近年来在通信事业中发展起一门新的科学——安全技术,包括消息认证和身份验证两个方面。消息认证是检查收到的消息是否真实的一种手段,应用十分广泛。例如,证券交易所和股票市场都离不开消息认证;在当今通信事业以及军事指挥中心、军事监听机构中都要有很好的消息认证系统,以使受假消息影响的程度为最小。身份验证是检验消息的来源(发信者)是否正确,或者传递的消息是否到达正确目的地(收信者)的方法。例如,如果你拥有一个计算机网络的终端设备,就不但可以随时查到你所需要的资料或信息,而且可以解决许多实际生活中的问题,如预订机票、市场购物、银行转账等,甚至可以通过计算机网络签署文件。使用计算机网络进行这些活动时,都需要将自己的身份告诉对方。为了使对方能确认你的身份是真实的,就需要相应的身份验证方法。日常生活中,在信件上签名是很普通的事,但要通过电子通信手段在遥远的异地完成签名就不容易了。这种通过电子通信完成签名的手段称为数字签名。前面介绍的发签名信的办法就是实现数字签名的一种有效方法。数字签名首先是一种消息认证方法,另一方面,在通信双方发生争执时,又可由仲裁者进行公正裁决,因此它又是一种身份验证方法。
虽然在今天,电子计算机已经渗透到现代社会的每个角落,但它最初却是为了军用目的发展起来的。计算机具有运算速度快、记忆容量大、逻辑判断能力强、计算精度高、自动化程度好等优点,因而从一诞生起就受到了军事家的青睐,被广泛用于侦察、预警、指挥、通信、兵器控制、导航、定位、电子对抗、作战模拟和各种保障等方面。由于计算机技术的进步和数学算法的巨大改进,已可能用数学模型来代替许多试验,结果大大节省了成本,提高了设计的质量。这对于武器的研制特别重要,因为若进行具体的试验,不但既费钱又危险,而且在初期阶段实际上是无法办到的。例如,假如有一天世界全面禁止核试验,掌握了强大计算技术的国家仍然可以借助在以往核试验中获得的数据在计算机上进行模拟核试验,即使在核试验尚未被禁止的情况下,模拟试验也可以用来选择最佳试验方案,从而减少试验次数、节省大量投资和时间,并提高设计水平。显然,实现计算机模拟核试验的关键问题是相应的数学理论与方法是否已经建立。
模拟装置在一些发达国家的军队中使用已久,特别是随着最新技术的发展,使军队可以把军事演习、实战演习和微观模拟融于一体,创造出一种高度逼真的模拟世界,使士兵如同置身于实战战场,从而获得最佳的演习效果。模拟装置有许多种,能适应各种不同的训练需要。虚拟模拟器,能模拟飞机和坦克的驾驶舱,可以在无需高成本和长时间实际训练的情况下向学员传授基本的操作技术。实战模拟,能控制在所需的范围内,使成千上万的真实士兵在虚拟的战场上用实战武器相互射击,武器中发射的是不会造成伤害的激光束或雷达波。结构性模拟,是一种专为高级指挥官设计的微观军事演习,它们基本上是电脑辅助的对弈,是一种可以取代大规模军队行动的软件计算。
随着高科技的发展,一些国家的军事科技人员发现,如果将计算机病毒的破坏和繁殖功能与“逻辑炸弹”的潜伏性结合起来,加上人工智能设计一种病毒程序,便可以造出更灵巧的病毒武器,它们既能够破坏特定目标,又可避开防毒程序。特制的计算机病毒武器能够有效地破坏计算机系统或者使之发生误差,在军事上可用以破坏敌方的指挥、通信与控制系统,用于识别导弹发射、控制弹道和提供情报的战略计算机系统等。在1991年的海湾战争中美国就对伊拉克使用了计算机病毒武器。
20世纪70年代以前,飞行器设计所依靠的数据都是靠风洞模型试验得到的。特别是高性能飞机,过去通常主要用风洞试验以及类似的试验来设计,然后建造一个模型,由试飞员去试飞,这不仅周期长、费用高,而且相当危险。20世纪70年代后期,这种情况有了改变。由于电子计算机技术的飞速发展,特别是高速巨型计算机的出现,使得计算结果极其精确,导致计算流体力学的诞生。计算流体力学研究如何对各种类型流体(气体、液体和特殊情况下的固体)在各种速度范围内的复杂流动,用大型计算机进行数值模拟计算。它涉及用计算机寻求流动问题的解和计算机在流体力学研究中的应用这两方面的问题。在当代飞行器的设计中,计算流体力学、风洞试验和自由飞行一起构成了获得气动数据的三种手段。虽然风洞试验仍是一种主要方法,但建造风洞的费用很高,而且有一定的局限性。随着现代高速飞行器设计的需要,试验的花费就更加巨大。如今,数值模拟方法已代替了许多试验,因为在大多数情况下采用这种方法不仅可以大大缩短周期、降低费用、提高安全可靠性,而且具有容易改变参数重复计算的特点,这对于已有模型的微小改动工作(改型设计)尤为重要。