RU2745418C1 - Method for detecting errors when transmitting information packets - Google Patents

Method for detecting errors when transmitting information packets Download PDF

Info

Publication number
RU2745418C1
RU2745418C1 RU2020129346A RU2020129346A RU2745418C1 RU 2745418 C1 RU2745418 C1 RU 2745418C1 RU 2020129346 A RU2020129346 A RU 2020129346A RU 2020129346 A RU2020129346 A RU 2020129346A RU 2745418 C1 RU2745418 C1 RU 2745418C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
receiver
packet
arrival
time
packets
Prior art date
Application number
RU2020129346A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Максим Олегович Таныгин
Вячеслав Порфирьевич Добрица
Анатолий Леонидович Марухленко
Алексей Владимирович Плугатарев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования. "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ)
Priority to RU2020129346A priority Critical patent/RU2745418C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2745418C1 publication Critical patent/RU2745418C1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/24Testing correct operation

Abstract

FIELD: information security.
SUBSTANCE: invention relates to the field of information security. The technical result consists in reducing the likelihood of errors when transmitting data packets over communication networks in systems with a small maximum size of an information packet and is achieved by means of a method for detecting errors when transmitting information packets, in which, when transmitting information packets from a source to a receiver, each packet in the receiver is assigned sequence number, the time of arrival of each packet to the receiver is recorded, a discrete function of the time of arrival of packets is formed by hardware, the discrete function of the dependence of the time of arrival on the packet number is smoothed using the rolling averaging method, the numbers of received packets at the receiver are checked, and if each number occurs exactly once and for of each value of the argument of the smoothed function, the modulus of the ratio of the value of the derivative of the smoothed function to the difference between the maximum and minimum values of the smoothed function over the entire range of its parameters does not exceed the value determined for the current session of the value transmission, the receiver considers the transmission of all packets completed successfully, otherwise the receiver considers that the transmission was completed with an error.
EFFECT: reducing the likelihood of errors when transmitting data packets.
1 cl

Description

Способ относится к области защиты информации в локальных вычислительных сетях (ЛВС) от несанкционированного доступа (НСД) и ошибок передачи данных по каналам связи. The method relates to the field of information protection in local area networks (LAN) from unauthorized access (NSD) and data transmission errors over communication channels.

Известен способ контроля состояния канала передачи данных по вероятности необнаруженной ошибки (заявка на изобретение RU № 92015953, МПК H04Q 3/46, дата регистрации 30.12.1992, дата публикации 27.05.1995). К недостаткам данного способа можно отнести вероятностный подход к обнаружению ошибок в канале связи, а также наличие этапа кодирования и декодирования М-каскадного кода, что увеличивает ресурсозатратность способа.A known method for monitoring the state of a data transmission channel by the probability of an undetected error (application for invention RU No. 92015953, IPC H04Q 3/46, registration date 12/30/1992, publication date 05/27/1995). The disadvantages of this method include a probabilistic approach to the detection of errors in the communication channel, as well as the presence of the stage of encoding and decoding the M-cascade code, which increases the resource consumption of the method.

