Структурно-логическая схема МКП

Процедура передачи данных с Земли на борт

(возможна в обратном направлении по аналогии)

1. Порция данных поступает на порт МКП и помещается во входной буфер данных

2. Выполняется генерация сеансового ключа путем выработки псевдослучайной гаммы в режиме гаммирования с обратной связью, при помощи текущего долговременного ключа и таблиц замен и инициализирующей последовательности из регистра R_key. Сгенерированная последовательность из 256 бит сохраняется в R_current. Генерация сеансового ключа на данном шаге заключается в последовательном выполнении шифропроцессором 4 циклов шифрования данных.

3. Для данных, находящихся во входном буфере, вычисляется имитовставка с использованием полученного на предыдущем шаге сеансового ключа из регистра R_current и текущего набора таблиц замен, хранящегося в долговременной памяти МКП. Младшие 32 бита, полученной имитовставки, сохраняются в регистре R_imito.

4. Данные для передачи, находящиеся во входном буфере, подвергаются шифрованию в режиме гаммирования с обратной связью с использованием сеансового ключа из регистра R_current текущего набора таблиц замен и синхропосылки из регистра R_data. Полученные зашифрованные данные помещаются в выходной буфер.

5. Информационная часть кадра формируется следующим образом первые 64 бита занимает содержимое регистра R_key, 64 бита последовательность из регистра R_data, далее шифрованные данные размер равен размеру входной информации, 32 бита имитовставки. Сформированная таким образом последовательность передается в передающую систему, где к ней добавляется заголовок кадра, концевик кадра и тд. после чего кадр передается на борт.

6. Затем на передающей стороне с помощью рекуррентного генератора последовательности чисел осуществляется генерация очередных данных регистров R_key и R_data. Эти значения будут использоваться как инициализирующие при генерации следующего сеансового ключа при поступлении следующих поступивших данных в МКП для шифрования.

7. На борту, переданный с Земли кадр, принимается и обрабатывается, после чего информационная часть передается на вход МКП. Первые 64 бита помещаются в регистр R_key, следующие 64 в R_data и последние 32 в R_imito. Шифрованные данные помещаются во входной буфер данных МКП.

8. Выполняется генерация сеансового ключа и его запись в R_current (аналогично пункту 2). Идентичные сеансовые ключи на Земле и на борту необходимые для обратимости шифрования, обеспечиваются таким образом: передаваемая инициализирующая последовательность из R_key

9. Данные из входного буфера подвергаются расшифрованию в резиме гаммирования с обратной связью с использованием сеансового ключа из регистра R_current и текущего набора таблиц замен и синхропосылки R_data. Данные прошедшие расшифрование помещаются в выходной буфер.

10. Для массива данных в выходном буфере выполняется вычисление имитовставки с использованием ключа из регистра R_current текущего набора таблиц замен, после чего полученное значение имитовставки сравнивается со значением в регистре R_imito, если значение совпадает, то они передаются к бортовой компьютер. При расхождении данные в выходном буфере считаются ошибочно принятыми и на Землю отправляется квитанция сигнализирующая об искажении данных кадра.

На рисунках схематично представлен вышеизложенный протокол. Пунктирные линии - операции по перемещению данных без обработки, сплошными тонкими - перемещение данных с обработкой, но без шифрования, сплошными жирными - перемещение данных с шифрованием.

Такие образом рекомендуемый протокол шифрования, основанный на режиме гаммирования с обратной связью с дополнительной выработкой имитовставки обладает следующими отличительными чертами:

● функциональная независимость от технических процедур формирования и обмена данными командно-измерительной системой.

● малоизбыточен, т.к. обладает свойством контроля целостности в информационной части кадра

● обладает высокой технологичностью, логической ясностью и автоматизмом при аппаратной или программной реализации.