СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ С ЗАЩИТОЙ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА Российский патент 2011 года по МПК H04L9/18 H04L1/16 

Описание патента на изобретение RU2423801C2

Изобретение относится к способам передачи информации и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи данных в защищенном исполнении.

Наиболее близким к предлагаемому по совокупности признаков является способ передачи дискретных сообщений в системах с повторением передач и обратной связью (патент РФ №2239289, кл. Н04В 1/713, 2004). Способ заключается в том, что на передающем конце линии связи осуществляют деление входного сигнала на блоки длиною n бит, формируют дискретное сообщение в виде последовательности нескольких блоков-символов длиной n бит, формируют копию дискретного сообщения путем кодирования дискретного сообщения посредством сложения по модулю P=2n каждого символа αi, соответствующего данному блоку, с закодированным символом βi-1 предыдущего блока, βi≡βi-11(mod Р), запоминают и передают сформированное дискретное сообщение и его копию, а на приемном конце линии связи запоминают принятое дискретное сообщение и его копию, которую предварительно декодируют путем сложения по модулю Р очередного принятого символа βi дискретного сообщения с предыдущим сопряженным символом β*i-1 этого дискретного сообщения, αii*i-1(mod Р), где β*i-1=P-βi-1; сравнивают символы принятого дискретного сообщения с символами декодированной копии дискретного сообщения, если нет расхождений в двух смежных символах сравниваемого дискретного сообщения и его копии, то заменяют все одиночные искаженные символы принятого дискретного сообщения символами декодированной копии дискретного сообщения, передают по каналу обратной связи информацию на продолжение передачи последующих дискретных сообщений; если имеются расхождения в двух смежных символах принятого дискретного сообщения и его декодированной копии, то передают по каналу обратной связи информацию на повторную передачу сформированного дискретного сообщения и его копии. В известном способе при наличии искажений дискретных сообщений используют повторную передачу кодированного сообщения. При этом используемое кодирование позволяет восстанавливать до 25% бит сообщения, искаженных при передаче.

Недостатками данного способа является то, что он не обеспечивает защищенности информации от злоумышленника, а также необходимость организации канала обратной связи.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, заключается в повышении защищенности информации, передаваемой по линии связи.

Решение указанной задачи достигается тем, что в известном способе передачи дискретного сообщения, заключающемся в делении входного сигнала на блоки длиной n бит, формировании дискретного сообщения α в виде последовательности из N блоков, формировании копии дискретного сообщения β путем кодирования дискретного сообщения посредством сложения по модулю Р=2n каждого блока αi, где i=1…N, с блоком βi-1 в соответствии с выражением βi≡βi-1i(mod P) и их передаче в линию связи, согласно изобретению осуществляют искажение блоков сформированного дискретного сообщения и его копии общим числом не более N/2, выбираемых по случайному закону с выполнением следующих условий: блок αi может быть искажен, если i≠N и блоки αi-1, αi+1, βi, βi+1, βi-1 не были искажены; блок βi может быть искажен, если i≠N и блоки αi, αi+1, αi-1, βi+1, βi-1 небыли искажены, искажение блока осуществляется инвертированием не менее чем одного бита данного блока, на приемном конце линии связи для каждого блока αi дискретного сообщения и соответствующего ему блока βi копии дискретного сообщения проверяют на истинность следующие тождества:

если истинно тождество (2) и ложны тождества (1) и (3), то восстанавливают блок αi по формуле αii*i-1(mod Р), где β*i-1=P-βi-1, если истинно тождество (3) и ложны тождества (1) и (2), то восстанавливают блок βi по формуле βiii-1(mod P), если истинно тождество (1) и ложны тождества (2) и (3), то переходят к проведению процедуры восстановления (i+1)-ого блока.

В совокупности признаков заявленного способа используется следующая терминология и обозначения:

- дискретное сообщение α - это сообщение, записанное в двоичном коде и представленное сигналом в виде последовательности нулевых и единичных бит;

- копия дискретного сообщения β - дискретное сообщение, получаемое путем кодирования исходного сообщения и служащее для восстановления искаженных блоков этого сообщения;

- блок αi, βi - это число, записанное в виде знаков двоичной системы счисления и представленное в виде последовательности (комбинации) нулевых и единичных бит длиной n;

- сложение чисел αi и βi по модулю Р означает, что два числа складываются обычным образом, а их сумма переводится в конечное множество с помощью сравнения по модулю Р;

- отношение сравнимости (αi≡βi(mod Р)) означает, что при делении обоих чисел на Р их остатки будут равны.

