Hill, Leicester

Leicester Hill
Lester Sanders Hill

Leicester Sanders Hill, 16 maj 1956

Hills barnbarn.
Födelsedatum 18 januari 1890( 1890-01-18 )
Födelseort New York , USA
Dödsdatum 9 januari 1961 (70 år)( 1961-01-09 )
En plats för döden New York , USA
Land  USA
Vetenskaplig sfär informationsteori , kryptografi
Arbetsplats
Alma mater Hunter College
Akademisk examen Filosofie doktor (PhD) i matematik
Känd som författare till Hill-chifferet , författare till verk om att upptäcka fel i telegrafkoden

Lester Sanders Hill ( eng.  Lester Sanders Hill ; 18 januari 1890 , New York, USA  - 9 januari 1961 , ibid.) - Amerikansk matematiker , vetenskapsman inom kryptografi . Han föreslog en egen metod för att upptäcka fel i telegrafkoden. Han gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av kryptografi och kodningsteori . Känd som skaparen av ett chiffer byggt på syntesen av modulär aritmetik och linjär algebra för symbolisk kodning .

Biografi

Lester Hill föddes den 18 januari 1890 i New York City . Han fick sin kandidatexamen i matematik från Columbia College 1911 . Han fick sin MA från Columbia University 1913 . Efter att ha mottagit sin magisterexamen undervisade Hill i astronomi och matematik vid University of Montana ( 1914-1915 ) , sedan vid Princeton University ( 1915-1916 ) [ 1 ] .  

Den 25 maj 1917, i New York City, anmälde sig Hill som frivillig för den amerikanska flottan och fick uppdraget som sjöman i andra klass ( engelsk  sjömanslärling ) i kustbevakningsreservatet. Vid den tiden var hans enda nära släkting hans far, James Edward Hill ,  som bodde i Cleveland [2] . Den 21 juli 1917 kallades Lester till heltidstjänst, där han befordrades till Chief Petty Officer ( Engelska  Yeoman ) den 23 juli. I början av augusti befordrades han till tjänsteman . Från 1919 till 1921 tjänstgjorde Hill i US Naval  Reserve som försäljningsrepresentant i Europa [1] .

Efter att ha tjänstgjort i den amerikanska flottan under första världskriget arbetade Hill som biträdande professor vid University of Maine från 1921 till 1922 och som instruktör vid Yale University ( 1922-1927 ) , där han avslutade doktorandårsitt . Idéerna till avhandlingen utvecklades av författaren i artikeln Concerning Certain Aggregate Functions [4] publicerad i American Journal of Mathematics 1927 . Ungefär samtidigt gifter han sig med Mabel Hitt , en infödd i Culpeper , Virginia , som undervisade på en gymnasieskola i Puerto Rico . Deras enda dotter Julia föddes 1923 i New Haven , Connecticut [5] .  

Hill ägnade huvuddelen av sin vetenskapliga och undervisningsverksamhet för att arbeta i matematikavdelningen vid Hunter College , där han antogs som lärare i matematik 1927 . År 1929 fick Hill titeln biträdande professor och 1956 blev han professor och förblev så tills han avgick 1960 , orsaken till detta var dålig hälsa [6] .

Under andra världskriget undervisade Hill i matematik från juli 1945 till januari 1946 vid amerikanska arméns universitet i Biarritz , Frankrike [ 1] . 

Hill Lester dog den 9 januari 1961 efter en lång tids sjukdom på Lawrence Hospital [ 7 ] . 

Vetenskaplig verksamhet

Message Protector

Även om Hill var känd för sitt berömda chiffer, beskriver hans tidiga publikationer [8] [9] [10] inom området kodningsteori hans föreslagna algoritm för att upptäcka fel i telegrafkoder med hjälp av modulära aritmetiska och linjära transformationer . År 1926, i " A Novel Checking Method for Telegraphic Sequences " [8] föreslog Hill en metod för felkorrigering av kodning av linjära blockkoder , två decennier tidigare än Richard Hamming [11] gjorde . Metoden blev inte allmänt använd, som David Kahn skrev i sin bok " Code Breakers " [12] :

[Hill] ville samla in pengar från sitt föreslagna verifieringssystem, men metoden fann inte praktisk tillämpning ...

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] [Hill] hoppades kunna tjäna lite pengar på sitt kontrollsystem... men det här gick ingenstans ...

Men medan han arbetade på Hunter College lade Hill, tillsammans med sin kollega Louis Weisner , fram en  patentansökan för Message Protector- anordningen [13] , som är baserad på Hills feldetekteringsmetod. I en patentansökan föreslog Hill och Weisner att använda en " meddelandeskyddare " för att validera checkar under pengaöverföringar. Checkkontrollen började med att samla in checkdata, som kodades till en sträng med tvåsiffriga nummer från 00 till 99. I deras exempel var checkdata följande sträng:

Dessa sex ingångsparametrar ställdes in på rattar på framsidan av enheten. Kontrolllinjen dök upp på tre pennor på vänster sida. Med andra ord implementerade " Message Protector " följande linjära transformation i form av matrismultiplikation [14] :

Även om man tror att denna enhet var en direkt implementering av Hill-chifferet [15] beskrevs den i patentansökan som en feldetekteringsenhet. Men 1931 föreslog Hill att " meddelandeskyddet " skulle modifieras så att det kunde användas som en scrambler . För detta måste krypteringsmatrisen vara kvadratisk och inverterbar . Funktionaliteten hos denna matris återgavs av enhetens interna design, vilket var svårt att göra ändringar. Dessutom, om krypteringsmatrisen inte var involutiva , skulle två " meddelandeskydd "-enheter krävas: en för kryptering, den andra för dekryptering [16] .

