RU2778372C2 - Способ повышения достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок - Google Patents
Способ повышения достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок Download PDFInfo
- Publication number
- RU2778372C2 RU2778372C2 RU2020137727A RU2020137727A RU2778372C2 RU 2778372 C2 RU2778372 C2 RU 2778372C2 RU 2020137727 A RU2020137727 A RU 2020137727A RU 2020137727 A RU2020137727 A RU 2020137727A RU 2778372 C2 RU2778372 C2 RU 2778372C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- processing
- information
- information processing
- block
- path
- Prior art date
Links
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 title abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000000873 masking Effects 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 241001442055 Vipera berus Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised Effects 0.000 description 1
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Изобретение относится к области защиты информации. Техническим результатом является повышение достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам ПЭМИН. Раскрыт способ повышения достоверности обработки информации, в котором при обработке информации в виде цифровых сигналов тракт обработки информации дополняют дополнительным трактом обработки и синхронно вместе с обработкой информации в защищаемом тракте обработки обрабатывают информацию в дополнительном тракте обработки, при этом обработку в дополнительном тракте обработки осуществляют в виде сигналов, амплитудные и частотно-временные параметры которых подобраны таким образом, чтобы портрет ПЭМИН от обоих трактов в целом, возникающий в окружающем пространстве при обработке информации, был идентичен для каждого такта обработки, при этом при завершении обработки информации в защищаемом тракте обработки и в дополнительном тракте обработки информации результаты обработки информации в обоих трактах обработки сравнивают на предмет соответствия друг другу, в случае обнаружения соответствия принимают решение о достоверной обработке информации, в случае обнаружения несоответствия принимают решение о недостоверной обработке информации. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области техники защиты информации и может использоваться в системах обработки и хранения цифровых данных, в доверенных сенсорных системах сбора и обработки информации.
Известно, что при обработке информации возможно возникновение ошибок в обрабатываемой информации. Для борьбы с ошибками при обработке информации в вычислительной технике в настоящее время основным способом является повышение надежности элементной базы вычислительной техники, что обеспечивается соответствующими технологическими и схемотехническими решениями [1]. При этом в вычислительной технике также применяются способы кодирования информации, обеспечивающие повышение достоверности ее обработки [2].
Недостатком приведенных способов повышения достоверности обработки информации является отсутствие при их применении достаточного уровня защиты информации от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН), что приводит к необходимости разработки и применения дополнительных способов и технических средств для защиты информации от утечки по каналам ПЭМИН.
Известен способ защиты обрабатываемой информации средствами вычислительной техники путем зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок [3]. В известном способе осуществляют формирование маскирующего широкополосного шумового сигнала с использованием двух шумовых сигналов с разделением частотного спектра и последующим суммированием сигналов по электромагнитному полю путем смешения широкополосного шумового сигнала с тактовым сигналом системы обработки информации.
Недостатком известного способа является отсутствие оптимальной маскирующей помехи и необходимость применения дополнительных мер повышения достоверности обработки информации в средствах вычислительной техники.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному способу является способ защиты информации в линии связи от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок [4]. В способе-прототипе при передаче по линии связи цифровых сигналов эту линию дополняют дополнительной линией и синхронно вместе с передачей по защищаемой линии передают по этой дополнительной линии сигналы, амплитудные и частотно-временные параметры которых подобраны таким образом, чтобы портрет ПЭМИН от обеих линий в целом, возникающий в окружающем пространстве при передаче информации, был идентичен для каждого такта передачи.
Этот способ имеет недостатки: обеспечивается защита информации от утечек по каналам ПЭМИН только в процессе ее передаче по линии связи, при этом не рассматривается необходимость защиты информации от утечек по каналам ПЭМИН в процессе ее обработки и хранения, например, в цифровых вычислительных устройствах; дополнительно создаваемая избыточность (дополнительная линия связи) не используется для повышения надежности передачи, хранения и обработки информации.
Задачей заваленного способа является повышение достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам ПЭМИН.