Известен способ для передачи и приема информации для обнаружения ошибки в системе связи (заявка RU № 2005104232, МПК H04L 1/00, дата регистрации 16.02.2005, дата публикации 27.07.2006). К недостаткам данного способа можно отнести необходимость дополнительных битов для определения ошибок в системе связи, которые увеличивают размер сообщений.A known method for transmitting and receiving information for detecting errors in the communication system (application RU No. 2005104232, IPC H04L 1/00, registration date 02.16.2005, publication date 07.27.2006). The disadvantages of this method include the need for additional bits to determine errors in the communication system, which increase the size of messages.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является способ для передачи и приема информации для обнаружения ошибки в системе связи (патент RU № 2258314, дата заявки 25.10.2002, дата публикации заявки 10.12.2004). Способ предполагает содержание множества каскадных регистров и множество сумматоров. Во время приема последовательности управляющей информации оператор формирует последовательность битов обратной связи и передает ее в сумматоры. После завершения приема оператор последовательно прибавляет заданный входной бит к выходным битам последнего регистра и выдает результат. Контроллер исходного значения подает в регистры одно значение, выбранное из двух исходных значений. Недостатком данного способа является то, что в системах с небольшим максимальным размером информационного пакета вероятность обнаружения ошибки будет иметь малоинформативное значение.The closest to the proposed invention in terms of the set of essential features is a method for transmitting and receiving information to detect an error in a communication system (patent RU No. 2258314, application date 25.10.2002, publication date of application 10.12.2004). The method involves the maintenance of a plurality of cascade registers and a plurality of adders. When receiving a sequence of control information, the operator generates a sequence of feedback bits and transmits it to the adders. Upon completion of reception, the operator sequentially adds the specified input bit to the output bits of the last register and outputs the result. The raw value controller feeds the registers with one value selected from two seed values. The disadvantage of this method is that in systems with a small maximum size of the information packet, the probability of error detection will be of little informative value.

Технической задачей является снижение вероятности возникновения ошибок и вероятности ошибки идентификации отправителя данных при передаче пакетов данных по сетям связи системах с небольшим максимальным размером информационного пакета.The technical problem is to reduce the likelihood of errors and the likelihood of errors in identifying the sender of data when transmitting data packets over communication networks, systems with a small maximum size of the information packet.

Техническая задача решается следующим образом. The technical problem is solved as follows.

Способ обнаружения ошибок при передаче информационных пакетов, в котором при передаче информационных пакетов из источника в приёмник каждому информационному пакету в приёмнике присваивают порядковый номер, начиная с первого, до максимального количества информационных пакетов, передаваемых за сеанс передачи, на приёмнике фиксируют время поступления каждого информационного пакета в приёмник, на основании номера каждого пакета и времени поступления аппаратными средствами формируют дискретную функцию времени поступления пакетов, параметром которой является номер пакета, значением – время поступления пакета с данным номером в приёмник, производят сглаживание этой дискретной функции зависимости времени поступления от номера информационного пакета методом скользящего усреднения, получая сглаженную функцию времени поступления пакетов, на приёмнике проверяют номера полученных информационных пакетов, если каждый номер встретился ровно один раз, и для каждого значения аргумента сглаженной функции времени поступления пакетов модуль отношения значения производной сглаженной функции времени поступления пакетов к разности между максимальным и минимальным значением сглаженной функции времени поступления пакетов на всём диапазоне её параметров не превышает определённого для текущего сеанса передачи значения, то приёмник считает передачу всех информационных пакетов выполненной успешно, в противном случае приёмником считается, что передача прошла с ошибкой.A method for detecting errors in the transmission of information packets, in which, when transmitting information packets from a source to a receiver, each information packet in the receiver is assigned a sequence number, starting from the first, up to the maximum number of information packets transmitted during a transmission session, the time of arrival of each information packet is recorded at the receiver to the receiver, based on the number of each packet and the time of arrival by hardware, a discrete function of the time of arrival of packets is formed, the parameter of which is the number of the packet, the value is the time of arrival of the packet with the given number to the receiver, this discrete function of the dependence of the time of arrival on the number of the information packet is smoothed out using the method of moving averaging, obtaining a smoothed function of the time of arrival of packets, the numbers of the received information packets are checked at the receiver if each number occurs exactly once, and for each value of the argument of the smoothed function time of packet arrival, the modulus of the ratio of the value of the derivative of the smoothed function of the time of packet arrival to the difference between the maximum and minimum value of the smoothed function of the time of packet arrival over the entire range of its parameters does not exceed the value determined for the current transmission session, then the receiver considers the transmission of all data packets to be successful, otherwise In this case, the receiver considers that the transmission was made with an error.