В предлагаемом способе передачи дискретных сообщений с защитой от несанкционированного доступа осуществляют искажение блоков сформированного дискретного сообщения α и его копии β общим числом не более N/2, выбираемых по случайному закону с выполнением следующих условий: блок αi может быть искажен, если i≠N и блоки αi-1, αi+1, βi, βi+1, βi-1 не были искажены; блок βi может быть искажен, если i≠N и блоки αi, αi+1, αi-1, βi+1, βi-1 не были искажены, искажение блока осуществляется инвертированием не менее чем одного бита данного блока, на приемном конце линии связи для каждого блока αi дискретного сообщения и соответствующего ему блока βi копии дискретного сообщения проверяют на истинность следующие тождества:

если истинно тождество (2) и ложны тождества (1) и (3), то восстанавливают блок αi по формуле αii*i-1(mod Р), где β*i-1=P-βi-1, если истинно тождество (3) и ложны тождества (1) и (2), то восстанавливают блок βi, по формуле βiii-1(mod P) если истинно тождество (1) и ложны тождества (2) и (3), то переходят к проведению процедуры восстановления (i+1)-ого блока.

Предлагаемый способ передачи дискретных сообщений с защитой от несанкционированного доступа опробован в лабораторных условиях. Способ может быть реализован с помощью устройства, структура которого представлен на чертеже, где обозначено:

1 - кодирующее устройство;

2 - устройство внесения искажений в сформированное дискретное сообщение;

3 - передатчик;

4 - линия связи;

5 - приемник;

6 - декодирующее устройство.

Устройство внесения искажений в сформированное дискретное сообщение осуществляет искажение блоков сформированного дискретного сообщения и его копии общим числом не более N/2, выбираемых по случайному закону с выполнением следующих условий: блок αi может быть искажен, если i≠N и блоки αi-1, αi+1, βi, βi+1, βi-1 не были искажены; блок βi может быть искажен, если i≠N и блоки αi, αi+1, αi-1, βi+1, βi-1 не были искажены, искажение блока осуществляется инвертированием не менее чем одного бита данного блока.

Защищаемая информация поступает на кодирующее устройство 1, в котором происходит деление входного сигнала на блоки, формирование дискретного сообщения в виде последовательности нескольких блоков и формирование копии этого дискретного сообщения. Далее преобразованная информация поступает в устройство внесения искажений 2, где происходит инвертирование произвольных одиночных бит в сформированном дискретном сообщении и его копии. Затем передатчик 3 отправляет искаженное дискретное сообщение и его копию в линию связи 4. На другом конце линии связи искаженное дискретное сообщение и его копия через приемник 5 поступает в декодирующее устройство 6, где происходит восстановление исходного сообщения.

Реализация предлагаемого способа не вызывает затруднений, так как все блоки легко могут быть выполнены программным путем в виде сетевого шлюза для последующего использования в стандартном оборудовании линии связи.

Похожие патенты RU2423801C2

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2009
  • Минаков Владимир Александрович
  • Тупота Виктор Иванович
RU2419992C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ С ПОВТОРЕНИЕМ ПЕРЕДАЧ И ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2006
  • Тупота Виктор Иванович
  • Бурушкин Алексей Анатольевич
  • Минаков Владимир Александрович
RU2310990C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2002
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2239941C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2002
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2239289C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОГО СООБЩЕНИЯ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2006
  • Тупота Виктор Иванович
  • Бурушкин Алексей Анатольевич
  • Минаков Владимир Александрович
RU2302083C1
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2002
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2239951C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2006
  • Сулимов Виктор Семенович
  • Лукьянчиков Виктор Дмитриевич
RU2348102C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ-ПРИЕМА СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ СВЯЗИ 2015
  • Путилин Алексей Николаевич
  • Хромов Валентин Васильевич
RU2595627C1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО КОДИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОГО СООБЩЕНИЯ 2005
  • Бурушкин Алексей Анатольевич
  • Лютиков Виталий Сергеевич
  • Тупота Виктор Иванович
RU2281611C1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО КОДИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2003
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2246179C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 423 801 C2

Реферат патента 2011 года СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ С ЗАЩИТОЙ ОТ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА

