Спосіб забезпечення цілісності інформації на базі коду умовних лишків

Реферат: UA 75935 U UA 75935 U 5 10 15 20 25 30 35 40 Запропонована корисна модель може бути використана в сучасних інформаційнокомунікаційних системах та мережах з метою забезпечення цілісності та достовірності інформаційного потоку даних. Відомий спосіб забезпечення цілісності інформації на базі завадостійкого коду Хеммінга [1]. В цьому коді для формування контрольних ознак використовується процедура, яка є залежною лише від вибраної довжини базового кодового слова і не залежить від інших умов. Недоліком такого способу є можливість корегування тільки однократних помилок. Внаслідок використання коду Хеммінга багатократні помилки в інформаційному повідомленні не виявляються, що призводить до порушення функціонування інформаційної системи та помилок при прийнятті рішення. Відомий також спосіб контролю цілісності інформації на базі системи числення в литкових класах [2]. В цій системі числення інформаційні об'єкти представляються як набір лишків від розподілу вихідного інформаційного об'єкту на сукупність із m так званих робочих та k контрольних основ. Ці основи вибираються із досить численної сукупності взаємно простих чисел і мають, як правило, різну розрядність. Отже, і символи представлення - узагальнені символи - лишки від розподілу вихідного інформаційного об'єкту на сукупність робочих та контрольних основ мають різну розрядність. Спосіб забезпечує виявлення багатократних помилок в групах, розташованих поспіль символів, - в узагальнених символах. Недоліками такого способу є необхідність застосування системи числення лише в лишкових класах та неоднакова розрядність узагальнених символів. Метою даного способу є використання нового механізму формування контрольних ознак, які дозволяють виявляти та виправляти багатократні помилки в узагальнених символах однакової розрядності у будь-якій системі числення. Використання даного способу формування контрольних ознак дозволяє підвищити достовірність та цілісність інформаційного потоку даних на основі виявлення та виправлення багатократних помилок та зменшення несанкціонованих модифікацій в інформаційному повідомленні. Для досягнення поставленої мети була поставлена задача розробки способу формування контрольних ознак на базі коду умовних лишків. Технічний результат, який може бути отриманий при створенні даної корисної моделі полягає в тому, що забезпечується цілісність і достовірність інформаційного потоку даних на основі виявлення та виправлення багатократних помилок в інформаційному повідомленні. Задача вирішується тим, що згідно з корисною моделлю при кодуванні узагальнені символи початкового інформаційного об'єкту розглядаються як умовні лишки в системі числення в лишкових класах, що надає змогу застосувати до них алгоритми кодування та декодування цієї системи числення та виявити чи виявити та виправити групові спотворення. Код умовних лишків призначений для виявлення (виявлення і виправлення) пакетних викривлень з кратністю b . В цьому коді використовують алгоритми кодування і декодування по відношенню до узагальнених b-розрядних символів [3]. З цією метою початкову вихідну двійкову кодову послідовність у будь-якій системі числення чи представлення - базове кодове слово (БКС) - I1 I2...IM розбивають на M  k / b груп двійкових розрядів з розрядністю b , в яких передбачається виявлення та виправлення викривлень: I1.........Ib ,Ib1.........I2b .........IMb1.........IM            1а гру па 45 2а гру па mа гру па Двійкові символи, що входять в одну  -розрядну групу, розглядаються як b -значний b узагальнений символ, який може приймати будь-яке із s значень від 0 до (s-1), де s=2 Кожен із таких символів розглядається також як лишок від ділення якогось умовного числа (значення якого не потрібно знати) на сукупність із m основ, які в умовній системі числення в системі лишкових класів забезпечують робочий діапазон Р цієї системи числення, такий що m P  П pi  2M . i1 50 55 Величини цих основ слід