇密碼》中，那個(gè)懸念迭起難倒世人的斐波那契數(shù)列；還是《名偵探柯南》中，死者留下的各種死亡訊息；又或是《潛伏》中，地下黨那些神秘莫測(cè)的信息交流……其實(shí)都是各種各樣的密碼破譯。
那么，當(dāng)孩子看見(jiàn)這些劇情的時(shí)候，有沒(méi)有產(chǎn)生好奇心：那些無(wú)字的白紙還能顯示出字，到底是真的還是電視里亂編的呢？那些看起來(lái)亂七八糟的文字，到底是怎么被翻譯過(guò)來(lái)的呢？這些密碼破譯到底有多難，小孩能不能學(xué)會(huì)呢？
其實(shí)，很多人對(duì)數(shù)學(xué)的興趣就是從密碼開(kāi)始的，練習(xí)破譯密碼對(duì)于孩子來(lái)說(shuō)具有游戲性，這樣的感覺(jué)能讓孩子對(duì)數(shù)學(xué)也產(chǎn)生濃厚的興趣，未來(lái)面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜的數(shù)學(xué)題，孩子也會(huì)找到其中的樂(lè)趣。
今天，我們就帶大家一起了解一下，怎么帶孩子把密碼玩起來(lái)！
一、無(wú)字天書(shū)
1 無(wú)字密碼簡(jiǎn)介：火烤之后，秘密顯現(xiàn)
在一些諜戰(zhàn)劇中，我們經(jīng)常會(huì)看到這樣的劇情：地下黨用特制的藥水書(shū)寫好密信，寫完后紙上看起來(lái)什么字也沒(méi)有，當(dāng)情報(bào)送到了同志手中后，用特定的方法處理一下，信的內(nèi)容就顯現(xiàn)出來(lái)了。
孩子們是不是也都希望自己能有這樣的一封密信呢？其實(shí)我們身邊就有這樣神奇的藥水，那就是家里廚房的白醋。
操作是這樣的，先用白醋在紙上寫字，然后放到桌子上晾干，想要展示出字的時(shí)候就用火烤一會(huì)兒，字就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)！
那么為什么白醋寫的字用火烤后會(huì)再現(xiàn)呢？這是因?yàn)榘状字械拇姿釙?huì)輕度腐蝕紙張的纖維，被腐蝕的地方變得更容易先被火烤焦，沒(méi)有被腐蝕的地方就相對(duì)困難一些。
所以一定要注意，要在紙上來(lái)回的烤，只烤一個(gè)地方可是會(huì)把紙燒焦的。被白醋腐蝕的字顯現(xiàn)印記后，馬上挪到別處烤，就會(huì)成功顯現(xiàn)出黃褐色的“情報(bào)”了。
2 帶孩子這樣玩
用這個(gè)方法，除了可以讓孩子體驗(yàn)一下情報(bào)員的感覺(jué)，還可以用來(lái)做時(shí)間膠囊。
讓孩子寫一封信給未來(lái)的自己，等到時(shí)間到了，再去解密當(dāng)初自己最想說(shuō)的話，體會(huì)當(dāng)時(shí)的心情，感受一下自己的成長(zhǎng)和變化。
二、摩斯密碼
1 摩斯密碼：長(zhǎng)長(zhǎng)短短之間的秘密
摩斯密碼可能是大家最為熟知的密碼了吧，它是一種時(shí)通時(shí)斷的信號(hào)代碼，通過(guò)不同的排列順序來(lái)表達(dá)不同的英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)。
摩斯密碼是早期的數(shù)字化通信形式，但是它不同于現(xiàn)代只使用零和一兩種狀態(tài)的二進(jìn)制代碼，它的代碼包括五種：點(diǎn)、劃、點(diǎn)和劃之間的停頓、每個(gè)詞之間中等的停頓以及句子之間長(zhǎng)的停頓。
摩斯電碼的兩種基本信號(hào)包括：短促的點(diǎn)信號(hào) “·”，讀“滴”；保持一定時(shí)間的長(zhǎng)信號(hào) “—”，讀“嗒”。
2 帶孩子這樣玩
對(duì)照摩斯密碼表，我們就可以開(kāi)始給孩子設(shè)定謎題了。
可以準(zhǔn)備一個(gè)禮物，把禮物藏在家里的某處，禮物的位置翻譯成摩斯密碼，讓孩子自己努力找到。這樣孩子不僅能感受到收禮物的快樂(lè)，去尋找禮物的過(guò)程，也會(huì)讓他痛快淋漓、大呼過(guò)癮。
除了可以用寫的方式，也可以試著和孩子用聲音交流。分別用敲擊的方式展現(xiàn)自己要說(shuō)的話，溝通到最后互相對(duì)照一下，看看是不是變成了雞同鴨講呢？
三、豬圈密碼
1 豬圈密碼：最簡(jiǎn)單的替代式密碼
