Исследование системы защиты информации при передаче бортовых баз данных на борт воздушного судна по каналу передачи метрового и декаметрового диапозонов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

После настройки нужного числа входных и выходных компонент для каждой из них необходимо настроить Загрузочную запись. Она указывает на участок памяти в ОЗУ на борту платы, для которой выполняется запись или чтение информации.

После настройки всех компонент данный интерфейс можно сохранить на диске. Готовый интерфейс на диске представлен хт1 файлом (иерархическая база данных).

К функциональным возможностям программы относятся:

1) организация взаимодействия обмена информацией с аппаратным комплексом через последовательный порт ЯБ-232;

2) запись прошивок в ББРЯОМ память на борт платы (включая конфигурирования ПЛИС этой прошивкой);

3) чтение \ запись с борта платы ячеек ОЗУ;

4) разработка \ Запись \ Загрузка внешнего интерфейса под интересующую прошивку;

5) ручной и автоматический ввод данных (из файла или вручную в интерфейс) для последующей обработки ПЛИС.

Программа реализована и успешно применяется для организации и проведения лабораторных работ. Разработана серия лабораторных работ по помехоустойчивому кодированию. Реализованы прошивки таких кодов как линейный, циклический, БЧХ, сверточный [2]. В ближайшем будущем будет реализован турбо-код.

Библиографический список

1. Бибило, П. Н. Основы языка УИБЬ / П. Н. Би-било. М. : Солон, 2002.

2. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр. М. : Вильямс, 2003.

F. A. Lukin

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

DEVELOPING OF INTERFACE DESIGN PROGRAM FOR ERROR-CORRECTION CODECS ON FGPA-BASED HARDWARE

The program which allows creating universal interface for the purpose of visualization of uploading/downloading information to/from RAM of FGPA-based platform is created. The description of the interface and its functionality is given.

© Лукин Ф. А., 2009

УДК 621.396.932.1

А. А. Лючев, А. М. Игошин

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ПРИ ПЕРЕДАЧЕ БОРТОВЫХ БАЗ ДАННЫХ НА БОРТ ВОЗДУШНОГО СУДНА ПО КАНАЛУ ПЕРЕДАЧИ МЕТРОВОГО И ДЕКАМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНОВ

Рассматривается проблема защиты информации при обновлении бортовых баз данных самолета по каналам метрового и декаметрового диапазонов (УКВ и КВ) с земли на борт воздушного судна и между воздушными суднами. Проводится анализ оптимального решения поставленной проблематики путем сравнения, оценки экономичности и надежности системы.

Информация во все времена являлась высокой ценностью. Технология дает возможность передавать и хранить все большие объемы информации. Это имеет как положительную, так и отрицательную сторону. Информация становится все более уязвимой по разным причинам:

- возрастают объемы хранимых и передаваемых данных;

- расширяется круг пользователей, имеющих доступ к ресурсам ЭВМ, программам и данным;

- усложняются режимы эксплуатации вычислительных систем.

Поэтому все большую важность приобретает проблема защиты информации от несанкционированного доступа (НСД) при хранении и передаче. Сущность этой проблемы - постоянная борьба специалистов по защите информации (ЗИ) со своими противниками.

Все эти проблемы коснулись и авиационной отрасли. Для повышения безопасности полета

Методы и средства защиты информации

есть необходимость обновления и передачи данных как на борту воздушного судна, так и между воздушными суднами.

В данной работе рассматриваются методы ЗИ, с попыткой определить оптимальный метод для передачи баз данных по каналам метрового и де-каметрового диапазонов. Для этого предлагается рассмотреть основные алгоритмы шифрования, возможные мероприятия, методы и средства обеспечения ЗИ (см. таблицу).

Характеристики основных алгоритмов шифрования

Для реализации ЗИ необходимо использовать весь спектр имеющихся разработок в области шифрования: ЗИ - совокупность мероприятий, методов и средств, обеспечивающих исключение НСД к ресурсам ЭВМ, программам, данным и КВ и УКВ каналам передачи данных; проверку целостности информации; исключение несанкционированного использования программ (защита программ от копирования).

Очевидная тенденция к переходу на цифровые методы передачи и хранения информации позволяет применять унифицированные методы и алгоритмы для защиты дискретной (текст, факс, телекс) и непрерывной (речь) информации.

Цифровая информация можете быть передана на борт воздушного судна с земли в аналоговом виде (в метровом и декаметровом диапазоне) с помощью модема [1; 2].

Сама же информация (база данных) должна быть разбита на пакеты. Это связано с тем, что передача информации может осуществляться в достаточно короткие промежутки времени. Тем самым разбиение информации на пакеты, дальнейшее шифрование и передача позволяют повысить уровень защиты.

Исследованный метод ЗИ от НСД - шифрование (криптография). Шифрованием (encryption) называют процесс преобразования открытых данных (plaintext) в зашифрованные (шифртекст, ciphertext) или зашифрованных данных в открытые по определенным правилам с применением ключей [3].

