Лекция: Quot;Способы повышения надежности передачи данных".

Служба обеспечения безопасности информации — совокупность различных мероприятий (правовых, организационных, технических), направленных на предотвращение или существенное затруднение ущерба интересов поставщиков и потребителей информации. Основная целенаправленность мер: обеспечение целостности информации (полноты, точности, достоверности); сохранение конфиденциальности информации, предупреждение несанкционированного получения информации; обеспечение доступности информации, т.е. доступа к информации пользователей, имеющих на то надлежащие полномочия. Угрозы информационной безопасности: перехват данных; анализ трафика посторонним лицом; изменение потока сообщений; повтор процесса установления соединения и передачи сообщения; отказ пользователя от сообщений, инициированный из вне; нарушение связи; несанкционированный доступ в службу обработки сообщений; угроза хранилищу данных. Защита от этих угроз: секретность данных; использование методов аутентификации; методы обеспечения целостности данных; управление доступом; служба сохранности информации; отслеживание доставки информации. Организационные аспекты информационной безопасности: разработка политики информационной безопасности; анализ рисков; мероприятия, обеспечивающие информационную безопасность; план действий в чрезвычайных ситуациях; подбор средств обеспечения информационной безопасности. Группы средств обеспечения информационной безопасности: контроль доступа; шифрование; аутентификация; антивирусная защита; авторизация входных и выходных потоков; резервное хранение и восстановление информации. «Способы повышения надежности передачи данных. Системы с обратной связью» Методы повышения верности передачи инф-и могут быть разбиты на три группы: 1. Первая группа методов состоит из мер эксплуатационного и профилактического характера, направленных на улучшение качественных характеристик каналов электросвязи. Эти меры позволяют уменьшить интенсивность помех и величину искажений из-за неидеальности частотных характеристик каналов, нестабильности уровней передаваемых сигналов, сдвигов несущих частот. Практика показывает, что такие меры позволяют уменьшить вероятность ошибки на единичный элемент в среднем в пять раз. 2. Вторая группа мероприятий включает способы увеличения верности приема отдельных единичных элементов сообщения, т.е. меры по улучшению способов и средств образования дискретных каналов электросвязи. К ним относятся повышение отношения сигнал/шум, использование эффективных методов модуляции, выбор наилучшего способа разделения сигналов и более совершенных методов обработки сигналов. Однако перечисленные методы имеют ограниченные возможности из-за снижения скорости передачи, повышение уровня переходных помех, появление перегрузки многоканальных усилителей, повышение материальных затрат. 3. Третья группа состоит из методов обнаружения и/или исправления ошибок. Их можно реализовать системами, использующими различного рода искусственную избыточность (без обратной связи), и системами, работающими по принципу обратной связи (ОС). Системы с обратной связью. В системах с ОС имеется возможность получать по обратному каналу электросвязи информацию о конкретном характере ошибок на каждом отдельном отрезке сообщения и по мере его передачи изменять вводимую избыточность и режим приема сигналов. Значительный выигрыш в системах с ОС достигается при независимости ошибок в прямом и обратном каналах и в случае использования обратного канала, характеризуемого значительно меньшей вероятностью ошибочного приема сигналов, чем в прямом канале. Блок- схема системы связи при передаче сообщений по прямому каналу (ПК) в дном направлении, а сигналов обратной связи по обратному каналу (ОК) в другом направлении при наличии одного источника сообщения (ИС) и одного получателя (П) приведена на рис. В зависимости от характера инф-и, передаваемой передатчиком (Прд) по обратному каналу, и использования этой инф-и приемником (Пр) различают два вида систем с ОС: с решающей (управляющей) обратной связью (РОС) и инф-ной обратной связью (ИОС), или переспросом. Возможна комбинированная связь (КОС). В системах с РОС приемник на основе анализа принятой из ПК n-элементной комбинации избыточного кода принимает решение о выдаче m-элементного сообщения получателю и передаче по ОК сигнала подтверждения или о стирании его и посылку по ОК сигнала запроса. В зависимости от сигнала обратной связи передатчик или передает очередную комбинацию от ИС, или повторяет ранее переданную комбинацию, извлекая ее из запоминающего устройства. Передатчик управляется приемником с помощью сигналов о принятом решении, передаваемых по ОК, в связи с чем такая обратная связь и названа решающей. В системах и ИОС обратный канал используется для передачи сведений о принятой безызбыточной комбинации или о ее отличительных признаках. Передатчик по результатам анализа