Помощь студентам в учебе
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТРОЙСТВА ВВОДА КЛЮЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ АППАРАТУРЫ КРИПТОГРАФИЧЕСКОЙ ЗАЩИТЫ
|
Введение 4
1 Анализ существующих носителей информации 6
2 Обзор существующих устройств считывания информации с бумажного
носителя 15
3 Анализ требований к устройству ввода ключевой информации 24
3.1 Общие сведения 24
3.2 Конструктивные требования 24
3.3 Схемотехнические требования 26
3.4 Специальные требования 27
3.5 Требования к электронной компонентной базе 28
3.6 Требования по стойкости к внешним воздействующим факторам 29
4 Анализ технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке
устройством ввода ключевой информации и передаче блоку преобразования данных 30
5 Выбор мер защиты информации, обрабатываемой устройством ввода
ключевой информации 36
5.1 Меры защиты ключевой информации от утечки по каналу побочных
электромагнитных излучений и наводок 36
5.2 Меры защиты от утечки ключевой информации по питающим и
сигнальным цепям 39
5.3 Меры защиты ключевой информации от утечки по визуально¬оптическому каналу 40
5.4 Меры защиты ключевой информации от несанкционированного
доступа 42
5.5 Инженерно-криптографические требования 43
6 Разработка структурной схемы устройства ввода ключевой информации 46
7 Выбор электронной компонентной базы 49
7.1 Сравнительный анализ и рекомендации по выбору электронной
компонентной базы 49
7.2 Проблема внедрения вредоносных элементов в аппаратное обеспечение устройств 61
8 Разработка функциональной схемы устройства ввода ключевой
информации 65
9 Описание функционирования устройства ввода ключевой информации 72
10 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на нервную систему специалиста по защите информации. Методы и средства физической культуры,
снижающие их воздействие 75
Заключение 81
Список использованных источников 83
1 Анализ существующих носителей информации 6
2 Обзор существующих устройств считывания информации с бумажного
носителя 15
3 Анализ требований к устройству ввода ключевой информации 24
3.1 Общие сведения 24
3.2 Конструктивные требования 24
3.3 Схемотехнические требования 26
3.4 Специальные требования 27
3.5 Требования к электронной компонентной базе 28
3.6 Требования по стойкости к внешним воздействующим факторам 29
4 Анализ технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке
устройством ввода ключевой информации и передаче блоку преобразования данных 30
5 Выбор мер защиты информации, обрабатываемой устройством ввода
ключевой информации 36
5.1 Меры защиты ключевой информации от утечки по каналу побочных
электромагнитных излучений и наводок 36
5.2 Меры защиты от утечки ключевой информации по питающим и
сигнальным цепям 39
5.3 Меры защиты ключевой информации от утечки по визуально¬оптическому каналу 40
5.4 Меры защиты ключевой информации от несанкционированного
доступа 42
5.5 Инженерно-криптографические требования 43
6 Разработка структурной схемы устройства ввода ключевой информации 46
7 Выбор электронной компонентной базы 49
7.1 Сравнительный анализ и рекомендации по выбору электронной
компонентной базы 49
7.2 Проблема внедрения вредоносных элементов в аппаратное обеспечение устройств 61
8 Разработка функциональной схемы устройства ввода ключевой
информации 65
9 Описание функционирования устройства ввода ключевой информации 72
10 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на нервную систему специалиста по защите информации. Методы и средства физической культуры,
снижающие их воздействие 75
Заключение 81
Список использованных источников 83
Проблеме безопасности информации, обеспечению ее конфиденциальности уделялось существенное внимание на протяжении всего времени. Существуют различные способы защиты информации, например, охрана носителей защищаемой информации физическими лицами, стеганография, предполагающая сокрытие самого факта наличия информации ограниченного доступа, и шифрование (криптографическое преобразование), которое является наиболее надежным и широко применяется в настоящее время.
Шифрование заключается в криптографическом преобразовании данных с использованием ключа — изменяемого параметра в виде последовательности символов, определяющего криптографическое преобразование. В симметричных криптосистемах для зашифрования и расшифрования применяется один и тот же секретный ключ. Его утрата приводит к практической невозможности расшифровать информацию, а раскрытие ключа третьими лицами — к нарушению конфиденциальности защищаемой информации. Этим объясняются важность ключевой информации и необходимость обеспечения ее защищенности.
Для ввода ключа в аппаратуру криптографической защиты требуется разработка специализированного устройства ввода ключевой информации (УВК), которое должно соответствовать ряду требований по защите информации. Именно поэтому выбранная тема выпускной квалификационной работы является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка аппаратного обеспечения устройства ввода ключевой информации для аппаратуры криптографической защиты таким образом, чтобы оно обладало теми конструктивными, схемотехническими, специальными, инженерно-криптографическими и другими свойствами, которые необходимы для обеспечения безопасности ключевой информации, которыми не обладают существующие устройства ввода, что свидетельствует о новизне выпускной квалификационной работы.
Задачами, поставленными на дипломное проектирование, являются:
- выбор наиболее предпочтительного носителя ключевой информации;
- обзор существующих устройств считывания информации с бумажного носителя;
- анализ требований к УВК;
- анализ актуальных технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке УВК и передаче внешнему устройству;
- выбор мер защиты ключевой информации;
- разработка структурной схемы УВК;
- выбор электронной компонентной базы;
- разработка функциональной схемы УВК;
- описание функционирования УВК.
Шифрование заключается в криптографическом преобразовании данных с использованием ключа — изменяемого параметра в виде последовательности символов, определяющего криптографическое преобразование. В симметричных криптосистемах для зашифрования и расшифрования применяется один и тот же секретный ключ. Его утрата приводит к практической невозможности расшифровать информацию, а раскрытие ключа третьими лицами — к нарушению конфиденциальности защищаемой информации. Этим объясняются важность ключевой информации и необходимость обеспечения ее защищенности.
