Защита данных

Математическое и программное обеспечение защиты данных в беспроводных компьютерных системах

Цель данной работы – математическое и программное обеспечение защиты данных в радиоэфире беспроводных компьютерных сетей и телекоммуникационных систем.

В процессе работы получено:

• концепция качества защитного шума;
• разработана структура и алгоритмы искусственной нейронной сети для зашумления;
• проведены экспериментальные исследования для разработанной модели и искусственной нейронной сети.

Создана методика, информационные и программные средства оценки качества защитного шума, используемого в каналах связи телекоммуникационных систем для защиты передаваемой информации; разработаны рекомендации по созданию мер для комплексной защиты каналов связи телекоммуникационных систем на основе использования методов сокрытия информации на уровне представления данных; предложенные методы доведены до конкретных вычислительных алгоритмов, блок-схем и программ, что позволяет их использовать в практике прикладных расчетов.

Разработанные в алгоритмы, отличаются очень низкими требованиями к ресурсам и производительности ЭВМ, и могут быть реализованы практически на любом языке программирования высокого уровня.

Для генерации защитного шума использован аппарат искусственных нейронных сетей, что позволяет проводить обучение нейронной сети для зашумления (выделения) сигнала и генерацию защитного шума.

Основные результаты работы:

1. Разработана и обоснована концепция оценки качества защитного шума, основанная на введении коэффициента качества, состоящего из двух компонентов: показателя близости маскирующего шума к гауссовскому случайному процессу и показателя стойкости маскирующего шума к компенсации.
2. Получено аналитическое выражение для показателя близости защитного шума к гауссовскому случайному процессу и исследованы его свойства.
3. В результате применения методов параметрического и непараметрического оценивания к показателю близости, получены его оценки в зависимости от априорной информации о плотности вероятности амплитудных значений защитного шума. Сформулирована и доказана теорема о нижней оценке показателя близости защитного шума к гауссовскому случайному процессу.
4. Методами оптимальной фильтрации получено аналитическое выражение для показателя стойкости защитного шума к компенсации. Проведен асимптотический анализ параметров, входящих в это выражение. Сформулированы и доказаны теоремы об оценках показателя стойкости защитного шума к компенсации в зависимости от параметров фильтра.
5. Теоретически обоснованы возможности применения нейросетевых  алгоритмов для создания защитного шума с заданным качеством.
6. Создан комплекс математических моделей и адаптивных алгоритмов, позволяющих осуществлять оценку возможности выделения сигнала при созданной неопределенной помехо-сигнальной обстановке в каналах телекоммуникационных систем специального назначения.
7. Нейросетевой алгоритм создания шумового сигнала заданного качества.
8. Инженерная методика оценки качества защитного шума.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

• созданы инженерные методики, информационные и программные средства определения оценки качества защитного шума, используемого в каналах связи телекоммуникационных систем для защиты передаваемой информации;
• разработаны рекомендации по созданию мер для комплексной защиты каналов связи телекоммуникационных систем на основе использования методов сокрытия информации на уровне представления данных.