19.【阅读材料】随着社会的进步,幂运算的应用也在社会生活的各个领域中不断地拓展.
随着网络应用的日益普遍,对网络信息的安全也提出了更高的要求.密码学是网络信息安全的基础,而公钥密码体制是密码学的重要组成部分,其中“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”作为公钥密码体制中较为完善的算法之一,具有较高的安全性,被广泛应用于数据加密、解密和数字签名.
“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”包含大量的大数模幂和大数模乘运算,其中大数模乘运算是模幂运算的核心,因此高效的大数模乘算法可以提高整个加密算法的效率.而“蒙哥马利算法”由于能够快速计算大数模乘,提高运算效率,因而在“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”中得到广泛应用.
除了密码学领域,幂运算在生命科学等领域也有广泛应用.生物芯片是20世纪80年代末兴起,并在近三十余年中持续高速发展的生命科学与微纳电子、材料科学等多学科交叉的前沿技术.通俗地说,就是在一块指甲大小的芯片上集成大量探针单元,构成一个微型生物化学分析系统,以实现对生物样品准确、迅速、大信息量的检测.
【解决问题】如果一块$1.28\ \mathrm{cm}×1.28\ \mathrm{cm}$的芯片上集成了$10^{6}$个探针,那么你能算出每个探针单元的面积吗?其中就蕴含着幂的运算方面的知识.
随着网络应用的日益普遍,对网络信息的安全也提出了更高的要求.密码学是网络信息安全的基础,而公钥密码体制是密码学的重要组成部分,其中“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”作为公钥密码体制中较为完善的算法之一,具有较高的安全性,被广泛应用于数据加密、解密和数字签名.
“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”包含大量的大数模幂和大数模乘运算,其中大数模乘运算是模幂运算的核心,因此高效的大数模乘算法可以提高整个加密算法的效率.而“蒙哥马利算法”由于能够快速计算大数模乘,提高运算效率,因而在“李维斯特-萨莫尔-阿德尔曼算法”中得到广泛应用.
除了密码学领域,幂运算在生命科学等领域也有广泛应用.生物芯片是20世纪80年代末兴起,并在近三十余年中持续高速发展的生命科学与微纳电子、材料科学等多学科交叉的前沿技术.通俗地说,就是在一块指甲大小的芯片上集成大量探针单元,构成一个微型生物化学分析系统,以实现对生物样品准确、迅速、大信息量的检测.
【解决问题】如果一块$1.28\ \mathrm{cm}×1.28\ \mathrm{cm}$的芯片上集成了$10^{6}$个探针,那么你能算出每个探针单元的面积吗?其中就蕴含着幂的运算方面的知识.
答案
19. $1.638\ 4×10^{-6}\mathrm{cm}^2$
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