Изобретение относится к способам передачи информации и может быть использовано в волоконно-оптических системах передачи данных в защищенном исполнении. Способ передачи дискретных сообщений с защитой от несанкционированного доступа, заключающийся в делении входного сигнала на блоки длиной n бит, формировании дискретного сообщения а в виде последовательности из N блоков, формировании копии дискретного сообщения β путем кодирования дискретного сообщения посредством сложения по модулю Р=2n каждого блока αi, где i=1…N, с блоком βi-1 в соответствии с выражением βi≡βi-1i(mod P) и их передаче в линию связи, отличающийся тем, что осуществляют искажение блоков сформированного дискретного сообщения и его копии общим числом не более N/2, выбираемых по случайному закону с выполнением следующих условий: блок ai может быть искажен, если i≠N и блоки αi-1, αi+1, βi, βi+1, βi-1 не были искажены; блок βi может быть искажен, если i≠N и блоки αi, αi+1, αi-1, βi+1, βi-1 не были искажены, искажение блока осуществляется инвертированием не менее чем одного бита данного блока, на приемном конце линии связи для каждого блока αi дискретного сообщения и соответствующего ему блока βi копии

дискретного сообщения проверяют на истинность следующие тождества:

если истинно тождество (2) и ложны тождества (1) и (3), то восстанавливают блок αi, по формуле αii*i-1(mod P), где β*i-1=P-βi-1, если истинно тождество (3) и ложны тождества (1) и (2), то восстанавливают блок βi по формуле βiii-1(mod P), если истинно тождество (1) и ложны тождества (2) и (3), то переходят к проведению процедуры восстановления (i+1)-ого блока. Технический результат, достигаемый при реализации способа, состоит в повышении защищенности информации, передаваемой по линии связи. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 423 801 C2

Способ передачи дискретных сообщений с защитой от несанкционированного доступа, заключающийся в делении входного сигнала на блоки длиной n бит, формировании дискретного сообщения α в виде последовательности из N блоков, формировании копии дискретного сообщения β путем кодирования дискретного сообщения посредством сложения по модулю Р=2n каждого блока αi где i=1…N, с блоком βi-1 в соответствии с выражением βi≡βi-1i(mod P) и их передаче в линию связи, отличающийся тем, что осуществляют искажение блоков сформированного дискретного сообщения и его копии общим числом не более N/2, выбираемых по случайному закону с выполнением следующих условий: блок αi может быть искажен, если i≠N и блоки αi-1, αi+1, βi, βi+1, βi-1 не были искажены; блок βi может быть искажен, если i≠N и блоки αi, αi+1, αi-1, βi+1 βi-1 не были искажены, искажение блока осуществляется инвертированием не менее чем одного бита данного блока, на приемном конце линии связи для каждого блока αi дискретного сообщения и соответствующего ему блока βi копии дискретного сообщения проверяют на истинность следующие тождества:



если истинно тождество (2) и ложны тождества (1) и (3), то восстанавливают блок аi, по формуле αii*i-1(mod Р), где β*i-1=P-βi-1, если истинно тождество (3) и ложны тождества (1) и (2), то восстанавливают блок βi по формуле βiii-1(mod P), если истинно тождество (1) и ложны тождества (2) и (3), то переходят к проведению процедуры восстановления (i+1)-го блока.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2423801C2

СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2002
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2239289C2
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНЫХ СООБЩЕНИЙ В СИСТЕМАХ С ПОВТОРЕНИЕМ ПЕРЕДАЧ И ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2006
  • Тупота Виктор Иванович
  • Бурушкин Алексей Анатольевич
  • Минаков Владимир Александрович
RU2310990C1
Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
US 6216310 А, 03.10.2000
СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ С ОБРАТНОЙ СВЯЗЬЮ 2002
  • Герасименко В.Г.
  • Тупота В.И.
  • Тупота А.В.
RU2239951C2
Устройство для автоматического вызова абонента 1977
  • Гюппенен Виктор Николаевич
  • Раузетдинов Тамир Саитгалеевич
SU661843A1
СПОСОБ ПОТОЧНОГО КОДИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНОЙ ИНФОРМАЦИИ 2003
  • Тупота В.И.
RU2251816C2

RU 2 423 801 C2

Авторы

Григорьев Сергей Вадимович

Минаков Владимир Александрович

Попова Анна Владимировна

Толстихин Геннадий Николаевич

Даты

2011-07-10Публикация

2009-03-30Подача