孩子如果是第一次聽(tīng)到“豬圈密碼”這個(gè)詞，可能會(huì)被逗得哈哈大笑起來(lái)。這個(gè)名字聽(tīng)起來(lái)實(shí)在是很蠢萌，仿佛是牧場(chǎng)專用的暗號(hào)，其實(shí)只是翻譯的問(wèn)題。
豬圈密碼也被稱為朱高密碼、早在1700年代，共濟(jì)會(huì)常常使用這種密碼保護(hù)一些私密紀(jì)錄或用來(lái)通訊，所以又稱共濟(jì)會(huì)密碼。
這是一種外形古怪的密碼，已經(jīng)傳遞了幾百年。沒(méi)有人明確知道它是什么時(shí)候發(fā)明的，但這個(gè)密碼被一個(gè)叫“自由石匠”的組織所使用，也被美國(guó)內(nèi)戰(zhàn)時(shí)的盟軍所使用。它是以格子為基礎(chǔ)的簡(jiǎn)單替代式密碼。即使使用符號(hào)，也不會(huì)影響密碼分析，亦可用在其他替代方式。
聽(tīng)起來(lái)很厲害，不過(guò)在丹·布朗的《失落的秘符》書(shū)中曾提到，此密碼為幼兒級(jí)水平，易破解。
的確，這種密碼只要對(duì)應(yīng)字母就可以解出來(lái)了，用起來(lái)非常簡(jiǎn)單。
2 帶孩子這樣玩
不過(guò)也別小瞧這種密碼，它的加密方式是非常靈活的，可以自己設(shè)定每個(gè)格子里應(yīng)該填什么字母，以達(dá)到真正加密的目的，所以豬圈密碼常常有很多變種。
我們可以帶孩子一起設(shè)計(jì)一套只屬于我們家的密碼，作為家人之間的小秘密。把專屬于我們家里的故事打印出來(lái)貼在墻上，讓其他人看得見(jiàn)卻懂不了。這時(shí)候，我們?cè)僮尯⒆域湴恋睾蛣e人解釋一下，這是我們家特有的小秘密。
四、凱撒密碼
1 凱撒密碼：等距移動(dòng)之間的變換
凱撒密碼是一種代換密碼。據(jù)說(shuō)凱撒是率先使用加密函的古代將領(lǐng)之一，因此這種加密方法被稱為凱撒密碼。
凱撒密碼作為一種最為古老的對(duì)稱加密體制，在古羅馬的時(shí)候就已經(jīng)很流行了，他的基本思想是：通過(guò)把字母移動(dòng)一定的位數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)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）按照一個(gè)固定數(shù)目進(jìn)行偏移后被替換成密文。例如，當(dāng)偏移量是13的時(shí)候，所有的字母A將被替換成N，B變成O，以此類推X將變成K，Y變成L，Z變成M。
所以，凱撒密碼加密和解密的關(guān)鍵就是移動(dòng)的位數(shù)。
2 帶孩子這樣玩
其實(shí)這種密碼，有點(diǎn)像解等差數(shù)列，孩子如果能把這個(gè)密碼練好，也是為以后要學(xué)的數(shù)列知識(shí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
說(shuō)到凱撒密碼的加密方式，也很容易讓人想到藏頭詩(shī)。那么，我們可以帶孩子一起寫一些藏有凱撒密碼的詩(shī)句，讓孩子在寫出的小詩(shī)中，隱藏他想表達(dá)的小句子。
五、維吉尼亞密碼
1 維吉尼亞密碼：密碼進(jìn)階練習(xí)式
維吉尼亞密碼是以愷撒密碼為基礎(chǔ)更復(fù)雜的密碼，它的特點(diǎn)是引入了“密鑰”的概念，即根據(jù)密鑰來(lái)決定用哪一行的密表來(lái)進(jìn)行替換，以此來(lái)對(duì)抗字頻統(tǒng)計(jì)。
假如我們以上面第一行代表明文字母，左面第一列代表密鑰字母，我們對(duì)如下明文加密：
TO BE OR NOT TO BE
當(dāng)選定RELATIONS作為密鑰時(shí)，加密過(guò)程是：明文一個(gè)字母為T，第一個(gè)密鑰字母為R，因此可以找到在R行中代替T的為K，依此類推，得出對(duì)應(yīng)關(guān)系如下：
明文：TO BE OR NOT TO BE
密鑰：RE LA TI ONS RE LA
密文：KS ME HZ BBL KS ME
也就是說(shuō)，我們必須要知道密鑰，對(duì)應(yīng)著密文才能反向推導(dǎo)出真正的含義。
歷史上以維吉尼亞密表為基礎(chǔ)又演變出很多種加密方法，其基本元素?zé)o非是密表與密鑰，并一直沿用到二戰(zhàn)以后的初級(jí)電子密碼機(jī)上。