Согласно модели взаимодействия открытых систем обмен данными между источником информации и приёмником происходит структурированными пакетами. Традиционно в подобных системах используют механизмы взаимной идентификации и аутентификации. Однако из-за возможных искажений информации при передаче, а также из-за деструктивных воздействий на канал связи со стороны злоумышленника, возможны искажения пакетов, их потеря и подмен. Задача, на решение которой направлен предлагаемый способ, заключается в том, что на основе времени поступления информационных пакетов в приемник формировать численную характеристику сеанса, что позволяет применять данный способ при передаче пакетов данных по сетям связи системах с небольшим максимальным размером информационного пакета.According to the model of interaction of open systems, data exchange between the source of information and the receiver occurs in structured packets. Traditionally, such systems use mutual identification and authentication mechanisms. However, due to possible distortions of information during transmission, as well as due to destructive effects on the communication channel from the side of an attacker, packet distortions, their loss and substitution are possible. The problem to be solved by the proposed method is that, based on the time of arrival of information packets at the receiver, form a numerical characteristic of the session, which makes it possible to use this method when transmitting data packets over communication networks to systems with a small maximum information packet size.

....

Claims (1)

Способ обнаружения ошибок при передаче информационных пакетов, отличающийся тем, что при передаче информационных пакетов из источника в приёмник каждому информационному пакету в приёмнике присваивают порядковый номер, начиная с первого, до максимального количества информационных пакетов, передаваемых за сеанс передачи, на приёмнике фиксируют время поступления каждого информационного пакета в приёмник, на основании номера каждого пакета и времени поступления аппаратными средствами формируют дискретную функцию времени поступления пакетов, параметром которой является номер пакета, значением – время поступления пакета с данным номером в приёмник, производят сглаживание этой дискретной функции зависимости времени поступления от номера информационного пакета методом скользящего усреднения, получая сглаженную функцию времени поступления пакетов, на приёмнике проверяют номера полученных информационных пакетов, если каждый номер встретился ровно один раз и для каждого значения аргумента сглаженной функции времени поступления пакетов модуль отношения значения производной сглаженной функции времени поступления пакетов к разности между максимальным и минимальным значениями сглаженной функции времени поступления пакетов на всём диапазоне её параметров не превышает определённого для текущего сеанса передачи значения, то приёмник считает передачу всех информационных пакетов выполненной успешно, в противном случае приёмником считается, что передача прошла с ошибкой. A method for detecting errors in the transmission of information packets, characterized in that when transmitting information packets from a source to a receiver, each information packet in the receiver is assigned a sequence number, starting from the first, up to the maximum number of information packets transmitted per transmission session, the time of arrival of each is recorded at the receiver. information packet to the receiver, on the basis of the number of each packet and the time of arrival by hardware, a discrete function of the time of arrival of packets is formed, the parameter of which is the number of the packet, the value is the time of arrival of the packet with the given number to the receiver, smoothing of this discrete function of the dependence of the time of arrival on the number of information packet by the method of moving averaging, obtaining a smoothed function of the time of packet arrival, the receiver checks the numbers of the received information packets if each number occurs exactly once and for each value of the argument is smoothed As a function of packet arrival time, the modulus of the ratio of the derivative of the smoothed function of the packet arrival time to the difference between the maximum and minimum values of the smoothed function of the packet arrival time over the entire range of its parameters does not exceed the value determined for the current transmission session, then the receiver considers the transmission of all information packets to be successful, otherwise, the receiver considers the transmission to be in error.
RU2020129346A 2020-09-04 2020-09-04 Method for detecting errors when transmitting information packets RU2745418C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129346A RU2745418C1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Method for detecting errors when transmitting information packets

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129346A RU2745418C1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Method for detecting errors when transmitting information packets

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2745418C1 true RU2745418C1 (en) 2021-03-25

Family

ID=75159171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020129346A RU2745418C1 (en) 2020-09-04 2020-09-04 Method for detecting errors when transmitting information packets

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2745418C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763290C1 (en) * 2021-07-02 2021-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» Method for determining the correctness of transmission of information packets

