Введение 5
1 Обзор алгоритмов криптографического закрытия информации 7
1.1 Алгоритм ГОСТ 28147-89 7
1.2 Алгоритм диверсификации KDF_TREE_GOSTR3411_2012_256 13
1.3 Алгоритм HMAC_GOSTR3411_2012_256 14
1.4 Алгоритм TREE 15
1.5 Алгоритм KDF_GOSTR3411_2012_256 16
1.6 Алгоритм усложнения ключей CryptoPro 16
2 Обзор микроконтроллера STM32F103RG 18
3 Структура программного обеспечения специализированного
вычислителя 19
4 Разработка алгоритма работы программного модуля криптографического
закрытия информации 24
5 Программная реализация модуля криптографического закрытия
информации 31
5.1 Выбор инструментов для разработки программного модуля,
реализующего протокол взаимодействия 31
5.2 Разработка программного модуля криптографического закрытия
информации 33
6 Тестирование разработанного программного модуля 53
7 Вредные психофизиологические факторы, влияющие на
психоэмоциональное состояние специалиста по защите информации. Методы и средства физической культуры, снижающие их воздействие 81
Заключение 85
Список используемых источников 86
Приложение А Исходный код программного модуля криптографического
закрытия информации
В современном мире возникает потребность в защите информации от несанкционированного доступа, умышленного изменения, кражи, уничтожения и других преступных действий. Поэтому в последнее время, криптография стала использоваться очень широко, обслуживая, в первую очередь, потребности бизнеса, крупных предприятий, военных объектов и т.п..
Была определена тема ВКР, в результате которой должен быть разработан программный модуль криптографического закрытия информации, передаваемой от аппаратуры спутниковой навигации к диспетчерским центрам в информационно-навигационных системах по открытым каналам связи на базе специализированного вычислителя.
Тема ВКР довольно актуальна в наше время, во многих организациях существует необходимость отслеживать свои транспортные средства, посредством навигационных систем, осуществлять связь с водителем, при этом необходимо защищать передаваемые данные от несанкционированного доступа. Особое применение такие системы находят в службе охраны, в частных охранных предприятиях, в государственных организациях, в которых немаловажную роль играет постоянный контроль и связь в реальном времени с транспортными средствами.
Система необходима для постоянного автоматического определения местонахождения объекта, направления и скорости его движения.
Область применения системы с криптографической защитой информации:
- автоматический контроль за местоположением специальных транспортных средств: службы инкассации, полиции, служебных автомобилей, такси, аварийных служб и др.
- сигнализация попытки угона и отслеживание пути угнанного автомобиля;
- автоматический контроль за перевозкой грузов на любых транспортных средствах;
- автоматический контроль за местонахождением любых судов на рейдах и в условиях прибрежного плавания.
Поэтому, в целях конфиденциальности передаваемой информации от аппаратуры спутниковой навигации к диспетчерским центрам в информационно-навигационных системам по открытым каналам, было решено разработать программный модуль криптографического закрытия информации.
Целью ВКР является разработка специального программного модуля криптографического закрытия информации, передаваемой от аппаратуры спутниковой навигации к диспетчерским центрам в информационно-навигационных системах по открытым каналам связи на базе специализированного вычислителя.
В первом разделе приведен обзор алгоритмов криптографического закрытия информации, а во втором обзор микроконтроллера STM32F103RG.
В третьем разделе приведена структура программного обеспечения специализированного вычислителя.
В четвертом разделе осуществлялась разработка алгоритма работы программного модуля криптографического закрытия информации
В пятом разделе был программно реализован модуль криптографического закрытия информации
В шестом разделе было произведено тестирование разработанного программного модуля
Результатом выполнения ВКР является специальный программный модуль криптографического закрытия информации, передаваемой от аппаратуры спутниковой навигации к диспетчерским центрам в информационно-навигационных системах по открытым каналам связи на базе специализированного вычислителя.
В результате выполнения ВКР был разработан программный модуль криптографического закрытия информации , передаваемый от аппаратуры спутниковой навигации к диспетчерским центрам в информационно-навигационных системам по открытым каналам связи на базе специализированного вычислителя с использованием алгоритма ГОСТ 28147¬89 и алгоритмов усложнения ключей.
