АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ МЫШЛЕНИЕ В ЗАДАЧЕ НАДЕЖНОЙ И БЕЗОПАСНОЙ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ ПО КАНАЛУ СВЯЗИ

Кирилл В. Агиевец, Андарбек З. Ахмадов, Григорий А. Иваненко, Михаил А. Иванов, Микаэл А. Кондахчан, Андрей В. Стариковский

Аннотация


При передаче данных по каналам связи приходится решать три задачи: обнаружение и исправление ошибок, вызванных действием помех в каналах связи (обеспечение помехозащищенности); обеспечение секретности информации; защиту от навязывания ложных данных (имитозащиту). Традиционно каждая из этих задач решается на основе использования отдельного механизма – соответственно помехоустойчивого кодирования, шифрования, формирования (на стороне отправителя) и проверки (на стороне получателя) контрольного кода целостности (имитовставки). В результате реальные системы передачи данных громоздкие и недостаточно эффективные. Таким образом, имеется изобретательская задача: необходимо найти единое техническое решение, обеспечивающее защиту от случайных искажений информации в канале связи с помехами; секретность информации; защиту от умышленных искажений информации (имитозащиту). В работе для решения этой задачи применяется алгоритмическое мышление, используются эвристические приемы разрешения технических противоречий и метод контрольных вопросов. Формулируется идеальный конечный результат: требуется код, который решает все три упомянутые выше задачи защиты информации и при этом обеспечивает наперед заданную вероятность правильного приема информации при решении первой задачи. Описывается суть решения – схема стохастического кодирования.


Ключевые слова


алгоритмическое мышление, идеальный конечный результат, стохастический код, стохастическое преобразование, генератор псевдослучайных чисел.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Галлагер Р. Теория информации и надежная связь. М.: «Советское радио», 1974. – 720 с.
URL: http://booksshare.net/books/physics/gallager-r/1974/files/teoriyainformacii1974.pdf (дата обращения: 07.04.2025).

2. Теория кодирования. Пер. с англ. под ред. Э.Л. Блоха. М.: Мир, 1964. – 260 с. URL: https://publ.lib.ru/ARCHIVES/B/BLOH_Efroim_Leont'evich_(uchenyy)/%C1%EB%EE%F5%20%DD.%CB.%20(%F0%E5%E4.)_%20%D2%E5%EE%F0%E8%FF%20%EA%EE%E4%E8%F0%EE%E2%E0%ED%E8%FF.%20%D1%E1%EE%F0%ED%E8%EA.(1964).pdf (дата обращения: 07.04.2025).

3. Alain Couvreur. Introduction to Coding Theory. (2020) URL: https://www.lix.polytechnique.fr/~alain.couvreur/doc_ens/lecture_notes.pdf (дата обращения: 07.04.2025).

4. Кудряшов Б.Д. Основы теории кодирования: учеб. пособие. СПб.: БХВ-Петербург, 2016. – 400 с. – ISBN 978-5-9775-3527-4.

5. Ромащенко А.Е., Румянцев А.Ю., Шень А. Заметки по теории кодирования. 2-е изд., испр. и доп. М.: МЦНМО, 2017. – 88 с. – ISBN 978-5-4439-0689-8.

6. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки. ЁЁ Медиа, 2024. – 576 c. – ISBN 978-5-458-30241-8.

7. Ишмухаметов Ш.Т., Латыпов Р.Х., Рубцова Р.Г., Столов Е.Л. Введение в теорию кодирования и криптографию: Учебное пособие. – Казань: Казанский ун-т, 2021. – 211 с. URL: https://kpfu.ru/staff_files/F_983962807/Vvedenie_v_teoriyu_kodirovaniya_i_kriptorafiyu.pdf (дата обращения: 07.04.2025).

8. Сагалович Ю.Л. Введение в алгебраические коды. М.: ИППИ РАН, 2010. – 310 с. – ISBN 978-5-901158-24-1.

9. Трифонов П.В. Основы помехоустойчивого кодирования. СПб: Университет ИТМО, 2022. – 231 с. URL: https://books.ifmo.ru/file/pdf/3053.pdf (дата обращения: 07.04.2025).

10. Саломаа А. Криптография с открытым ключом. Пеp. с англ. М.: Миp, 1995. – 318 с. ISBN 5–03–001991–X.

11. Иванов М.А. Способ обеспечения универсальной защиты информации, пересылаемой по каналу связи. Вопросы кибербезопасности. 2019, № 3(31), c. 45–50. DOI: 10.21681/2311-3456-2019-3-45-50. – ISSN: 2311-3456. – EDN: MITBOL.

12. Ватрухин Е.М. Комплексная защита информации в каналах «земля-борт». Вестник Концерна ВКО «Алмаз – Антей». 2020, № 4, с. 6–14. DOI: 10.38013/2542-0542-2020-4-6-14.

13. Иванов М.А. Алгоритмическое мышление в задачах защиты информации. Вторая Всероссийская научно-техническая конференция «Кибернетика и информационная безопасность» «КИБ-2024». Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ. 2024, с. 94–95. – ISBN 978-5-7262-3091-7. – EDN: WULIDO.

14. Осмоловский С.А. Стохастические методы передачи данных. М.: Радио и связь, 1991. – 239 c. – ISBN 5-256-00873-0, 978-5-2560-0873-4.

15. Осмоловский С.А. Стохастические методы защиты информации. М.: Радио и связь, 2003. – 319 с. ISBN 5-256-01635-0.

16. Агиевец К.В., Кондахчан М.А. Программная модель стохастического кодека (n, k, 264)-кода. Cборник научных трудов студентов и аспирантов ИИКС НИЯУ МИФИ. М.: НИЯУ МИФИ, 2024. ISBN 978-5-7262-3090-0 URL: https://openrepository.mephi.ru/entities/publication/2d1e49c2-a9ea-40c5-b688-2705145934ec (дата обращения: 01.04.2025).




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2025.2.09

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.