Для ввода ключа в аппаратуру криптографической защиты требуется разработка специализированного устройства ввода ключевой информации (УВК), которое должно соответствовать ряду требований по защите информации. Именно поэтому выбранная тема выпускной квалификационной работы является актуальной.
Целью выпускной квалификационной работы является разработка аппаратного обеспечения устройства ввода ключевой информации для аппаратуры криптографической защиты таким образом, чтобы оно обладало теми конструктивными, схемотехническими, специальными, инженерно-криптографическими и другими свойствами, которые необходимы для обеспечения безопасности ключевой информации, которыми не обладают существующие устройства ввода, что свидетельствует о новизне выпускной квалификационной работы.
Задачами, поставленными на дипломное проектирование, являются:
- выбор наиболее предпочтительного носителя ключевой информации;
- обзор существующих устройств считывания информации с бумажного носителя;
- анализ требований к УВК;
- анализ актуальных технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке УВК и передаче внешнему устройству;
- выбор мер защиты ключевой информации;
- разработка структурной схемы УВК;
- выбор электронной компонентной базы;
- разработка функциональной схемы УВК;
- описание функционирования УВК.
В начале дипломного проектирования, целью которого являлась разработка аппаратного обеспечения устройства ввода ключевой информации для аппаратуры криптографической защиты, был проведен анализ возможных носителей информации, по итогам которого в качестве наиболее подходящего для хранения ключевой информации был выбран бумажный носитель.
Далее был произведен обзор существующих устройств считывания (сканеров) информации с бумажного носителя. По результатам обзора был сделан вывод о недопустимости их применения в аппаратуре криптографической защиты информации и необходимости разработки нового устройства.
На следующем этапе дипломного проектирования был проведен анализ требований к УВК. Были рассмотрены конструктивные, схемотехнические, специальные, инженерно-криптографические требования, а также требования к ЭКБ и требования по стойкости к внешним воздействующим факторам.
Далее был выполнен анализ технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке УВК и передаче блоку преобразования данных. Были рассмотрены такие актуальные каналы утечки информации, как канал ПЭМИН, питающие и сигнальные цепи и визуально-оптический канал.
На следующем этапе дипломного проектирования были рассмотрены защитные меры от утечки ключевой информации по каналам, указанным выше. Также были рекомендованы меры защиты ключевой информации от НСД и выполнение инженерно-криптографических требований. Для обеспечения комплексной защиты ключевой информации были рассмотрены и рекомендованы к применению как технические, так и организационные защитные меры.
Затем была разработана структурная схема УВК. В ходе ее разработки были выделены основные структурные элементы (узлы) УВК и указано их предназначение.
На следующем этапе был произведен выбор электронной компонентной базы. Выбранная ЭКБ приведена в перечнях электрорадиоизделий, разрешенных для применения при разработке, модернизации, производстве и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники. На данном этапе была также рассмотрена проблема внедрения вредоносных элементов в аппаратное обеспечение устройств как обоснование необходимости применения ЭКБ только отечественного производства.
Далее была разработана функциональная схема УВК, более подробно отражающая устройство и связи между элементами УВК. Отдельно были составлены функциональные схемы узла вычислителя и узла электропитания.
На завершающем этапе дипломного проектирования было составлено описание функционирования УВК, включающее в себя последовательность действий при старте работы устройства, а также при считывании ключевой информации с электронного устройства ДК6 и бумажного носителя.
Таким образом, задание на дипломное проектирование было выполнено в полном объеме.
Далее был произведен обзор существующих устройств считывания (сканеров) информации с бумажного носителя. По результатам обзора был сделан вывод о недопустимости их применения в аппаратуре криптографической защиты информации и необходимости разработки нового устройства.
На следующем этапе дипломного проектирования был проведен анализ требований к УВК. Были рассмотрены конструктивные, схемотехнические, специальные, инженерно-криптографические требования, а также требования к ЭКБ и требования по стойкости к внешним воздействующим факторам.
Далее был выполнен анализ технических каналов утечки ключевой информации при ее обработке УВК и передаче блоку преобразования данных. Были рассмотрены такие актуальные каналы утечки информации, как канал ПЭМИН, питающие и сигнальные цепи и визуально-оптический канал.
На следующем этапе дипломного проектирования были рассмотрены защитные меры от утечки ключевой информации по каналам, указанным выше. Также были рекомендованы меры защиты ключевой информации от НСД и выполнение инженерно-криптографических требований. Для обеспечения комплексной защиты ключевой информации были рассмотрены и рекомендованы к применению как технические, так и организационные защитные меры.
Затем была разработана структурная схема УВК. В ходе ее разработки были выделены основные структурные элементы (узлы) УВК и указано их предназначение.
На следующем этапе был произведен выбор электронной компонентной базы. Выбранная ЭКБ приведена в перечнях электрорадиоизделий, разрешенных для применения при разработке, модернизации, производстве и эксплуатации вооружения, военной и специальной техники. На данном этапе была также рассмотрена проблема внедрения вредоносных элементов в аппаратное обеспечение устройств как обоснование необходимости применения ЭКБ только отечественного производства.
Далее была разработана функциональная схема УВК, более подробно отражающая устройство и связи между элементами УВК. Отдельно были составлены функциональные схемы узла вычислителя и узла электропитания.
На завершающем этапе дипломного проектирования было составлено описание функционирования УВК, включающее в себя последовательность действий при старте работы устройства, а также при считывании ключевой информации с электронного устройства ДК6 и бумажного носителя.
Таким образом, задание на дипломное проектирование было выполнено в полном объеме.