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103818C1 (en) * 1992-12-30 1998-01-27 Владимир Леонидович Соловьев Method for testing state of data transmission channel using probability of missed error
US20020163932A1 (en) * 2000-04-07 2002-11-07 Fischer Matthew James Method of providing synchronous transport of packets between asynchronous network nodes in a frame-based communications network
US6757256B1 (en) * 1999-08-10 2004-06-29 Texas Instruments Incorporated Process of sending packets of real-time information
US20040165542A1 (en) * 2000-09-12 2004-08-26 Daiji Ido Packet transmitter and packet transmitter method
RU2258314C2 (en) * 2001-10-29 2005-08-10 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Device and method for sending and receiving information for detection of errors in communications system
US7145887B1 (en) * 2001-02-23 2006-12-05 3Com Corporation Communication of packet arrival times to cable modem termination system and uses thereof

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2103818C1 (en) * 1992-12-30 1998-01-27 Владимир Леонидович Соловьев Method for testing state of data transmission channel using probability of missed error
US6757256B1 (en) * 1999-08-10 2004-06-29 Texas Instruments Incorporated Process of sending packets of real-time information
US20020163932A1 (en) * 2000-04-07 2002-11-07 Fischer Matthew James Method of providing synchronous transport of packets between asynchronous network nodes in a frame-based communications network
US20040165542A1 (en) * 2000-09-12 2004-08-26 Daiji Ido Packet transmitter and packet transmitter method
US7145887B1 (en) * 2001-02-23 2006-12-05 3Com Corporation Communication of packet arrival times to cable modem termination system and uses thereof
RU2258314C2 (en) * 2001-10-29 2005-08-10 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Device and method for sending and receiving information for detection of errors in communications system
RU2375821C2 (en) * 2001-10-29 2009-12-10 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Device and method of transmitting and receiving information for detecting errors in communication system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2763290C1 (en) * 2021-07-02 2021-12-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Юго-Западный государственный университет» Method for determining the correctness of transmission of information packets

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10749673B2 (en) Methods for minimizing side channel leakage for group key agreement for controller area network
US8347385B2 (en) Systems and methods for detecting and preventing flooding attacks in a network environment
US20120066764A1 (en) Method and apparatus for enhancing security in a zigbee wireless communication protocol
EP1589716A1 (en) Method of detecting anomalous behaviour in a computer network
US20180367994A1 (en) Method, device and system for secure distance measurement
US9246930B2 (en) System and method for pattern matching in a network security device
Malekzadeh et al. A new security model to prevent denial‐of‐service attacks and violation of availability in wireless networks
US8543809B2 (en) Method for misbehaviour detection in secure wireless mesh networks
US10608998B2 (en) Enhanced network security using packet fragments
CN110381510B (en) Non-orthogonal multiple access authentication system based on superimposed physical layer authentication label
RU2745418C1 (en) Method for detecting errors when transmitting information packets
US20120284523A1 (en) MAC Aggregation Resilient To Denial-Of-Service Attacks For Use In A Multi-Node Data Network
WO2011050631A1 (en) Alarm report method, system and device for cascaded device
JPH09261220A (en) Virtual authentification network for maintenance processor
Soltani et al. Towards provably invisible network flow fingerprints
CN110324830B (en) Non-orthogonal multiple access authentication system based on time division multiplexing physical layer authentication label
CN110381511B (en) Non-orthogonal multiple access authentication system based on shared physical layer authentication label
Abhishek et al. Detecting RSU misbehavior in vehicular edge computing
Liang et al. Building covert timing channel of the IoT-enabled MTS based on multi-stage verification
CN108847911A (en) A kind of OFDM channel training method for authenticating based on independence check code
US9191324B2 (en) MAC aggregation with message multiplicity for use in a multi-node data network
KR102083028B1 (en) System for detecting network intrusion
Balachandran et al. A hybrid approach for misbehavior detection in wireless ad-hoc networks
KR20180083522A (en) IoT Wireless Security Service system and method
Refaey et al. Multilayer authentication for communication systems based on physical-layer attributes