Re: [問題] 檢核碼規則機器學習

看板Python作者Schottky (順風相送)時間2年前 (2022/01/29 18:10)推噓4(4推 0噓 1→)

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※ 引述《ozone (Life)》之銘言： : 請問檢核碼規則分析利用machine learning來解是好的方法嗎? : 我有一批資料，由9個數字組成，第10個數字是檢核碼，不知其規則 : 利用keras建模後卻train不起來 : 於是嘗試建立測試資料，檢核碼的規則是前9碼mod 10 : 將9碼input轉成one-hot encoding成 9 x 10 array : 建dense network但仍然train不起來 : code在此： : https://stackoverflow.com/questions/70843702/learn-checksum-rule-with-keras : 不曉得是哪裡弄錯了? 放假就是要玩解謎小遊戲這是原 PO 貼在 Stack Overflow 的原始資料 https://drive.google.com/file/d/1Q4tk64NOGuyItLULjhth1kgaPU0zpRkI/view 資料是 003000008J 這種格式，九個數字跟著一個英文字母，看起來英文字母就是檢核碼了，只是還不知道和數字如何對應。但其實哪一位才是檢核碼、字母如何對應根本不重要，我們想知道的只有「序號如何判斷是否有效」。總之現在先隨便假設。 ☆ ☆ ☆ 先把每個位數定個名字，X0, X1, X2, X3, X4, X5, X6, X7, X8, 最後的字母叫 S 那我們先從 X8 開始，尋找序號中有沒有除了 S 之外其他數字全部相同只有 X8 不同的組合，拿來比較 S 相對於 X8 的變化 003003188 ==> A 003004622 ==> B 003007744 ==> C 003003189 ==> B 003004623 ==> C 003007745 ==> D 003021375 ==> D 003004798 ==> E 003042690 ==> F 003021376 ==> E 003004799 ==> F 003042691 ==> G 003018456 ==> G 003040268 ==> H 003040023 ==> I 003018457 ==> H 003040269 ==> I 003040024 ==> J 003049387 ==> J 003049388 ==> A 蠻幸運的，光是數字差 1 的就找到很多，那觀察之後發現只要 X8 的數字 +1， S 的字母就會按照一個固定的規則推移，共有上面列出的十種，還能串成一個環 A > B > C > D > E > F > G > H > I > J > A > B > C > D > ..... 還剛好是十個字母照順序排，那是不是可以假設字母對應 0-9 十個數字呢？當然我們只是串成環，並不知道從哪開始是 0，但這其實不重要，反正先隨便假設 A=0, B=1, ..... I=8, J=9 ☆ ☆ ☆ 以此類推，我們可以繼續發掘其他位數的規則 X7 也有類似的環圈規則，但卻有兩組環 A > C > E > G > I > A B > D > F > H > J > B 代換成 X8 假設的英文-數字對應關係： 0 > 2 > 4 > 6 > 8 > 0 1 > 3 > 5 > 7 > 9 > 1 發現了嗎？偶數一組，奇數一組，每次 +2，這是否代表 X7 在檢核規則中被乘以 2？ ☆ ☆ ☆ X6: A > D > G > J > C > F > I > B > E > H > A (單環) X5: A > E > I > C > G > A B > F > J > D > H > B 雙環，且每次+4 X4: 這次出現了五環 A <-> F , B <-> G , C <-> H , D <-> I , E <-> J 0 <-> 5 , 1 <-> 6 , 2 <-> 7 , 3 <-> 8 , 4 <-> 9 你想到什麼？這明顯是乘以 5 X3: 又是雙環 A > G > C > I > E > A B > H > D > J > F > B X0, X1, X2 資料不足，前三碼只有 003, 800, 999 三種，但這個可以先不管到時候隨便亂湊一種自圓其說的規則就好，真的不行就分成三種規則照前三碼分辨好的現在我們把 X8 的乘數就當作是 1，把假設的數字 0-9 代入英文字母 A-J 就能得出下面的檢核規則： (其中 X0, X1, X2 的係數是隨便猜隨便湊的) (X0*9 + X1*8 + X2*7 + X3*6 + X4*5 + X5*4 + X6*3 + X7*2 + X8) mod 10 = S 而 A=0, B=1, C=2, D=3, E=4, F=5, G=6, H=7, I=8, J=9 再把這個規則套用回已知的序號，發現全部吻合，可以宣布成功了 (撒花) 8361 passed. 0 failed. ☆ ☆ ☆ 那也許會有人說，今天是英文字母照順序排，才被我發現 X8 是乘 1，順利破解，如果把英文字母打亂呢？如果第一個挑選的是 X6 (百位數) 呢？它也是單環啊？其實這樣還是可以把規則解出來，只是規則的外觀會變成另一套，但一樣適用。假設我們把 X6 的單環英文字母當成正確順序，那就會變成這樣： A=0, D=1, G=2, J=3, C=4, F=5, I=6, B=7, E=8, H=9 (我們並不知道哪一個才是0，但到最後發現不合可以再改，或是給公式加個常數項) 套用到其他位數的規則後，會得出新的公式 (X0*3 + X1*6 + X2*9 + X3*2 + X4*5 + X5*8 + X6*1 + X7*4 + X8*7) mod 10 = S 再套用回所有已知序號驗證 8361 passed. 0 failed. 這個規則也是可以用的，神奇吧？所以規則並不是只有一條。把英文字母打亂也是沒有用的，環圈會告訴我們順序，即使順序不只一種排法。我們還可以發現一個有趣的事實，X4 有五環，它的係數是 5 不會變 X3, X5, X7 有雙環，它們的係數一定是偶數 (2的倍數) 知道這個特性也可以幫助判斷乘數但只有偶數和 5 有辦法用環數判斷，因為 2 和 5 是 10 的質因數 3, 7, 9 這三個數和 10 互質，所以用它當乘數只會出現單環 ☆ ☆ ☆ 回到原 PO 的問題，神經網路 (深度學習) 一般不是用來解這個檢核碼規則的，這屬於密碼學 (Cryptography) 的密碼分析 (Cryptanalysis) 在探討的問題。但你去看密碼學課本，沒有一本會講到如何破解身分證規則，因為這個太簡單了，我上面也沒用到任何密碼學工具，只用了四則運算，連 mod 都不算是真正「用到」 ☆ ☆ ☆ 最後附上我用的工具程式破解的過程，大部份是靠人眼觀察，人工尋找可以用的資料組合，但身為 Python 的初學者，我還是寫了兩支 Python 程式，一支幫助過濾出原始資料中 8 個數字相同的組合以便觀察規則一支用在已經找出規則之後，檢驗有多少筆序號是符合這個規則的 https://ideone.com/24noQ6 讀入 charno.txt 並且輸出 output0.txt ~ output8.txt 找出只有 X0 ~ X8 單一位數字不同的序號組，集中放置方便觀察規律 https://ideone.com/WOms7q 讀入 charno.txt 檢驗每一組序號是否符合我們猜想的檢核碼公式寫過之後我好像對於 dictionary, list, string 的處理更多了解了一點，是個不錯的練習，推薦各位試試，但不必把這程式看得太重要，它只是輔助 -- 桃樂絲: 可是, 如果你沒有頭腦, 為什麼會說話? 稻草人: ㄝ, 我也不知... 但是有些人沒有頭腦也能說超～多話呢。 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 111.250.28.159 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Python/M.1643451010.A.7CA.html

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