Hill Cipher

Hills chiffer anses vara Hills mest betydelsefulla arbete inom kryptografi . Chifferet publicerades först i American Mathematical Monthly 1929 i artikeln " Cryptography in an Algebraic Alphabet " [17] . Hill-chiffer liknar i grunden kryptering av offentlig nyckel , eftersom den använder två nycklar för kryptering och dekryptering  - analoger av offentliga och privata nycklar i kryptosystem med offentliga nyckel . Skillnaden ligger i det faktum att en kryptoanalytiker , som är specialist inom linjär algebra och modulär aritmetik , enkelt kan beräkna den privata nyckeln, med kunskap om krypteringsnyckeln [18] . Nästa särdrag med detta chiffer var att när Hill utvecklade det använde Hill icke-linjära permutationer av alfabetiska tecken [19] , vilket försåg chifferet med större kryptografisk styrka [21] :

Efter ett tal i augusti 1929 inför American Mathematical Society i Boulder publicerade Hill sin nästa artikel Concerning Certain Linear Transformation Apparatus of Cryptography [ 22] , varav mycket ägnades åt den algebraiska apparatur som nu är mest känd som den kommutativa ringen .

Man tror att föregångaren till Hill-chifferet är det chiffer som Jack Levine föreslagit .  Båda chifferna använde samma matematiska apparat med den enda skillnaden att Hill-chifferet är polygrafiskt: meddelandet är uppdelat i block och varje block krypteras separat, medan i Levin-chifferet kombinerades två meddelanden till ett, och först därefter krypterades [23] .

Utan tvekan var Hill-chifferet en kraftfull drivkraft i utvecklingen av kryptografi som tillämpad vetenskap, som det står i " Code Breakers " av David Kahn [24] :

… även om krypteringssystemet som Hill föreslagit inte hade någon praktisk användning, hade det en enorm inverkan på kryptografi. När han [Hill] publicerade sina artiklar 1929 och 1931, började kryptografi, liksom andra tillämpade vetenskaper, leta efter lösningar på sina problem i den breda tillämpningen av matematik ... Hill accelererade denna trend.

Originaltext  (engelska)[ visaDölj] ... även om Hills chiffersystem i sig nästan inte såg någon praktisk användning, hade det en stor inverkan på kryptologi. När [Hill] publicerade sina artiklar 1929 och 1931, började kryptologin, liksom andra tillämpade vetenskaper, att driva mot en utbredd tillämpning av matematik på dess problem. ...Hill accelererade denna trend .

Publikationer

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 Hill, L.S. - Kandidat för befordran , 1956 .
  2. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited , 2014 , s. 294.
  3. ↑ Avhandlingen hette ursprungligen " Aggregate-functions and an Application in Analysis Situs ", men det är inte känt vem som fungerade som Lesters handledare
  4. ↑ Hill, L. S. - Concerning Certain Aggregate Functions , 1927 .
  5. ↑ Julia dog den 14 januari 2013 vid 89 års ålder i Mequon ( eng.  Mequon, Wisconsin ), Wisconsin
  6. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited , 2014 , s. 307.
  7. ↑ New York Times, 1961 .
  8. ↑ 1 2 Hill, L. S. - En ny kontrollmetod för telegrafiska sekvenser , 1926 .
  9. ↑ Hill, L. S. - Primtalens roll i kontrollen av telegrafiska kommunikationer , april 1927 .
  10. ↑ Hill, L. S. - Primtalens roll i kontrollen av telegrafiska kommunikationer , juli 1927 .
  11. ↑ Chris Christensen - Lester Hills felupptäckande koder, 2012 , s. 96.
  12. ↑ David Kahn - Codebreakers, 1996 , sid. 404.
  13. ↑ U.S.A. patent nr 1 845 947, 16 februari 1932. Meddelandeskydd . Beskrivning av patentet på US Patent and Trademark Offices webbplats .
  14. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited, 2014 , s. 304.
  15. ↑ Chris Christensen - Lester Hills felupptäckande koder, 2012 , s. 97.
  16. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited, 2014 , s. 305.
  17. ↑ Hill, L. S. - Cryptography in an Algebraic Alphabet , 1929 .
  18. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited , 2014 , s. 296.
  19. ↑ David Kahn - Codebreakers, 1996 , sid. 404-410.
  20. ↑ Abraham Sinkov - Elementär kryptoanalys: en matematisk metod , 1998 .
  21. ↑ Detta faktum noterades i boken " Elementary Cryptanalysis: A Mathematical Approach " [20] av Abraham Sinkov
  22. ↑ Hill, L. S. - Angående vissa linjära transformationsapparater i kryptografi, 1931 .
  23. ↑ Chris Christensen - Lester Hill Revisited , 2014 , s. 300-301.
  24. ↑ David Kahn - Codebreakers, 1996 , sid. 408, 410.

Litteratur

Böcker

Artiklar

  Gå till Wikidata-objektet  Tematiska platser