Помехоустойчивые коды для независимых ошибок

Введение

В современных условиях конкуренции организаций по производству высокотехнологичной и качественной продукции применение высокоэффективных информационных технологий (ИТ), информационных систем (ИС) и глобальной сети Internet очень важно. Благодаря таким программным разработкам ускоряется деятельность многих предприятий мира и повышается качество их работы. Но в то же время необходимо отметить, что для того, чтобы предприятия эффективно работали и применяли такое ПО, необходимо применение современных средств информационной безопасности. Одними из таких средств является помехоустойчивые коды для независимых ошибок. [1].
Помехоустойчивое (корректирующее) кодирование – это специальный способ кодирования, когда обнаруживаются либо одновременно фиксируются и исправляются ошибки согласно принятым кодовым комбинациям.
Информационной безопасностью (ИБ) называют степень защищенности информации, и инфраструктуры, которая ее поддерживает, от случайных или преднамеренных воздействий естественного или искусственного характера, наносящих ущерб владельцам информации или ее пользователям [2].
В связи с вышеизложенным, целью данной работы явилось описание помехоустойчивых кодов для независимых ошибок.
Исходя из поставленной в данном реферате цели, были поставлены следующие задачи:
привести основные понятия, связанные с информационной безопасностью;
описать понятия помехоустойчивых кодов для независимых ошибок.
Объектом исследования в данной работе являются помехоустойчивые коды.
Предметом исследования реферата является понятия помехоустойчивых кодов для независимых ошибок.
Для удобства данный реферат разбит на разделы и подразделы.
1 Основные понятия, связанные с информационной безопасностью.

В современном мире для того, чтобы обеспечить реализацию ИБ, создана специальная законодательная база. Основным законом, регулирующим общие положения про ИБ Российской Федерации (РФ), являются федеральный закон «О безопасности» № 390‑ФЗ от 28.12.2010;· федеральный закон от 27.07.2006 N 149‑ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» [3].
Безусловно, информационная безопасность (ИБ) – один из самых главных элементов по обеспечению важнейших интересов как предприятий по ведению бизнеса, так и российского государства, поскольку различные виды угроз национальной безопасности РФ в любой сфере деятельности страны чаще всего реализуются при помощи различных информационных сред.
Необходимо отметить, что понятие «информационной безопасности» имеет скорее научную направленность с фундаментальным уклоном, а «защита информации» обычно используется при описании практических мероприятий. Существует определенное количество терминов, связанных с защитой информации из-за широты ее понятия и многозначности смысла термина ИБ.
Под защитой информации понимают комплекс мероприятий, которые необходимо проводить собственником информации по бизнесу с целью ограждения своих прав на ее владение и распоряжение с одновременным созданием необходимых условий, которые ограничивают ее распространение и исключают возможность несанкционированного, незаконного доступа к информации, представляющей коммерческую тайну предприятия.
Наибольшую опасность для защиты информации представляют следующие угрозы ИБ:
­нарушение конституционных прав и свобод граждан, которые реализуются при помощи информационной сферы;
­недостаточное правовое регулирование отношений в области прав различных политических сил на ситуацию в современном обществе.
Для обеспечения ИБ функционирует Государственная система по защите информации состоящая из [4]:
законодательных, исполнительных и судебных органов власти;
законодательства, регулирующего отношения по защите информации и информационных технологий, систем и ресурсов;
нормативной правовой базы по обеспечению защиты информации и ИБ;
служб (органов), которые должны обеспечивать ИБ на предприятиях, организациях, учреждениях.
Внешний вид структуры государственной системы защиты информации и обеспечении ИБ приведена на рис

. 1.
5880101333500


Рисунок 1 – Внешний вид схемы Государственной системы по защите информации

2 Понятия помехоустойчивых кодов для независимых ошибок

2.1 Понятие помехоустойчивых кодов для независимых ошибок

Процесс кодирования должен осуществляться таким образом, чтобы прохождение сигнала, который соответствует принятой последовательности символов, после воздействия на него предполагаемой в канале связи помехи оставался ближе к сигналу, соответствующему конкретной переданной последовательности символов, чем к сигналам, который соответствует прочим возможным последовательностям [5].
Такого можно добиться, если при кодировании будет достигнута избыточность, которая даст возможность осуществить выбор передаваемых последовательностей символов для удовлетворения ими дополнительных условий, процесс проверки которых на приемной стороне будет способствовать обнаружению и исправлению ошибок.
Коды, которые имеют такое свойство, и называется помехоустойчивыми. Их применяют для того, чтобы обнаружить и исправить ошибки (с корректировкой кодов). Известны случаи, когда происходит различие каналов с независимыми и группирующимися ошибками. Поэтому существует два класса помехоустойчивых кодов: те, которые исправляют независимые ошибки, а также такие, которые исправляют их пакеты. Чаще всего актуальными являются первые, так как для того, чтобы исправить пакеты ошибок, и существуют эффективные коды, но с практической точки зрения целесообразнее использование кодов, которые исправляют независимые ошибки совместно с устройством по перемежению символов или декорреляции ошибок. При этом не происходит передача друг за другом символов кодовой комбинации, а выполняется их перемешивание с символами прочих кодовых комбинаций. Если реализовать увеличение интервала между символами, которые принадлежат одной кодовой комбинации таким образом, чтобы он был больше «памяти» канала, то такие ошибки в пределах кодовой комбинации будут независимыми, что и позволит применять коды для исправления независимых ошибок.
Применяют также алгебраические корректирующие (они же помехоустойчивые) коды, которые могут быть блоковыми и непрерывными (рис. 2).
413385444500


Рисунок 2 – Внешний вид классификации корректирующих кодов

Блоковые коды – это такие коды, где происходит разбиение информационного потока символов на отрезки и преобразование каждого из них в определенную последовательность (которую называют блоком) кодовых символов.
Непрерывные или рекуррентные коды образуют последовательность символов, которые не разделяется на отдельные кодовые комбинации.
В свое время применение помехоустойчивых кодов для исправления независимых ошибок использовал Клод Шеннон в теореме про кодирование. Им было доказано, что обеспечение помехоустойчивости передачи сообщения может происходить из-за избыточности для дискретного канала с помехами