La manipolazione dei bit, nota anche come bit-banging o bit twiddling, è semplicemente un mezzo per modificare i bit ei dati della programmazione di un computer. Modificando la programmazione del computer attraverso la manipolazione dei bit, il programmatore può creare un impatto significativo sulla velocità con cui il computer può restituire le risposte alle query e risolvere i calcoli o creare algoritmi complessi per il rilevamento e la crittografia degli errori. Nel mondo dei computer e della tecnologia, “più veloce”, “più sicuro” e “più piccolo” sono diventate parole chiave. La manipolazione dei bit offre ai programmatori di computer un mezzo efficace per ridurre le dimensioni complessive del loro codice creando prodotti finali più efficienti con un alto livello di sicurezza.
Per capire cosa fa la manipolazione dei bit, bisogna prima capire un po’ cosa fanno i linguaggi di programmazione e la differenza tra bit e byte. Un linguaggio di programmazione per computer è essenzialmente un insieme prestabilito di codici e simboli che dicono al computer cosa fare con un dato input. Quando un utente preme un tasto sulla tastiera, potrebbe vedere una lettera o un numero apparire istantaneamente sul monitor ma, dietro le quinte, il linguaggio di programmazione del computer sta facendo molte cose per farlo accadere. Anche la più semplice delle funzioni su un computer potrebbe richiedere diverse centinaia di righe di codice del linguaggio di programmazione del computer per funzionare correttamente.
I dati nel codice del linguaggio di programmazione di un computer sono scritti in porzioni chiamate bit e byte. Un byte è di otto bit. Sebbene i programmatori lavorino spesso sulla scala più ampia del byte, la manipolazione dei bit offre al programmatore la possibilità di concentrarsi sui dettagli di un nibble, che è di quattro bit o anche di un singolo bit. Questa capacità di concentrarsi sui dettagli della struttura dati dà al programmatore l’accesso per impostare un flag o creare altre istruzioni operative nella programmazione senza creare ampie librerie di codice.
Manipolando algoritmicamente i bit del linguaggio di programmazione, il programmatore di computer può creare un sistema di elaborazione parallela in grado di offrire miglioramenti significativi nelle prestazioni di un programma per computer. Sebbene la maggior parte dei linguaggi di programmazione renda necessaria l’elaborazione di ogni livello di informazioni in ordine sequenziale, la manipolazione dei bit rende possibile l’esecuzione di queste funzioni in parallelo. Gestendo le funzioni in questo modo, il programma per computer è in grado di gestire più attività e calcoli contemporaneamente, migliorando così la velocità e la funzionalità del programma.
Questa maggiore velocità e capacità di multitasking rende la manipolazione dei bit uno strumento potente nel mondo degli algoritmi di crittografia sicura e degli algoritmi di rilevamento degli errori. Con la manipolazione dei bit, è possibile creare algoritmi complessi per nascondere le informazioni sensibili da occhi indiscreti. Questi algoritmi possono essere utilizzati per crittografare le informazioni e quindi decrittografarle nuovamente per il recupero. Manipolando i bit di codice nel linguaggio di programmazione, gli sviluppatori possono persino creare programmi in grado di rilevare le vulnerabilità nel proprio codice in pochi minuti, anziché nelle molte ore o giorni richiesti in passato da questa attività.