RU2005113932A

RU2005113932A - Способ комплексной защиты информации

Info

Publication number: RU2005113932A
Application number: RU2005113932/09A
Authority: RU
Inventors: Станислав Антонович Осмоловский (RU); Станислав Антонович Осмоловский
Original assignee: Станислав Антонович Осмоловский (RU); Станислав Антонович Осмоловский
Priority date: 2005-05-11
Filing date: 2005-05-11
Publication date: 2006-11-20
Also published as: RU2292122C1; RU2292122C9

Claims

1. Способ комплексной защиты информации, характеризующийся тем, что с целью защиты от всех видов воздействий на информацию, в том числе от искажений в каналах и сетях связи и хранилищах информации, криптографической защиты от ознакомления, защиты от навязывания ложной информации, контроля подлинности и восстановления целостности информации, разграничения доступа пользователей к информации, защиты от умышленных деструктивных воздействий на информацию в информационных системах, обеспечения гарантированных информационных характеристик системы, подлежащая защите информация подвергается единой совокупности операций обработки для ансамбля кодов и шифров при однократно вводимой избыточности в следующей последовательности, до передачи в канал связи или перед записью в память анализируют состояние используемого канала связи или среды хранения информации, определят из М возможных кодов параметры оптимального для данного состояния канала или среды хранения информации (n, k)-кода, подлежащая защите информация разбивается на q-ичные символы длиной l бит (q=2^l), для каждого q-ичного символа вырабатывается комбинация гаммы длиной l бит от независимого от информации источника, для каждой совокупности из k информационных q-ичных символов формируют (n-k) избыточных q-ичных символов по правилам исходного двоичного (n, k)-кода, каждый q-ичный символ подвергают шифрующему стохастическому преобразованию с участием гаммы, после приема из канала связи или после считывания из памяти для каждого q-ичные символа вырабатывают комбинацию гаммы длиной l, синхронно с передающей стороной, выполнят обратное стохастическое дешифрующее преобразование каждого q-ичного символа с участием гаммы, локализуют с помощью проверочных соотношений исходного двоичного кода правильно принятые или считанные из памяти q-ичные символы, проверяют правильность локализации q-ичных символов кодового блока, недостоверно локализованные символы стирают, восстанавливают целостность сообщения путем исправления нелокализованных и стертых q-ичные символов каждого блока, выражая их значения через значения достоверно локализованных или уже исправленных q-ичных символов, при невозможности достоверного восстановления целостности кодового блока он стирается, подсчитывают число стертых блоков, определяют оптимальность на интервале наблюдения применяемого кода с исправлением ошибок текущему состоянию канала, при выходе критерия оптимальности кода за заданные минимальный и максимальный пределы меняют синхронно на передающей и приемной части канала на оптимальный код по критерию максимума скорости передачи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что защиту от искажений в каналах и сетях связи и хранилищах информации выполняется путем прямого кодового имитостойкого исправления или обнаружения ошибок с гарантированной в произвольном канале достоверностью.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что криптографическую защиту от ознакомления осуществляют единообразно независимо от применяемого помехоустойчивого кода путем шифрующего стохастического преобразования с участием гаммы каждого q-ичного символа до передачи в канал связи, после приема из канала связи или после считывания из памяти для каждого q-ичные символа вырабатывают комбинацию гаммы длиной l, синхронно с передающей стороной, выполняют обратное стохастическое дешифрующее преобразование каждого q-ичного символа с участием гаммы.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что защиту от навязывания ложной информации выполняется с помощью имитостойкого (n, k, q)-кода для исправления или обнаружением ошибок при едином основании q в канале с предумышленными помехами с гарантированной вероятностью навязывания ложной информации соизмеримой с q^-1, путем достоверного выявления совокупности неискаженных среди n q-ичных символов за счет проверки возможности локализации их с помощью 2^n-k-1 проверочных соотношения исходного двоичного (n, k)-кода и исправления нелокализованных, при невозможности достоверно исправить искаженные q-ичные символы, для защиты от навязывания ложной информации производят стирание кодового блока или нелокализованных символов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что контроль и восстановление целостности информации выполняется путем прямого кодового имитостойкого исправления ошибок с гарантированной в произвольном канале достоверностью.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что разграничение доступа пользователей информации выполняют путем криптографического стохастического преобразования файлов с участим гаммы, вырабатываемой на индивидуальных ключах пользователей.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что защиту от умышленных деструктивных воздействий информации выполняют путем обеспечения устойчивого обмена информации за счет адаптации к состоянию канала с обеспечением относительной скорости, близкой к пропускной способности канала связи, в том числе при снижения качества канала, и имитостойкого кодового исправления ошибок и защитой от навязывания ложной информации.

