Рекомендации по защите информации постановкой помех

Рассмотрим несколько устройств и методов, которые могут быть использованы для улучшения постановки помех с целью защиты от несанкционированного доступа к информации.

Первое устройство может быть применено при решении различных задач постановки помех и повышения периода случайности в постановщиках помех.

Функциональная схема содержит генератор 1 равномерно распределенных случайных чисел, выход которого соединен со входом цифроаналогового преобразователя 2, блок 3 усреднения, выход которого соединен со входом сумматора 4, выход которого соединен со входом блока 5 сравнения, второй вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя 2, а выход - через прерыватель 6 и формирователь 7 импульсов соединен со входами генератора 1 равномерно распределенных случайных чисел и генератора 8 экспоненциального напряжения, выход которого соединен со входами блока 3 усреднения и сумматора 4.

Генератор пуассоновского потока импульсов работает следующим образом.

Генератор 1 случайных чисел вырабатывает случайное число, равномерно распределенное в некотором фиксированном интервале. На выходе цифроаналогового преобразователя 2 образуется аналоговый сигнал, амплитуда которого пропорциональна сформированному случайному числу.

Синхронно с генератором 1 случайных чисел включается и генератор 8, амплитуда выходного сигнала которого возрастает по экспоненциальному закону. Сигнал с выхода генератора 8 поступает на один из входов сумматора 4 и вход блока 3 усреднения, на выходе которого образуется сигнал пропорциональный разности теоретического и текущего средних значений непрерывного случайного напряжения с равномерным распределением амплитуд с выхода генератора 8. Этот сигнал поступает на другой вход сумматора 4. Напряжение на выходе сумматора 4 с помощью блока 5 сравнивается с аналоговым напряжением цифроаналогового преобразователя 2, и в момент равенства этих напряжений блок 5 выдает сигнал, который, проходя через прерыватель 6, поступает на вход формирователя 7 импульсов.

Сигнал с выхода формирователя 7 вновь запускает генератор 8 экспоненциального напряжения и считывает с генератора 1 вновь сформированное равномерно распределенное число.

Сигнал с выхода блока 3 усреднения выполняет функцию сигнала обратной связи, который автоматически поддерживает интенсивность пуассоновского потока на заданном уровне. Если текущее среднее случайное напряжение с выхода генератора 8 совпадает с теоретическим, то сигнал на выходе блока 3 отсутствует. При дрейфе параметров устройства на выходе блока 3 появляется разностный сигнал полярности, соответствующий отклонению интенсивности потока на выходе устройства от заданной. Этот сигнал, суммируясь с экспоненциально изменяющимся напряжением, компенсирует дрейф.

Использование новых блоков. — сумматора и блока усреднения позволяет повысить точность результатов исследований систем массового обслуживания, в которых применяется датчик потока электрических импульсов, распределенных по закону Пуассона; снизить требования к стабильности и температурной устойчивости источников питания и узлов датчика, что упростит конструктивные и схемные решения; устранить дополнительную погрешность, вызываемую усечением экспоненциального закона распределения, так как в предлагаемом устройстве устраняется необходимость выделения запаса по напряжению на случай дрейфа параметров.

Следующее устройство может быть использовано для создания специализированных моделирующих устройств, применяемых, в частности, для моделирования потоков сбоев при передаче дискретной информации по каналу связи в том числе и при несанкционированном доступе к информации.

Поставленная цель достигается тем, что в генератор случайного импульсного потока, содержащий последовательно соединенные генератор псевдослучайной последовательности импульсов, нелинейный цифроаналоговый преобразователь, компаратор, формирователь импульсов, выход которого соединен со входом генератора псевдослучайной последовательности импульсов, дополнительно введены блок задания закона распределения и последовательно соединенные управляемый генератор импульсов, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, интегратор и сумматор, второй вход которого подключен к выходу дополнительного цифроаналогового преобразователя, выход сумматора соединен со вторым входом компаратора, причем выход формирователя импульсов соединен со вторым входом счетчика импульсов, в выход блока задания закона распределения подключен ко второму входу нелинейного цифроаналогового преобразователя.

Генератор случайного импульсного потока содержит генератор 1 псевдослучайной последовательности импульсов, блок 2 задания закона распределения, нелинейный цифроаналоговый преобразователь 3, интегратор 4, сумматор 5, компаратор 6, формирователь 7 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 8, управляемый генератор 9 импульсов, счетчик 10 импульсов, шину и выхода случайного импульсного потока, шину 12 входа управления интенсивностью случайного потока.

Генератор работает следующим образом.

На выходе генератора 1 псевдослучайной последовательности импульсов формируется n-разрядное двоичное равномерно распределенное случайное число, поступающее на входы нелинейного цифроаналогового преобразователя 3, на выходе которого устанавливается уровень напряжения пропорциональный функции, обратной функции распределения, задаваемой блоком 2 задания закона распределения. Напряжение с выхода нелинейного цифроаналогового преобразователя 3 поступает на один из входов компаратора 6, на другой вход которого поступает напряжение с выхода сумматора 5, на входы которого подается линейно изменяющееся напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 8 и напряжение с выхода интегратора 4, представляющее разность между напряжениями, соответствующими теоретическому и текущему среднему, линейно изменяющемуся напряжению с выхода цифроаналогового преобразователя 8, подключенного ко входу интегратора 4. На разрядные входы цифроаналогового преобразователя 8 поступают числа с выхода счетчика 10, содержимое которого увеличивается по мере поступления на счетный вход импульсов с выхода управляемого генератора 9 импульсов, период поступления которых регулируется по требуемому закону путем подачи соответствующего управляющего воздействия на шину 12 входа управления интенсивностью случайного потока. При сравнении напряжений компаратор 6 изменяет свое состояние, что вызывает появление импульса на выходе формирователя 7 импульсов, который, поступая на шину сдвига генератора 1, вызывает формирования на выходе нового случайного числа, и, поступая на вход установки нуля счетчика 10, устанавливает его в нулевое состояние. Затем процесс формирования импульса случайного потока повторяется.

Интегратор 4 и сумматор 5 служат для стабилизации интенсивности случайного потока в процессе работы генератора случайного импульсного потока в процессе работы генератора случайного импульсного потока. Так, например, в результате температурного дрейфа параметров изменилась интенсивность потока на выходе устройства. Интегратор 4 формирует напряжение смещения, равное разности напряжений, соответствующих теоретическому и текущему среднему линейно изменяющемуся напряжению.

Напряжение смещения, поступая на один из входов сумматора 5, складывается с линейно изменяющимся напряжением с выхода цифроаналогового преобразователя 8, поступающим на другой вход с сумматора 5. Результирующее напряжение с выхода сумматора 5 поступает на один из входов компаратора 6, где происходит компенсация температурного дрейфа.

С помощью нелинейного цифроаналогового преобразователя 3, представляющего из себя полиномиальный цифроаналоговый преобразователь с регулируемыми коэффициентами полинома, возможна аппроксимация с требуемой точностью широкого класса функция распределения, что позволяет формировать на выходе генератора различные случайные потоки.

Предлагаемый генератор позволяет также генерировать нестационарные случайные потоки с произвольным законом изменения интенсивности. Это существенно расширяет область использования генератора случайного импульсного потока и устраняет необходимость разработки ряда специализированных генераторов.