вибирати, по-перше, виходячи із загальних вимог системи числення в лишкових класах, як такі, що є взаємно простими. По-друге, виходячи тепер із тієї вимоги, що кожна із цих основ повинна перевищувати максимально можливе значення умовного символу s, так що pi  s (і =1, 2, 3, …, m). Інакше можлива ситуація, коли значення початкових умовних символів можуть перевищувати величини основ системи числення, що є неприпустимим. Для того, щоби одержане представлення початкової послідовності утворило означений завадостійкий код, слід, як і будь-якому іншому завадостійкому коді, ввести відповідну 1 UA 75935 U надлишковість у вигляді контрольного узагальненого символу та обчислити його значення. З цією метою спочатку для задекларованої системи числення в лишкових класах слід визначити величину контрольної основи p k . Як відомо, [2], така контрольна основа вибирається як число, 5 10 яке є взаємно простим із основами, що утворюють робочий діапазон pi ( i =1, 2, 3,…, m). Величина цієї основи, при умові, що шуканий код здатен виявляти спотворення у будь-якому умовному символі БКС, повинна задовольняти вимозі [2] pk  pm , де pm - найбільша із основ, що забезпечують робочий діапазон. При умові, що шуканий код здатен виявляти і виправляти спотворення у будь-якому умовному символі БКС, величина контрольної основи повинна задовольняти вимозі [2] pk  2pm  pm1 , де pm, pm1 - найбільші із основ, що забезпечують робочий діапазон. Значення контрольного узагальненого символу  k обчислюється за відповідним алгоритмом [3-5]. Наприклад, при застосуванні для кодування -декодування z - алгоритму k  (pk  P  [z  pk ]) (mod pk ) , де в свою чергу: m 20 25 30 35 40 m i1 15 i1 z    imi / pi  [  imi / pi ] ,  i - цифрове значення і-го узагальненого символу ( i =1,2,…, m); mi - константа системи числення в литкових класах, так званий ваговий коефіцієнт ортогонального базису, правила обчислення якого є відомими; позначка [X] означає обчислення цілої частини від X. Таким чином, визначено усі елементи коду, включаючи надлишкові, тобто здійснено кодування вихідної послідовності. Це надає змогу здійснювати передавання чи зберігання відповідних інформаційних об'єктів із наступним їх декодуванням за відомими алгоритмами [35]. Якщо спотвореним є тільки один узагальнений символ, то залежно від використаної надлишковості можна або виявити спотворення, або виявити і здійснити його корегування. Джерела інформації: 1. Жураковський Ю. П. Теорія інформації та кодування/ Ю. П. Жураковський, В. П. Полторак / Навчальний посібник - К.: Вища школа, 2001. - 255 с. 2. Акушский И.Я. Машинная арифметика в остаточных классах / И.Я. Акушский, Д.И. Юдицкий . - М.: Сов. радио, 1966. - 421 с. 3. Василенко B.C. Узагальнені завадостійкі коди в задачах забезпечення цілісності інформаційних об'єктів. Код умовних лишків B.C. Василенко, О.А.Матов // Реєстрація, зберігання і обробка даних - 2006. - Т. 8, № 3. - С. 48-66. 4. Василенко B.C. Узагальнені завадостійкі коди в задачах забезпечення цілісності інформаційних об'єктів в умовах природних впливів / B.C. Василенко // Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні.-2006. - Вип. 2 (13) - С. 144159. 5. Василенко B.C. Узагальнений завадостійкий код умовних лишків в задачах забезпечення цілісності впливів / B.C. Василенко, O.K. Юдін // Радіотехніка. Всеукраїнська міжвідомча науково-технічна збірка. Темат. вип… "Проблеми телекомунікацій". - Харків: ХНУРЕ, 2007. - Вип. 148. - С. 228-233. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 Спосіб забезпечення цілісності інформації на базі коду умовних лишків, що полягає у використанні механізму формування контрольних ознак, який відрізняється тим, що при кодуванні узагальнені символи початкового інформаційного об'єкту розглядаються як умовні лишки в системі числення в литкових класах, що надає змогу застосувати до них алгоритми кодування та декодування цієї системи числення та виявити чи виявити та виправити групові спотворення. 50 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2