В процессе выполнения дипломного проектирования были изучены алгоритм ГОСТ 28147-89, алгоритмы криптографического закрытия информации, структура программного обеспечения специализированного вычислителя семейства STM32. Были проанализированы процессы усложнения ключей, разработан общий алгоритм работы программного модуля криптографического закрытия информации, разработаны алгоритмы функций для программной реализации модуля, выбраны инструменты для программной реализации и отладки.
На последнем этапе разработанное программное средство было протестировано.
Результаты выпускной квалификационной работы были внедрены и использованы в работе отдела №7 АО «ПНИЭИ».
Таким образом, все пункты технического задания на выпускную квалификационную работу выполнены полностью.
1 Стандарт шифрования гост 28147-89 [Электронный ресурс]: Криптографические методы защиты данных. Режим доступа:
https://studfiles.net/preview/3187170/page:2/, свободный (дата обращения
10.03.2018).
2 Алгоритм диверсификации KDF_GOSTR3411_2012_256 Р 50.1.113-2016 [Электронный ресурс]: Информационная технология. Криптографическая защита информации. Криптографические алгоритмы, сопутствующие применению алгоритмов электронной цифровой подписи и функции хэширования. Режим доступа: https://tc26.ru/standard/rs/%D0%A0%2050.1.113- 2016.pdf, свободный (дата обращения 12.03.2018).
3 Алгоритмы HMAC [Электронный ресурс]: Информационная
технология. Криптографическая защита информации. Криптографические алгоритмы, сопутствующие применению алгоритмов электронной цифровой подписи и функции хэширования . Режим доступа:
https://tc26.ru/standard/rs/%D0%A0%2050.1.113-2016.pdf, свободный (дата
обращения 13.03.2018).
4 Алгоритм KDF_GOSTR3411_2012_256 [Электронный ресурс]: Информационная технология. Криптографическая защита информации. Криптографические алгоритмы, сопутствующие применению алгоритмов электронной цифровой подписи и функции хэширования. Режим доступа: https://tc26.rU/standard/rs/%D0%A0%2050.1.113-2016.pdf, свободный (дата обращения 12.03.2018).
5 Алгоритмы усложнения ключей_2012_256 [Электронный ресурс]:
Дополнительные криптографические алгоритмы для применения с алгоритмами ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.10-94, ГОСТ Р 34.10-2001 и ГОСТ Р
34.11- 94. Режим доступа: http://www.protocols.ru/WP/wp-
content/uploads/2006/01/rfc4357.pdf, свободный (дата обращения 15.03.2018).
6 Алгоритм диверсификации KEK CryptoPro [Электронный ресурс]:
Дополнительные криптографические алгоритмы для применения с алгоритмами ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.10-94, ГОСТ Р 34.10-2001 и ГОСТ Р
34.11- 94. Режим доступа: http://www.protocols.ru/WP/wp-
content/uploads/2006/01/rfc4357.pdf, свободный (дата обращения 15.03.2018).
7 STM32F103RG [Электронный ресурс]:Microcontrollers.Режим
доступа: http://www.st.com/en/microcontrollers/stm32f103rg.html, свободный
(дата обращения 28.03.2018).
8 ПСИХОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОВЫШЕНИЯ УРОВНЯ
БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА [Электронный ресурс]: БЖД. Режим доступа: http://uchebnikirus.com/bgd/osnovi_ohoroni_pratsi gandzyuk_mp/psihologichni_as
pekti_pidvischennya_rivnya_bezpeki_pratsi.htm, свободный (дата обращения 20.05.2018).
9 Опасные и вредные факторы при работе с ПЭВМ [Электронный
ресурс]: Группа 640 РГРТУ. Режим доступа:
http://uchebnikirus.com/bgd/osnovi_ohoroni_pratsi__gandzyuk_mp/psihologichni_as pekti_pidvischennya_rivnya_bezpeki_pratsi.htm, свободный (дата обращения 20.05.2018).