В заявленном способе повышения достоверности обработки информации при обработке информации в виде цифровых сигналов тракт обработки информации дополняют дополнительным трактом обработки и синхронно вместе с обработкой информации в защищаемом тракте обработки обрабатывают информацию в дополнительном тракте обработки. При этом обработку в дополнительном тракте обработки осуществляют в виде сигналов, амплитудные и частотно-временные параметры которых подобраны таким образом, чтобы портрет ПЭМИН от обоих трактов в целом, возникающий в окружающем пространстве при обработке информации, был идентичен для каждого такта обработки. При завершении обработки информации в защищаемом тракте обработки и в дополнительном тракте обработки информации результаты обработки информации в обоих трактах обработки сравнивают на предмет соответствия друг другу. В случае обнаружения соответствия принимают решение о достоверной обработке информации, в случае обнаружения несоответствия принимают решение о недостоверной обработке информации.
Заявленный способ основан на следующих свойствах.
В дополнительном тракте обработки информации возможно представление информации в виде сигналов таким образом, чтобы портрет ПЭМИН от обоих трактов в целом, возникающий в окружающем пространстве при обработке информации, был идентичен для каждого такта обработки. Т.е. чтобы дополнительный тракт обработки формировали оптимальную помеху для маскирования основного тракта обработки. Если информация в тракте обработки представляет цифровые сигналы некоторой последовательности двоичных значений, то для формирования оптимальной помехи в дополнительном тракте обработки должны быть представлены цифровые сигналы инвертированных значений этой последовательности [5].
Таким образом в заявленном способе при обработке информации каждый бит представляется двоичным двухразрядным параллельным кодом (далее равновесный код). Например, можно выбрать код, в котором нулю соответствует, значение 01, а единице соответствует код 10 или наоборот нулю соответствует значение 10, а единице соответствует код 01. Для изложения заявленного способа будем придерживаться первого способа кодирования, при этом первый бит кода будем называть прямым представлением, а второй бит инверсным представлением. Для равновесного кода, значения 00 и 11 являются запрещенными, т.е. при корректной обработке информации эти значения должны отсутствовать. Наличие разрешенных и запрещенных значений кода в заявленном способе позволяет реализовать детектирование ошибок. Выполнение обработки информации в двух независимых трактах с последующим сравнением результатов обработки информации (детектирование запрещенных значений кода) обеспечивает повышение достоверности обработки информации. Изобретение иллюстрируется чертежом.
Фиг. 1 иллюстрирует устройство, функционирующее в соответствии с заявленным способом.
Для подтверждения возможности достижения технического результата заявленного способа на Фиг. 1 представлено устройство, реализующее заявленный способ. Устройство, реализующее заявленный способ, состоит из блока 1 преобразования битов информации в равновесный код, блока 2 тракт обработки информации в прямом представлении, блока 3 тракт обработки информации в инверсном представлении, блока 4 синхронизации блоков 2 и 3, блока 5 проверки достоверности информации. Блоки 2 и 3, входя в область, где осуществляют защиту информации от утечки по каналам ПЭМИН. Блок 4 может входить в эту область или быть вынесенным за ее пределы.
Вход блока 1 является входом устройства обработки информации. Выход 1 блока 1 соединен со входом 1 блока 2 и предназначен для передачи в блок 2 информации в прямом представлении. Выход 2 блока 1 соединен с входом 1 блока 3 и предназначен для передачи в блок 3 информации в инверсном представлении. Выход блока 4 соединен с входами 2 блоков 2 и 3 и предназначен для передачи сигнала, синхронизирующего работу блоков 2 и 3. Выход блока 2 соединен с входом 1 блока 5 и предназначен для передачи в блок 5 результатов обработки информации в прямом представлении. Выход блока 3 соединен с входом 2 блока 5 и предназначен для передачи в блок 5 результатов обработки информации в инверсном представлении. Выход 1 блока 5 является выходом устройства, с которого снимают результаты обработки информации. Выход 2 блока 5 является выходом устройства, с которого снимают признак ошибки при обработке информации.
