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A surpreendente verdade sobre a frequência das letras: quais letras são mais comuns na língua inglesa?
Na intersecção entre linguística e criptografia, a análise de frequência de letras é uma técnica surpreendente que revela a frequência com que letras específicas ou grupos de letras aparecem em um determinado texto. Essa técnica não é apenas crucial no uso natural da linguagem, mas também é amplamente utilizada para quebrar cifras clássicas. Compreender como a frequência das letras afeta o funcionamento da língua inglesa pode nos ajudar a compreender melhor a complexidade e o fascínio da criptografia.
Em qualquer linguagem escrita, certas letras e suas combinações aparecem com frequências variadas.
Por exemplo, em textos em inglês, as letras E, T, A e O são as letras mais comuns, enquanto Z, Q, X e J são relativamente raras. Esta propriedade se aplica não apenas a letras únicas, mas também a pares de letras (como um conjunto de duas letras), por exemplo, TH, ER, ON e AN são as combinações de bigramas mais comuns.
A análise da frequência das letras em texto criptografado pode ajudar a decifrar senhas.
Compreender as propriedades de distribuição das cartas é crucial tanto para a criptografia quanto para a descriptografia. Cifras de substituição simples, nas quais cada letra é substituída por outra letra na cifra, fornecem uma boa base para análise de frequência de letras. Por exemplo, se a letra X aparece muito num texto encriptado, isto pode implicar que representa a letra E mais comum. Mas isso nem sempre é preciso. Como outras letras aparecem com maior frequência, o analista precisa fazer diversas suposições e ajustes, já que T e A também ocorrem com frequência em inglês.
Propriedades e aplicações
Uma propriedade importante da frequência das letras é que ela é consistente em uma variedade de textos e contextos. A análise de frequência pode revelar padrões importantes no contexto de textos conhecidos em inglês, usando estatísticas para analisar a frequência com que ocorrem combinações de letras. Esses recursos podem ser usados para decodificar texto criptografado e, mesmo para métodos complexos de criptografia, a análise de frequência de letras ainda pode fornecer informações valiosas.
Casos específicos
Suponha que uma decodificadora, Eve, intercepte um texto criptografado e determine que usou uma cifra alternativa simples. Eve pode ser decodificada através da análise de frequência das letras. Por exemplo, descobriu-se que a letra I era a letra que ocorria com mais frequência e XL era a combinação de letras que ocorria com mais frequência. De acordo com as estatísticas inglesas, Eva pode razoavelmente assumir que X corresponde a T, L corresponde a H e I representa E.
Através de estatísticas e reconhecimento de padrões, o decodificador pode construir gradualmente o texto simples correto.
A história e o desenvolvimento das frequências das letras
O conceito de análise de frequência de letras foi proposto pela primeira vez pelo polímata árabe Al-Kindi no século IX. Ao longo do tempo, esta tecnologia tem sido amplamente utilizada em diferentes culturas e línguas. Durante a Renascença, a literatura e as técnicas relacionadas aumentaram a profundidade e a amplitude do campo.
Historicamente, descriptografadores e criptologistas criaram vários métodos para aumentar a segurança de cifras de substituição comuns, métodos projetados para combater as ameaças da análise de frequência de letras. Estes incluem o uso de múltiplas letras e substituições mistas de dicionário, tornando a decodificação mais complexa, mas também aumentando o risco de erros.
Uso contemporâneo e perspectivas futuras
À medida que a tecnologia avança, a programação moderna dos computadores permite que a análise da frequência das letras seja concluída em segundos, tornando possível decifrar textos criptografados antigos quase instantaneamente. Durante a Segunda Guerra Mundial, os decifradores de códigos americanos e britânicos usaram matemática e estatísticas para decifrar códigos inimigos. Mesmo com esquemas de criptografia complexos, os ataques baseados na frequência das letras ainda podem ser eficazes em determinadas circunstâncias.
Na era digital, a análise de frequência de letras está mudando a cara da criptografia de maneiras totalmente novas.
Em romances e obras literárias, o conceito de análise de frequência de letras também aparece com frequência, tornando os leitores mais interessados em criptografia. The Gold Bug, de Edward Alan Poe, e Dancing Man, de Arthur Conan Doyle, são exemplos literários maravilhosos do poder dessa técnica.
Em conjunto, a análise de frequência de letras não é apenas uma ferramenta para desvendar segredos, mas também uma arte que combina linguagem e estatística. No futuro, como utilizaremos esta tecnologia para lidar com desafios de criptografia mais complexos?
