Score:2

$(a+b) \bmod{256}$ และ $a$ XOR $b$ เปิดเผยอะไรเกี่ยวกับ $a, b$

ธง in

พูด $a$ และ $ข$ เป็นเครื่องแบบแบบสุ่ม $8$ บิตเพื่อให้เอนโทรปีของ $a$ และ $ข$ อย่างละ 8 บิต

ถ้าฉันแสดงให้คุณเห็น $(a+b) \bmod{256}$ และ $a$ เอ็กซ์ออร์ $ข$แล้วบอกอะไรได้บ้าง $a$ และ $ข$? หรือค่าเอนโทรปีของพวกมันลดลงเท่าไร?

Score:5
ธง my

fgrieu วิเคราะห์กรณีเฉลี่ย เรายังสามารถพิจารณากรณีที่เลวร้ายที่สุด - เรารับประกันว่าเอนโทรปีจะเหลืออยู่เท่าใด

'กรณีที่แย่กว่า' อย่างหนึ่งจะเกิดขึ้นหาก $a+b = 0 \pmod {256}$ และ $a \oบวก b = 0$; ในกรณีนั้น ทางออกเดียวที่เป็นไปได้คือ $a=b=0$ และ $a=b=128$; ดังนั้นเราจึงลดเอนโทรปีลงเหลือ 1 บิต

โดยทั่วไปแล้ว กรณีที่แย่กว่านี้จะเกิดขึ้นหาก $a \oบวก b = 0$ หรือ $a \oบวก b = 128$; เมื่อใดก็ตามที่เกิดขึ้น มีวิธีแก้ไขที่เป็นไปได้เพียงสองวิธีคือ (ในกรณีของ $a \oบวก b = 0$เรามีอย่างใดอย่างหนึ่ง $a = b = ผลรวม/2$ (ที่ไหน $ผลรวม$ คือผลรวมที่เผยแพร่ซึ่งจะเป็นเลขคู่เสมอ) หรือ $a = b = ผลรวม/2 + 128$; ในกรณีของ $a \oบวก b = 128$, เรามี $a, b = ผลรวม/2, ผลรวม/2 + 128$ ตามลำดับ

เราทราบว่าสำหรับใดๆ $a, b$ค่าทางเลือก $a \oบวก 128, b \oบวก 128$ ให้ xor และผลรวมเท่ากันเสมอ ดังนั้นจึงมีวิธีแก้ไขอย่างน้อยสองวิธีเสมอ ดังนั้น กรณีที่ไม่ดีนี้จึงเป็นกรณีที่แย่กว่า

Score:4
ธง ng

ฉันจะถือว่า bitstrings ถูกหลอมรวมกับจำนวนเต็มโดยสัญกรณ์ big-endian $a$ และ $ข$ เป็น $k$-บิตด้วย $k=8$ ในคำถาม และได้รับสอง $k$- ปริมาณบิต $s:=a+b\bmod{2^k}$ และ $x:=a\oบวก b$.

$s$ และ $x$ ไม่เป็นอิสระ: บิตลำดับต่ำของพวกเขาเหมือนกัน จึงเปิดเผย $(ส,x)$ เผย ที่มากที่สุด $2k-1$ บิตของข้อมูลจึงทำให้ ที่มากที่สุด$2k-1$ การลดเอนโทรปีเล็กน้อย

ตั้งแต่ให้ $a$ และ $x$ เราสามารถคำนวณได้ $b=a\oบวก x$,เปิดเผย $(ส,x)$ สาเหตุ อย่างน้อย$k$ การลดเอนโทรปีเล็กน้อย

การลดลงของเอนโทรปีจริงจะแตกต่างกันไปตามขอบเขตเหล่านี้:

