分组码也被称为组合码,是指在编码过程中,将原始信息按照一定规则分组,并且为每组信息分配一个特定的码字来表示这组信息,以便于在传输和存储时进行识别和恢复。分组码广泛应用于通信系统、数据存储设备以及计算机网络中。
根据码字的逻辑结构不同,分组码可以分为线性分组码和非线性分组码两类。
线性分组码是指通过对原始信息进行线性变换来实现编码和解码的过程,应用比较广泛的线性分组码有循环冗余校验码(CRC码)和海明码(Hamming码)。
非线性分组码是靠于原始信息没有明确的线性关系,分组码与原始信息之间的关系是通过一个非线性变换来实现编码和解码的。最著名的非线性分组码是数据加密标准DES(Data Encryption Standard)和高级加密标准AES(Advanced Encryption Standard)。
分组码的基本原理是通过一种映射方式将原始信息映射到编码域中的码字上,使得对于每个码字,均不存在其他的码字与其距离过近,这样就使得在传输或者存储过程中,只有一个比特或几个比特发生错误时,才会造成解码错误。因此,正确的编码方式、适当的码长和码字距离决定了分组码的核心性能。
分组码广泛应用于通信系统、数据存储设备以及计算机网络中,主要用于数据的传输、存储、校验和控制等方面。其中,循环冗余校验码常用于网络通信中,以检测数据传输是否存在错误;海明码也常用于数据传输和存储设备中,可以进行数据纠错和校验;DES和AES则用于加密和解密过程中,可保障通信安全。