如果孩子剛接觸這樣的密碼，可能會(huì)有點(diǎn)懵。但其實(shí)它和其它密碼解密的思路是一樣的，維吉尼亞密碼非常適合作為孩子密碼進(jìn)階的練習(xí)。
2 帶孩子這樣玩
剛開(kāi)始孩子可能會(huì)因?yàn)閺?fù)雜而覺(jué)得想放棄，這時(shí)候，家長(zhǎng)一定要鼓勵(lì)孩子堅(jiān)持下去，保持細(xì)心、耐心，一點(diǎn)點(diǎn)對(duì)應(yīng)著表格找出密文對(duì)應(yīng)的字母，分析出正確的答案。當(dāng)孩子完成這樣復(fù)雜的密碼后，一定會(huì)產(chǎn)生莫大的成就感。
這些推理的過(guò)程，可以鍛煉孩子的邏輯思維、專注力和分析能力，這些能力會(huì)在孩子未來(lái)學(xué)習(xí)上產(chǎn)生很大的作用。
六、其他密碼
接下來(lái)，我們?cè)贋榇蠹液?jiǎn)要介紹一些其他有名的密碼，這些密碼比較復(fù)雜也各有特色，大家可以根據(jù)孩子的特點(diǎn)和興趣，挑選一些幫孩子深入了解一下：
1 RSA算法
RSA是目前最有影響力和最常用的公鑰加密算法，它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數(shù)密碼攻擊，已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。
RSA算法是第一個(gè)能同時(shí)用于加密和數(shù)字簽名的算法，也易于理解和操作。它也是一種非對(duì)稱密碼算法，所謂非對(duì)稱，就是指該算法需要一對(duì)密鑰，使用其中一個(gè)加密，則需要用另一個(gè)才能解密。
2 四方密碼
四方密碼用4個(gè)5×5的矩陣來(lái)加密。每個(gè)矩陣都有25個(gè)字母（通常會(huì)取消Q或?qū),J視作同一樣，或改進(jìn)為6×6的矩陣，加入10個(gè)數(shù)字）。
首先選擇兩個(gè)英文字作密匙，例如example和keyword。對(duì)于每一個(gè)密匙，將重復(fù)出現(xiàn)的字母去除，即example要轉(zhuǎn)成exampl，然后將每個(gè)字母順序放入矩陣，再將余下的字母順序放入矩陣，便能得出加密矩陣。
3 三分密碼
首先隨意制造一個(gè)3個(gè)3×3的方格替代密碼，包括26個(gè)英文字母和一個(gè)符號(hào)。然后寫出要加密的訊息的三維坐標(biāo)。訊息和坐標(biāo)四個(gè)一列排起，再順序取橫行的數(shù)字，三個(gè)一組分開(kāi)，將這三個(gè)數(shù)字當(dāng)成坐標(biāo)，找出對(duì)應(yīng)的字母，就可以得到密文。
4 波雷費(fèi)密碼
選取一個(gè)英文字作密匙。除去重復(fù)出現(xiàn)的字母。將密匙的字母逐個(gè)加入5×5的矩陣內(nèi)，剩下的空間將未加入的英文字母依a-z的順序加入。將要加密的訊息分成兩個(gè)一組。若組內(nèi)的字母相同，將X加到該組的第一個(gè)字母后，重新分組。
若剩下一個(gè)字，也加入X字。在每組中，找出兩個(gè)字母在矩陣中的地方。 若兩個(gè)字母不同行也不同列，在矩陣中找出另外兩個(gè)字母，使這四個(gè)字母成為一個(gè)長(zhǎng)方形的四個(gè)角。 若兩個(gè)字母同行，取這兩個(gè)字母右方的字母。 若兩個(gè)字母同列，取這兩個(gè)字母下方的字母。 新找到的兩個(gè)字母就是原本的兩個(gè)字母加密的結(jié)果。
密碼學(xué)是一種非常容易激起孩子興趣的學(xué)科，家長(zhǎng)在陪同孩子解密的過(guò)程中，不僅能讓孩子獲得成就感，也能建立許多和孩子之間的小秘密，增加親子關(guān)系。
孩子在學(xué)習(xí)解密的過(guò)程，不僅能鍛煉到數(shù)學(xué)思維，也能始終保持堅(jiān)持不懈的心態(tài)，增加鉆研精神。
未來(lái)學(xué)習(xí)的道路還很長(zhǎng)，這些能力會(huì)讓孩子在未來(lái)學(xué)習(xí)的道路上即使遇到挫折也能越挫越勇，敢于直面困難，把挑戰(zhàn)當(dāng)成樂(lè)趣。
孩子在小學(xué)的時(shí)候，是鍛煉大腦能力的好時(shí)機(jī)，和孩子一起把密碼游戲玩起來(lái)吧，聽(tīng)說(shuō)很多孩子從而對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生了濃厚的興趣，更多的孩子更是越玩越聰明！