  • กับ $x=0$ และ $s$ แม้วิธีแก้ปัญหาคือ $(a,b)\in\{(s/2,s/2),(s/2+2^{k-1},s/2+2^{k-1})\}$จึงมีเหลืออยู่ $\log_2(2)=1$ เอนโทรปีเล็กน้อยจากจุดเริ่มต้น $2k$, การสูญเสียของ $2k-1$ บิตของเอนโทรปี
  • กับ $x=s=1$ มี 4 วิธีแก้ไข: $(a,b)\in\{(0,1),(1,0),(2^{k-1},2^{k-1}+1),(2^{k-1} +1,2^{k-1})\}$จึงมีเหลืออยู่ $\log_2(4)=2$ เอนโทรปีเล็กน้อยจากจุดเริ่มต้น $2k$, การสูญเสียของ $2k-2$ บิตของเอนโทรปี
  • กับ $x=s=2^{k-1}$ มี $2^k$ การแก้ปัญหาของแบบฟอร์ม $(ก,2^ก-1-ก)$จึงมีเหลืออยู่ $k$ เอนโทรปีเล็กน้อยจากจุดเริ่มต้น $2k$, การสูญเสียของ $k$ บิตของเอนโทรปี

ฉันยืนยันโดยไม่มีหลักฐานว่าสำหรับ $i\in[0,k)$ การสูญเสียเอนโทรปีคือ $2k-1-i$ เล็กน้อยด้วยความน่าจะเป็น ${k-1\choose i}/2^{k-1}$และเป็นไปตามการสูญเสียเอนโทรปีที่คาดไว้คือ $(3k-1)/2$ นิดหน่อย.

Score:4
ธง cn

เนื่องจากฉันไม่เห็นมันกล่าวถึง: $a + b = (a\oplus b) + ((a\&b)<<1) \bmod 256$ (ที่ไหน $<<$ หมายถึงการเลื่อนซ้าย) ดังนั้นข้อมูลที่คุณได้รับจึงเทียบเท่ากับการรู้ $a\oบวกข$ และ - ยกเว้นบิตสูงสุด - $a\&b$.

ฟังก์ชั่นทั้งหมด $a+b$, $a\oบวกข$ และ $a\&b$ มีความสมมาตรใน $a$ และ $ข$. สำหรับตำแหน่งบิตคงที่ $i$ คุณจึงทราบได้มากที่สุดว่ามีกี่บิตในสองบิต $a_i$ และ $b_i$ คือ 1 แต่ถ้ามีแค่อันเดียวก็ไม่รู้ว่าอันไหน

สำหรับทั้งหมดยกเว้นบิตสูงสุดที่คุณรู้ $a_i\&b_i$ และ $a_i\oบวก b_i$ซึ่งเป็นเพียงเลขฐานสองของ $a_i+b_i$ดังนั้นคุณจึงมีทุกตำแหน่งบิต (แต่สูงสุด) เท่ากับ 0/1-count สำหรับตำแหน่งบิตสูงสุดที่คุณมี $a_7\oบวก b_7$.

จากนี้คุณควรจะได้ผลลัพธ์ของเสื้อปอนโชและ fgrieu

โพสต์คำตอบ

คนส่วนใหญ่ไม่เข้าใจว่าการถามคำถามมากมายจะปลดล็อกการเรียนรู้และปรับปรุงความสัมพันธ์ระหว่างบุคคล ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาของ Alison แม้ว่าผู้คนจะจำได้อย่างแม่นยำว่ามีคำถามกี่ข้อที่ถูกถามในการสนทนา แต่พวกเขาไม่เข้าใจความเชื่อมโยงระหว่างคำถามและความชอบ จากการศึกษาทั้ง 4 เรื่องที่ผู้เข้าร่วมมีส่วนร่วมในการสนทนาด้วยตนเองหรืออ่านบันทึกการสนทนาของผู้อื่น ผู้คนมักไม่ตระหนักว่าการถามคำถามจะมีอิทธิพลหรือมีอิทธิพลต่อระดับมิตรภาพระหว่างผู้สนทนา