При работе устройства в соответствии с заявленным способом от источника информации информацию подают на вход блока 1, где осуществляют преобразование поступивших битов информации в представление в равновесном коде. Преобразование может осуществляться побитно или заранее оговоренными блоками данных. С выхода 1 блока 1 прямое представление информации подают на вход 1 блока 2. С выхода 2 блока 1 инверсное представление информации подают на вход 1 блока 3. В блоке 2 осуществляют обработку информации, представленной в виде цифровых сигналов для прямого представления. В блоке 3 осуществляют обработку информации, представленной в виде цифровых сигналов для инверсного представления. При обработке информации в блоках 2 и 3 осуществляют синхронизацию их работы от блока 4. Для этого с выхода блока 4 на входы 2 блоков 2 и 3 подают синхронизирующий сигнал. По завершении обработки информации в блоках 2 и 3 информацию с блока 2 подают на вход 1 блока 5, а информацию с блока 3 подают на вход 2 блока 5. В блоке 5 осуществляют сравнение принятой информации на наличие запрещенных значений для равновесного кода. В случае отсутствия запрещенного значения равновесного кода на выход 1 блока 5 подают принятое прямое значение, а на выход 2 блока 5 подают признак отсутствие ошибки, например, значение 0. В случае наличия запрещенных значений равновесного кода на выход 2 блока 5 подают признак ошибки, например, значение 1. Выход 1 блока 5 могут блокировать или подавать на него принятое прямое значение или любое значение, сигнализирующее о наличии ошибки. Блок 5 может осуществлять проверку достоверности побитно или заранее оговоренными блоками данных.
Приведем пример работы устройства на примере сложения по модулю 232. Сложение по модулю 232 в инверсном представлении корректно реализуется на сумматоре по модулю 232 для прямого представления с дополнительным сложением с 1 в младшем разряде.
Пусть входной информацией будут два слагаемых, записанных в двоичном представлении:
При работе устройства в соответствии с заявленным способом слагаемые подают на вход блока 1, где осуществляют преобразование поступивших слагаемых в представление в равновесном коде. Для указанных слагаемых инверсное представление будет иметь вид:
С выхода 1 блока 1 прямое представление слагаемых подают на вход 1 блока 2. С выхода 2 блока 1 инверсное представление слагаемых подают на вход 1 блока 3.
В блоке 2 осуществляют сложение слагаемых по модулю 232 в прямом представлении:
В блоке 3 осуществляют сложение слагаемых по модулю 232 в инверсном представлении:
По завершении сложения по модулю 232 в блоках 2 и 3 результаты сложения в прямом и инверсном представлении подают в блок 5.
В блоке 5 осуществляют сравнение результатов сложения на наличие запрещенных значений для равновесного кода. В представленных выше результатах сложения по модулю 232 запрещенные значения для равновесного кода отсутствуют, что подтверждается побитным сравнением значений 
. На основании чего делается вывод о корректном результате сложения по модулю 232.
Таким образом, заявленный способ дополнительно к защите информации от утечки по каналам ПЭМИН в соответствии со способом прототипом позволяет повышать достоверность обработки информации, представленной в виде цифровых сигналов.
Литература
1. Акушский И.Я., Юдицкий Д.И. Машинная арифметика в остаточных классах/ Москва: Сов. радио, 1968. - 439 с.: черт.
2. Амербаев В.М., Теоретические основы машинной арифметики/ АН КазССР, Ин-т математики и механики. - Алма-Ата: Наука, 1976. - 324 с.
3. Патент РФ №2493594, МПК G 06F 21/00, Н04К 3/00; Способ защиты обрабатываемой информации средствами вычислительной техники путем зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок, устройство защиты информации для реализации способа/ Лепеха Ю.П.; Заявл. 20.11.2011; Опубл. 20.09.2013.
4. Патент РФ №2427903, МПК G06F 21/20, G06F 13/38, H04L 9/00, Н04К 1/02, Способ защиты информации в линии связи от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН)/ Чижов С.В.; Заявл. 03.03.2010; Опубл. 27.08.2011.
5. Шарамок А.В. Обеспечение структурной скрытности информативных сигналов побочных электромагнитных излучений и наводок// Специальная техника №3 2011 г. - с.30-33.