8. Способ по п.1, отличающийся тем, что достижение гарантированных характеристик обмена информации в произвольных условиях воздействия на процесс ее обработки достигается применением ансамбля кодов и шифров, меняющихся для каждого блока и q-ичного символа, и обеспечивающего передачу в канал связи всех возможных 2ⁿ сигналов на двоичной последовательности длины n как результат смены стратегии в процессе борьбы с источником дестуктивных воздействий на информацию.

9. Способ по п.1, отличающийся тем, что анализ состояния используемого канала связи или среды хранения информации осуществляют с помощью передачи блока стохастического q-ичного кода с повторением (n, 1, q), после приема выполняют посимвольное сравнение принятых q-ичных символов и подсчитывают число совпавших q-ичных символов, определяют долю совпавших символов относительно длины кода n, по значению полученной величины доли неискаженных q-ичных символов выбирают параметры кода с исправлением ошибки для передачи информации в данном канале.

10. Способ по п.1, отличающийся тем, что анализ оптимальности применяемого кода по критерию максимума скорости передачи выполняют путем подсчета числа блоков с неисправленными искажениями, определения доли таки блоков на интервале наблюдения и сравнения значения этой доли со значениями верхней и нижней границей интервала оптимальности.

11. Способ по п.1, отличающийся тем, что формирование избыточных символов выполняют для i-го q-ичного символа (n, k, q)-кода (i⊂[1, n-k]) суммированием по модулю 2 тех информационных q-ичных символов, которым соответствует символ 1 в i-й строке проверочной матрицы Н исходного двоичного (n, k)-кода.

12. Способ по п.1, отличающийся тем, что локализацию правильно принятых q-ичных символов выполняют с помощью N=2^n-k-1 проверочных соотношений кода, являющихся строками проверочной матрицы двоичного кода Н и их линейными комбинациями, проверка правильности приема q-ичных символов для i-го соотношения осуществляется путем суммирования по модулю 2 тех из n q-ичных символам, которым соответствует символ 1 в данном проверочном соотношении и проверкой значения полученной суммы, соотношение считается выполненным, а q-ичные символы признаются правильно принятыми без искажений, если эта сумма равна комбинации из l нулевых двоичных символов, подсчитывают число локализованных символов N_л(N_л⊂[0, n]), число выполненных соотношений N_c(N_c⊂[0,2^n-k-1]) и для каждого q-ичного символа с номером i - число выполнившихся соотношений, в которые входил этот символ - М_i.

13. Способ по п.1, отличающийся тем, что проверку правильности локализации для кодовых блоков проводят путем проверки условий N_c=2^r-t*-1, t*≤d-2, где t*=n-N_л, d - кодовое расстояние двоичного (n, k)-кода.

14. Способ по п.1, отличающийся тем, что проверку правильности локализации отдельных q-ичных символов проводят путем проверки условий M_i(t*)≥П_q(t*), где П_q(t*) - пороговые значения числа выполнившихся соотношений для q-ичного символа при заданном значении t*, символы, для которых условие не выполняются, стираются, а величина N_луменьшается на число стертых символов.

15. Способ по п.1, отличающийся тем, что восстановление целостности информации за счет исправления нелокализованных и стертых символов выполняют выражая значение исправляемого символа через значения локализованных или ранее исправленных символов, для чего выбирают проверочное соотношение, в которое входит один исправляемый символ и остальные только локализованные и ранее исправленные символы, значение исправленного символа получают суммированием по модулю 2 значений локализованных и ранее исправленных символов, входящих в выбранное проверочное соотношение.

16. Способ по п.1, отличающийся тем, что генерацию значений гаммы ξ длиной l выполняют с помощью регистра сдвига с нелинейными функциями в цепях обратной связи на основе таблиц со случайным заполнением.

17. Способ по п.1, отличающийся тем, что начальное заполнение таблиц случайными числами для стохастического преобразования и в цепях обратной связи и регистра сдвига с обратной связью являются ключом криптографической защиты.

18. Способ по п.1, отличающийся тем, что криптографическое стохастическое преобразование выполняют с помощью операций на основе таблиц со случайным заполнением.