С помощью криптографических методов можно зашифровать информацию; реализовать электронную подпись; распределить ключи шифрования; защитить от случайного или умышленного изменения информацию;

К алгоритмам шифрования предъявляются определенные требования:

- высокий уровень защиты данных против дешифрования и возможной модификации;

- защищенность информации должна основываться только на знании ключа и не зависеть от того, известен алгоритм или нет (правило Кирк-хоффа);

- малое изменение исходного текста или ключа должно приводить к значительному изменению шифрованного текста (эффект «обвала»);

- область значений ключа должна исключать возможность дешифрования данных путем перебора значений ключа;

- экономичность реализации алгоритма при достаточном быстродействии;

- стоимость дешифрования данных без знания ключа должна превышать стоимость данных.

В результате исследования мы подтверждаем, что возможность ЗИ можно осуществить, реализуя стандартные способы шифрования (а при необходимости, двойного). Тем самым мы можем повысить надежность системы и экономичность, не прибегая к разработке дорогостоящего ключа, и новых мероприятий, методов и средств шифрования.

Библиографический список

1. Скляр, Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение / Б. Скляр, А. В. Назаренко, Е. В. Гусева. М. : Вильямс, 2003.

2. Лагутенко, О. И. Современные модемы / О. И. Лагутенко. М. : ИТЦ «Эко-Трендз», 2002.

3. Комашинский, В. И. Системы подвижной радиосвязи с пакетной передачей информации. Основы моделирования / В. И. Комашинский, А. В. Максимов. М. : Горячая линия-Телеком, 2007.

Название Размер Размер Размер Количество

алгорит- ключа, блока, вектора циклов

ма бит бит ини- шифрова-

циали- ния

зации,

бит

Lucipher 128 128 - -

DES 56 64 64 16

FEAL-1 64 64 4 -

B-Crypt 56 64 64 -

IDEA 128 64 - -

ГОСТ 256 64 64 32

28147-89

A. A. Lyuchev, A. M. Igoshin Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev, Russia, Krasnoyarsk

INFORMATION PROTECTION SYSTEM RESEARCH FOR DATABASE TRANSFERRING TO AIRCRAFT ONBOARD VIA VHF AND HF DATA LINK

A problem of information protection at updating of onboard databases of the aircraft via VHF and HF data links, from earth to aircraft, between planes is considered. The analysis of optimal solution of the put problematic, by matching, an estimation ofprofitability and reliability of system is performed.

© ^MneB A. A., HromHH A. M., 2009

УДК 519.72 (075.8)

В. О. Осипян, В. В. Подколзин, А. А. Арджанов Кубанский государственный университет, Россия, Краснодар

ОБ ОДНОЙ КОДОВОЙ КРИПТОСИСТЕМЕ НА ОСНОВЕ КОДА ВАРШАМОВА

Предлагается математическая модель кодовой криптосистемы на основе кодов Варшамова, включающая в себя проблему безопасной передачи информации. Предпринято исследование кодовой конструкции Варшамова и нестандартной системы защиты информации рюкзачного типа в их взаимосвязи.

Основные методы повышения надежности цифровых устройств систем связи, с одной стороны, сводятся к разработке новых методов введения избыточности при кодировании информации, позволяющей синтезировать устройства, в которых с высокой вероятностью автоматически обнаруживаются возникающие канальные ошибки при передаче информации. Исправление этих ошибок производится также автоматически аппаратными и программными средствами. С другой стороны, необходимо разрабатывать методы, средства и мероприятия, предназначенные для предупреждения искажения, уничтожения или несанкционированного использования передаваемой и защищаемой информации.

В настоящее время обеспечение указанных атрибутов систем цифровой связи является важным и необходимым условием при безопасной передаче информации. Поскольку обе эти задачи - передача информации и ее защита - составляющие одной общей проблемы - проблемы ее безопасности, их можно объединить на основе одной математической модели и исследовать эту проблему в целом.

Здесь сделана попытка решить эту проблему на основе математической модели, построенной с помощью следующего сравнения:

К, Р = 2 Р, а,. ° а (mod т),

,=1

где Р, - члены заданной числовой последовательности, а, - могут принимать значения из различных числовых множеств. В частности, совокуп-

ность всех бинарных решений сравнения при Р, = I, т = 2п, а > 0 задает код Варшамова, исправляющий канальные одиночные вставки, выпадения и симметричные ошибки. В то же время, если в качестве Р взять рюкзачный вектор, а а - как спектр некоторого элемента открытого текста, то мы параллельно имеем еще рюкзачную систему защиты информации.

Предпринято параллельное исследование кодовой конструкции Варшамова и нестандартной системы защиты информации рюкзачного типа в их взаимосвязи. Прежде чем перейти к непосредственному моделированию кодовой криптосистемы на основе кода Варшамова, напомним определение этого кода.

Пусть В = { 0, 1, . . . , р - 1 } - алфавит канала передачи информации, а - произвольное целое число, п - длина кодового слова:

Х> Х> 1 Х2 ... Хп, ^Е .

Множество Кп всех слов х = Х] х2 ... хп для которых выполняется сравнение

п

К = 2 а (mod(n +1)),

м

образует код Варшамова, т. е.

п

Кп = {х! х2 ... хп | К = 2а(mod(n +1)),

м

хп е В, а е Z}.

Так, в частности, при р = 3, п = 4, а = 0 из указанного сравнения получаем код К4, состоящий из 17 следующих кодовых слов: 0 0 0 0 1 1 1 1 0 2 1 2 0 1 0 2 0 1 1 0 2 0 1 0 1 0 0 1 2 1 2 0