Целью работы является исследование эффективности помехоустойчивого кодирования речевой информации циклическим кодом CRC32 при информационной виртуализации. Виртуализация [1] реализуется включением на выходе преобразования кодирования и на входе преобразования декодирования модуля виртуализации информационного потока (МВП), осуществляющего повторное декодирование кодограмм исходного и виртуального информационных потоков, повторное кодирование результатов декодирования и задержки во времени кодограмм и сообщений. С этих позиций кодограммы повторного кодирования выступают в роли ключевой последовательности. При этом включение разности исходных и виртуальных сообщений в формирование этой ключевой последовательности будет обеспечивать решение задачи имитозащиты.
В ходе экспериментального исследования виртуализации помехоустойчивого кодирования речевой информации циклическим кодом CRC32 решались следующие задачи: исследование эффективности защиты от несанкционированного доступа; исследование эффективности криптографической защиты.
Экспериментальное исследование эффективности защиты от несанкционированного доступа
Оценка эффективности криптографической защиты информации от несанкционированного доступа осуществлялась следующим образом. При кодировании модуль виртуализации информационного потока (МВП) комплекса виртуального криптографического кодирования искажает кодовые комбинации и при декодировании их восстанавливает. Таким образом, для пользователей, у которых нет комплекса виртуального криптографического кодирования, декодирование будет осуществляться со значительными ошибками. С позиций защиты информации эти пользователи рассматриваются как несанкционированные. При этом, чем выше будет вероятность ошибки декодирования, тем выше будет эффективность защиты от несанкционированного доступа. Режим виртуализации определяется исходным кодом.
Значения вероятности ошибки декодирования при несанкционированном доступе для кода CRC32 при различных вариантах изменения значений задержек приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Вероятности ошибки декодирования кода CRC32 с МВП при несанкционированном доступе в условиях изменения задержки Z1(вариант)
Полученные значения вероятности ошибки декодирования при несанкционированном доступе для кода CRC32 при различных вариантах изменения значений задержек показали значения вероятности ошибки декодирования без МВП для кода CRC32, что виртуализация информационных потоков при кодировании кодом CRC32 приводит к средней вероятности ошибки декодирования, равной 0,99540. При этом максимальное значение вероятности ошибки декодирования составляет 0,999304, а минимальное – 0,949898. Полученные результаты показывают о высокой эффективности защиты от несанкционированного доступа.
Экспериментальное исследование эффективности криптографической защиты
С использованием пакета NIST STS проводилось тестирование в режиме виртуального помехоустойчивого кодирования на основе алгоритма CRC32.
Результаты тестирования с различными комбинациями задержек представлены на рис.1:
Рисунок 1 – График изменения криптографической эффективности CRC32
Анализ полученных результатов показывает, что виртуальное помехоустойчивое кодирование обеспечивает эффективность криптографической защиты, сравнимую с эффективностью современных стандартов криптографической защиты.
Заключение
В работе экспериментально обоснована эффективность комплексного решения задач защиты информации с позиций виртуализации процессов помехоустойчивого кодирования. Полученные результаты показывают, что реализуемая комплексом оптимальная виртуализация информационных потоков помехоустойчивого кодирования CRC32 обеспечивает эффективность криптографической защиты дискретной информации, сравнимую с эффективностью современных стандартов криптографической защиты. Отличительной особенностью виртуализации помехоустойчивого кодирования является реализованная возможность комплексного решения задач помехоустойчивого кодирования, криптографической защиты и имитостойкости. Это при сравнительно низких экономических затратах позволит существенно расширить возможности телекоммуникационных систем в части защиты информации.
Список литературы
1 Котенко, В.В. Теория виртуализации и защита телекоммуникаций [Текст]: монография / В.В. Котенко. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2011. – 244 с.
2 Котенко, В.В. Стратегия комплексного решения задач защиты информации с позиции виртуализации процессов помехоустойчивого кодирования [Текст] / В.В. Котенко, М.Ю. Лукин, С.В. Миргородский. – Известия ЮФУ. Технические науки, 2011. – 47-57 с.
3 Потий, А., Орлова, С. Статистическое тестирование генераторов случайных и псевдослучайных чисел с использованием набора статистических тестов NIST STS [Текст] / А. Потий, С. Орлова, Т. Гриненко. – 1997.
4 Котенко, В.В. Теория информации и защита телекоммуникации [Текст] / В.В. Котенко, К.Е. Румянцев. – Ростов н/Д.: Изд-во ЮФУ, 2009. – 369 с.
5 Котенко, В.В. Теоретическое обоснование виртуальных оценок в защищенных телекоммуникациях [Текст] / В.В. Котенко. // Материалы XI Международной научно-практической конференции «Информационная безопасность». Ч. 1. – Таганрог: Изд-во ТТИ ЮФУ, 2010. – С. 177-183.
6 Котенко В.В. Виртуализация процесса защиты дискретной информации [Текст] / В.В. Котенко. // Актуальные вопросы науки: Материалы II Международной научно-практической конференции. – М.: Изд-во Спутник, 2011. – С. 36-40.
7 Котенко В.В. Технологии виртуализации процессов защиты информации в компьютерных сетях [Текст] / В.В. Котенко, К.Е. Румянцев, Ю.В. Юханов, А.С. Евсеев. // Вестник компьютерных и информационных технологий. – М., 2007. – № 9 (39). – С. 46-56.
8 Котенко В.В. Стратегия применения теории виртуализации информационных потоков при решении задач информационной безопасности [Текст] / В.В. Котенко. // Сборник трудов IX Международной научно-практической конференции «Информационная безопасность». – Таганрог, 2007. – С. 68-73.
9 Котенко С.В. Виртуализация процесса защиты непрерывной информации относительно условий теоретической недешифруемости [Текст] / С.В. Котенко. // Информационное противодействие угрозам терроризма. – 2013. – № 20. – С. 152-158.
10 Котенко, В.В. Оценка информационного образа исследуемого объекта с позиций теории виртуального познания [Текст] / В.В. Котенко. // Известия ТРТУ. – 2006. – №4 (48). – С. 42-48.
11 Владимиров, С.С. Математические основы теории помехоустойчивого кодирования [Текст] / С.С. Владимиров. – СПб.: Федеральное агентство связи, 2014. – 5-7 с.
12 Шеннон, К. Теория связи в секретных системах [Электронный ресурс] / Enlight. – Электрон. текстовые дан. – Режим доступа: URL: http://www.enlight.ru/crypto/articles/shannon/shann__i.htm (дата доступа 19.12.2018).