Спосіб запису двоїчної інформації на магнітний носій

' J СПОСІБ ЗАПИСУ ДВОІЧНОІ ІНФОРМАЦІЇ НА МАГНІТНИЙ НОСІЙ. Винахід відноситься до спеціальної техніки зв'язку, точніше до способів захисту інформації, що записується та зберігається на магнітних носіях (дискети, магнітна лента, жорсткий диск ПЕОМ, пластикові магнітні картки та інше), від несанкціонованого доступу (НСД) і може бути використаний для організації захисту залишкової інформації на магнітному носію після технічного і? стирання. Перш за все це стосується захисту від НСД ключових даних для %ч \ апаратури спеціального призначення. Відомо [1], що після технічного стирання інформація на носії зберігається навіть при накладанні на старий запис нової інформації на той же носій. Це може статися в багатьох випадках: коли нова інформація коротша за стару, при відказах техніки та інше. Застосування простого технічного стирання у штатному режимі або накладення нового запису на старий також не гарантує "Ізахист інформації від НСД, так як фізично за рахунок зміщення записуючої голівки ймовірне зміщення нового запису відносно старого, яке викривається спеціальною апаратурою. Згідно [1], джерелом появи залишкової інформації є: - недостатній рівень (нижче поля насичення магнітного носія) магнітного поля стирання; - несовпадіння форматів запису і стирання; - несовпадіння форматів запису і відтворення Також доведено [1], що залишкова інформація любого формату з рівнем вище 50дБ гарантовано може бути відновлена магнітно-оптичними засобами. Все це вказує на наявність у даний час проблеми захисту залишків інформації на магнітних носіях після виконання процедури технічного стирання. Для захисту залишків інформації використовують спеціальні програми запису нулів. Але ця процедура ускладнюється тим, що всі блоки інформації керуються операційною системою, яка разподіляє пам'ять за закликами різних користувачів. Для цього кожному блоку інформації вводять вказники областей пам'яті, по мірі визволення яких необхідно стирати їх шляхом запису нулів. Але це дуже складна процедура, на яку витрачається багато машиного часу [2]. В [3] пропонується на місце залишків інформації записувати шумову (випадкову) інформацію з повторенням запису не менше як сім разів, що також потребує значних витрат машинного часу. Найбільш близьким до винаходу є "Способ записи случайной двоичной информации на магнитный носитель" [4]. Роблять послідовне об'єднання інтервалів випадкової інформації!, що групуються, представляють їх у вигляді і цифр, та кодування інтервалів, що не групуються, кодовими комбіноціями. Після цього роблять послідовне накопичування цифр та кодових комбінацій у блоках пам'яті, після переповнення яких проводять запис змісту блоків пам'яті на магнітний носій. Але при такому кодуванні досягається тільки збільшення інформаційної гущини запису. Це кодування не виконує функції захисту залишків інформації. В основі винаходу поставлено задачу удосконалення способу запису інформації на магнітний носій шляхом кодування інформації в суміжних класах систематичних кодів, що приводить до умов, при яких зчитування стертої інформації можливе, але її декодування призведе до розмноження помилок та руйнування інформації. ? Суть винаходу полягає в тому, що перед записом на магнітний носій проводять ймовірнесне кодування інформації в суміжних класах систематичних кодів. При цьому кожному блоку інформації ставиться у відповідність випадково вибраний кодовий блок відповідного суміжного класу, після чого проводять запис цього кодового блоку на магнітний носій. При зчитуванні без помилок записаному блоку однозначно відповідає суміжний клас, по якому проводять декодування. При зчитуванні записаного кодового блоку з помилками відбувається рівноймовірний перехід в будь-який суміжний клас, що призведе до помилкового зчитування (руйнація інформації). Спосіб базується на теоретичних положеннях теорії кодового захисту та моделі каналу витоку [ 5,6,7]. Модель каналу витоку зображена на фіг, 1. З виходу джерела повідомлень 1 на вхід кодеру 2 поступають блоки інформації Sk, які після кодування у вигляді бдоку Хп поступають у основний канал 3. Основний канал (канал запису) має ймовірність помилок ро, канал витоку (канал считування після стирання) відповідно р. З виходу основного каналу інформація Yn декодується декодером 4 І у вигляді Sk потрапляє до законного отримувача 5. З виходу каналу