Claims (1)
- Способ повышения достоверности обработки информации, в котором при обработке информации в виде цифровых сигналов тракт обработки информации дополняют дополнительным трактом обработки и синхронно вместе с обработкой информации в защищаемом тракте обработки обрабатывают информацию в дополнительном тракте обработки, при этом обработку в дополнительном тракте обработки осуществляют в виде сигналов, амплитудные и частотно-временные параметры которых подобраны таким образом, чтобы портрет ПЭМИН от обоих трактов в целом, возникающий в окружающем пространстве при обработке информации, был идентичен для каждого такта обработки, отличающийся тем, что при завершении обработки информации в защищаемом тракте обработки и в дополнительном тракте обработки информации результаты обработки информации в обоих трактах обработки сравнивают на предмет соответствия друг другу, в случае обнаружения соответствия принимают решение о достоверной обработке информации, в случае обнаружения несоответствия принимают решение о недостоверной обработке информации.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137727A RU2778372C2 (ru) | 2020-11-18 | Способ повышения достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020137727A RU2778372C2 (ru) | 2020-11-18 | Способ повышения достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2020137727A RU2020137727A (ru) | 2020-12-17 |
| RU2020137727A3 RU2020137727A3 (ru) | 2021-09-29 |
| RU2778372C2 true RU2778372C2 (ru) | 2022-08-18 |
Family
ID=
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427903C1 (ru) * | 2010-03-03 | 2011-08-27 | Сергей Владимирович Чижов | Способ защиты информации в линии связи от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок (пэмин) |
| RU2493594C2 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-09-20 | Юрий Пантелеевич Лепеха | Способ защиты обрабатываемой информации средствами вычислительной техники путeм зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок, устройство защиты информации для реализации способа |
| US20180239906A1 (en) * | 2013-03-15 | 2018-08-23 | Power Fingerprinting Inc. | Systems, methods, and apparatus to enhance the integrity assessment when using power fingerprinting systems for computer-based systems |
| DE102019003673B3 (de) * | 2019-05-24 | 2020-06-25 | Giesecke+Devrient Mobile Security Gmbh | Seitenkanalsichere Implementierung |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2427903C1 (ru) * | 2010-03-03 | 2011-08-27 | Сергей Владимирович Чижов | Способ защиты информации в линии связи от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок (пэмин) |
| RU2493594C2 (ru) * | 2011-12-20 | 2013-09-20 | Юрий Пантелеевич Лепеха | Способ защиты обрабатываемой информации средствами вычислительной техники путeм зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок, устройство защиты информации для реализации способа |
| US20180239906A1 (en) * | 2013-03-15 | 2018-08-23 | Power Fingerprinting Inc. | Systems, methods, and apparatus to enhance the integrity assessment when using power fingerprinting systems for computer-based systems |
| DE102019003673B3 (de) * | 2019-05-24 | 2020-06-25 | Giesecke+Devrient Mobile Security Gmbh | Seitenkanalsichere Implementierung |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4893339A (en) | Secure communication system | |
| US5745578A (en) | Apparatus and method for secure communication based on channel characteristics | |
| JPH04216230A (ja) | データ流れにおけるフレームアラインメントワードの検出方法及び装置 | |
| EP0542894A1 (en) | Novel spread spectrum codec apparatus and method | |
| Hui | Fundamental issues of multiple accessing | |
| EP0711051A1 (en) | Data processing system with verification of authenticity of cryptographic algorithms according to the challenge/response principle | |
| Backlund et al. | Secret key recovery attack on masked and shuffled implementations of CRYSTALS-Kyber and Saber | |
| CN113722734B (zh) | 两方安全选择确定选择结果分片的方法、装置和系统 | |
| US6219791B1 (en) | Method and apparatus for generating and verifying encrypted data packets | |
| US9065632B2 (en) | Message authentication using a universal hash function computed with carryless multiplication | |
| WO2017173136A1 (en) | Key update for masker keys | |
| RU2778372C2 (ru) | Способ повышения достоверности обработки информации при ее защите от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений и наводок | |
| RU2147793C1 (ru) | Дешифрование повторно передаваемых данных в системе шифрованной связи | |
| US11341217B1 (en) | Enhancing obfuscation of digital content through use of linear error correction codes | |
| Kario | Everlasting ROBOT: the Marvin attack | |
| CN116091224A (zh) | 基于混合加密的区块链交易方法、装置及电子设备 | |
| GB2377142A (en) | Encoder for generating an error checkword | |
| US11487905B2 (en) | Electronic device and corresponding method of operation | |
| US20140258721A1 (en) | Linear feedback shift register (lfsr) | |
| RU2801707C1 (ru) | Устройство шифрования данных алгоритма "Магма" по стандарту ГОСТ 34.12-2015 | |
| CN112653547A (zh) | 用于处理输入数据的设备和方法、车辆和存储介质 | |
| Medwed et al. | Coding schemes for arithmetic and logic operations-how robust are they? | |
| WO2018015752A1 (en) | Sample synchronisation | |
| JP3477480B2 (ja) | ディジタル署名システム | |
| KR101870042B1 (ko) | 내재적 인증서에서 효율적인 공개키 추출 방법 |