этих сведений принимает решение о повторной передаче ранее переданной комбинации от ИС. Затем передатчик по ПК передает служебный сигнал о принятом решении и вслед за ним кодовую комбинацию. Если по обратному каналу передается повторением вся принятая кодовая комбинация, то такая ИОС называется полной (ретрансляционной). Чаще по ОК передают лишь некоторый признак принятой комбинации, например количество единичных символов или совокупность контрольных символов какого-либо кода. Сигнал обратной связи в системах ИОС часто называют квитанциями. Сравнивая принятую из ОК квитанцию с квитанцией, хранящейся в передатчике системы, передатчик принимает соответствующее решение. В системах с ИОС вся избыточность, необходимая для обнаружения ошибок, возложена на обратный канал. В прямом канале имеется лишь избыточность, связанная с повторениями и с передачей служебных сигналов. В случае высококачественного (близкого к идеальному) ОК полная обратная связь позволяет без использования помехоустойчивых кодов обеспечить передачу сообщений, близкую к абсолютно достоверной. Системы с ОС делятся на системы с ограниченным числом запросов, когда каждая комбинация может повторяться не более j раз, и с неограниченным числом запросов. По алгоритму работы системы с РОС делятся на следующие основные разновидности: Системы с ожиданием сигнала обратной связи (РОС-ОЖ). В таких системах передатчик после передачи очередной комбинации находится в состоянии покоя (ожидания) до тех пор, пока по ОК не придет сигнал ОС. В зависимости от этого сигнала передатчик повторяет ранее переданную комбинацию или посылает очередную комбинацию, вновь переходя в режим ожидания, и т.д. Системы с последовательной передачей комбинаций (РОС-ПП). В этих системах передатчик посылает в ПК комбинации непрерывно, причем каждая очередная комбинация передается в случае отсутствия сигналов запроса по h предшествующим комбинациям. Известно несколько вариантов построения таких систем, основными из которых являются: РОС-ППип — системы с изменением порядка следования комбинаций. Приемник стирает комбинации, в которых обнаружены ошибки, и по ним посылает сигнал запроса. Остальные комбинации выдаются получателю по мере приема. РОС-ППбл — системы с блокировкой приемника на h комбинаций после обнаружения ошибочной комбинации и с повторением при запросе блока из h комбинаций. Блокировка приемника заключается в стирании h подряд следующих комбинаций начиная с комбинации, имеющей обнаруженную ошибку, с одновременной посылкой по ОК сигнала запроса всего блока из h комбинаций. За счет некоторого снижения скорости передачи сохраняется порядок следования комбинаций на выходе системы. РОС-ППкз — системы с контролем заблокированных комбинаций. В этих системах в отличие от систем РОС-ППбл после обнаружения ошибочной комбинации и передачи сигнала запроса h комбинаций приемник не сразу стирает очередные h-1 комбинаций, а сначала контролирует их на наличие ошибок. Если хотя бы одна из них имеет обнаруживаемые ошибки, то стирается также и следующий блок из h комбинаций и посылается запрос второго блока. Выдача комбинаций получателю начинается лишь после приема блока из h комбинаций без обнаруженных ошибок. Системы с накоплением правильно принятых комбинаций (РОС-НК). Комбинации помехоустойчивого кода в таких системах объединяются по h штук в подблоки, а i одинаковых подблоков образуют блок из hхi комбинаций, каждая из которых повторяется в блоке по i раз с интервалом в h комбинаций. Принятые без обнаруженных ошибок комбинации накапливаются в приемнике, и, если в накопителе после приема блока не будет записана хотя бы одна из h комбинаций, по ОК посылается сигнал запроса всего блока комбинаций. При повторной передаче из всего блока приемник отбирает комбинации, отсутствующие в накопителе и так до тех пор, пока в накопителе не окажутся записанными все h комбинаций. Системы с адресным переспросом (РОС-АП). Эти системы аналогичны системам с накоплением, но для повышения скорости передачи сообщений по обратному каналу передается сложный сигнал запроса, содержащий номера (адреса) переспрашиваемых комбинаций. В соответствии с этим передатчик повторяет только непринятые комбинации, а не весь блок, как в системах с РОС-НК. Системы с ИОС по алгоритму функционирования делятся на системы с ожиданием (ИОС-ОЖ), с последовательной передачей (ИОС-ПП), с адресными переспросом (ИОС-АП). Алгоритмы работы этих систем аналогичны алгоритмам соответствующих систем с РОС. Для оценки качественных характеристик систем с ОС используют следующие параметры: 1.Вероятность трансформации переданной m-элементной комбинации в другую разрешенную комбинацию Ртр(m) и в запрещенную комбинацию Рsl(m)- вероятность стирания. 2. Время задержки выдачи сообщения получателю. 3. Скорость передачи инф-и.(текущая относительная и средняя относительная). 4. Коэффициент использования каналов связи. 5. Вероятности выпадений и вставок комбинаций.