витоку 6 інформація Zn аналізується декодером перехоплення 7 і у вигляді Sk потрапляє до незаконного отримувача*?. Припустимо, що при наявності оптимального декодеру перехоплення всі характеристики і параметри моделі основного і -З каналу і каналу витоку (статистичні властивості джерела, кодер і параметри ро і р) відомі. Обов'язковим є виконання умови ро у блоці об'єднання сигналів 3. Таким чином, перед записом на магнітний носій 5 формуються п блоки наступного вигляду: ( S 0 f ( O ) • (1) де f (у^') - правило формування перевірочних символів коду V, ук'- блоки випадкових символів, S^- блоки інформаційних символів При зчитуванні інформації спочатку по отриманим у^ випадковим символам з блоку роз'єднання сигналів 6 формують k перевірочних символів (по однаковому з записом правилу f (7^0) У декодері 1, а після цього результат складають побитно з зчитаними інформаційними k — блоками: X n = S k ®f(y k .)(Bf(Y k .)=S k , (2) де Хп - зчитана інформація З (2) слідує, що блоком зчитування інформації 8 отримують записані Sk інформаційні символи без помилок. Процедура технічного стирання інформації 9 дорівнює накладанню вектора помилки 1Ёк' наХп: Х„ = (у к ,ЄЕ к ., S k ®f(у к ')ФЁ к .) v _ (3) 4 де Ек'- вектор помилки. Це наводить до значного розмноження помилок, що визначається співвідношенням (3). При відповідних підрахунках параметрів коду та ймовірності помилки достигають ефекту, коли при декодуванні виникають умови, при яких зчитування записаної інформації неможливо. Це і забезпечує захист залишкової інформації від зчитування після технічного стирання. Таким чином за рахунок ускладнення процедури запису інформації та збільшення необхідного вмісту магнітного носія виконується захист залишків двоїчної інформації від НСД після її стирання. Фіг. 1. Загальна модель каналу з витоком. 1 - джерело повідомлень, 2 - кодер, 3 - основний канал, 4 - декодер, 5 законний отримувач, 6 - канал витоку, 7 - оптимальний приймач. ч Фіг. 2. Структурна схема способу запису інформаціїї на магнітний носій. 1 - датчик випадкових чисел, 2 - блок формування перевірочних символів (кодер), 3 - блок об'єднання сигналів, 4 - блок запису інформації, 5 - магнітний носій, 6 - блок роз'єднання сигналів, 7 - блок формування перевірочних символів (декодер), 8 - блок зчитування інформації, 9 - блок аварійного зтирання інформації. *і Спосіб реалізується програмно або програмно-апаратно. Конструктивно апаратна частина реалізується в вигляді плати датчика випадкової послідовності (ДВП), яка встановлюється в вільний слот ПЕОМ, програмна частина складається з драйверу підтримки ДВП та програми кодування-декодування. Програмна частина знаходиться у пам'яті резидентно і при звертанні користувача на запис інформації, виконує ЇЇ кодування і запис на магнітний носій. Застосування способу кодового запису не вимагає ніяких змін конфігурацій або принципів будування АРМ, тому впровадження способу не вимагає значних витрат на реалізацію захисту залишкової інформації і є економічно вигідним., що є суттєвим достоїнством розглянутого способу. ЛІТЕРАТУРА 1. Левый СВ., Агалиди Ю.С., Вишневский В.Г. Магнитооптические средства технической защиты информации // ISSN 0021 -3470,Радиоэлектроника.-1998.-№ 8., с. 74-80. 2. Шураков В.В. Обеспечение сохранности информации в системах обработки данных.-М.: Финансы и статистика, 1985. 3. Мельников В.В. Защита информации в компьютерных системах. - М.: Финансы и статистика, 1997.,с. 215-216. 4. Шарипянов Р.Б. Способ записи случайной двоичной информации на магнитный носитель. Авт. свид. СССР МКИ Gl 1B5/02 № 1578748 А1//Бюл.-1988.-№26. 5. Wyner A. D. The wire-tap channel/ZBell Syst. Techn. J.-1973. V. 54. №8. P. 1335-1368. " * 6. Коржик В.И., Яковлев В.А. Кодовые методы защиты информации от перехвата//Специальная техника связи//Сер ТПС.-1983г. №1 (7). 7. Коржик В.И., Яковлев В.А., Оценка эффективности методов кодового зашумления. /Специальная техника средств связи/. Сер. ТПС, 1983, №1(7). СПИСОК СКОРОЧЕНЬ ПЕОМ - персональна електронно-обчислювальна машина. НСД - несанкціонований доступ. КЗ - кодовий захист. • і ДВП - датчик випадкової послідовності. АРМ - автоматизоване робоче місце. з Спосіб запису двоїчної інформації на магнітний носій Ро Si Фіг. 1 z^ орицькии В.М. Сергієн earev. -ж\ж.. і-"*.», 'І. : »Т'к SK® f( Ук') Спосіб запису двоїчної інформації І на магнітний носій Фіг. 2 Горицький В.М. Сергієнко Ю.В.