Информационные системы и технологии

Я.Ю. Киреева, А.М. Масягин, А.А. Моисеев, А.В. Пиголкин, С.М. Хлестков РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ КОММУНИКАЦИИ С РАЗВОРАЧИВАЮЩИМСЯ КЛЮЧОМ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Совершенной секретной системой является система, в которой каждый символ (бит) сообщения шифруется случайным символом (битом) ключа. При этом ключ должен быть одноразовым (сеансовым), т.е. не использоваться при шифровании других сообщений.
Ограниченность применения подобного метода конфиденциальной коммуникации очевидна, получатель также должен иметь этот случайный ключ. 
Поэтому актуальной является задача создания алгоритма конфиденциальной коммуникации с разворачивающимся ключом. 
В докладе предложен алгоритм развертки ключа, а также варианты его применения в системах конфиденциальной коммуникации и идентификации объектов.
Особенностями предложенного алгоритма коммуникации является блочная передача сообщений, обратно невычислимая зависимость шифрования сообщений от первоначально переданного компактного ключа, однократное использование ключей, низкие требования к вычислительным устройствам.

Д.А. Колмогоров, С.А. Рыськин, А.Н. Усцов СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ РЕАБИЛИТАЦИОННЫМ ЦЕНТРОМ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

В мировой медицинской практике используются всевозможные устройства, предназначенные для предупреждения возникновения пролежней и осложнений, вызванных ограниченной подвижностью.  Существующие устройства либо громоздки и дороги, либо узкоспециализированы. В этих условиях совершенно необходима компактная, мобильная, относительно недорогая система профилактики и лечения пролежней, способная к развертыванию во временных госпиталях и травмопунктах.
В докладе представлена система управления реабилитационным центром, которая  предназначена для использования в качестве:

• устройства по реабилитации малоподвижных пациентов, в том числе производить активизацию функций у пострадавших даже при отсутствии у них сознания;
• мобильного устройства пребывания больных с ограниченной подвижностью, в том числе в чрезвычайных ситуациях (ЧС) - удобна при транспортировке - размеры упаковки не более (Д?Ш?В) 80?30?50 см, общий вес не более 11 кг, имеет малое время перевода в рабочее состояние, устойчиво и безопасно в работе, может располагаться даже на земле;
• устройства для облегчения ухода за малоподвижными пациентами в домашних условиях - не требует специальной подготовки медицинского персонала;
• устройства для физеотерапевтических процедур по нормализации двигательной и статической функции мышечно-связочного аппарата позвоночника и ног, улучшению крово- и лимфообращения и работы внутренних органов.

Эксплуатационные качества  системы управления реабилитационным центром позволяют  расширить персоналу зоны обслуживания систем реабилитации - существенно облегчаются процедуры ухода за пациентами, исключить факторы риска и облегчить персоналу исполнение требований ОСТ 91500,11,0001-2002 – «Система стандартизации в здравоохранении Российской федерации – Протокол ведения больных – Пролежни» по периодическому изменению поз пребывания на ложе малоподвижных пациентов.

Е.В. Лапшин, Е.А. Клешнев, А.А. Ершков НАСТРАИВАЕМАЯ СИСТЕМА СБОРА ИНФОРМАЦИИ ДЛЯ АТОМНОЙ И ГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Система сбора информации (далее по тексту ССИ) предназначена для сбора и контроля состояния и характеристик контролируемого оборудования, технологических величин, проведения диагностики контролируемого оборудования и реализации информационно-управляющего обмена с внешними системами контроля и управления.
Объектом автоматизации может являться любой технологический объект или процесс, состояние которого можно контролировать при помощи датчиков и, при необходимости, управлять им при помощи внешних воздействий. Объект может быть как локальный (территориально расположенный в одном месте на сравнительно небольшой площади) так и распределенный (разнесенный территориально).
Основная цель ССИ – повышение уровня безопасности технологического процесса и надежности эксплуатации оборудования с обеспечением контроля за его функционированием.
Преимущество данной системы в ее масштабируемости и простаты добавления дополнительных телекоммуникационных протоколов и ранее неизвестных устройств.

А.В. Липатов, А.Ю.Эльтеков ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ОЦЕНКИ ИНФОРМАТИВНОСТИ ДАННЫХ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА
ФГУП «Научно-исследовательский институт импульсной техники», Москва

Разработанная в ФГУП НИИИТ модель информационно-аналитической системы (ИАС) предназначена для получения количественных оценок, характеризующих возможности Международной системы мониторинга ДВЗЯИ (МСМ) по обнаружению, локализации и идентификации событий. В ряде работ в качестве обобщенной меры качества Международной системы мониторинга по Договору о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний ДВЗЯИ (МСМ), предлагается использовать так называемую информативность – способность МСМ формировать информацию, необходимую для установления факта нарушения ДВЗЯИ на определенном участке Земного шара. В докладе представлен алгоритм и структура программного комплекса модели ИАС для расчета и отображения результатов оценки информативности МСМ, на основе принципа полезности вырабатываемых данных для осуществления глобального контроля соблюдения ДВЗЯИ. Изложена суть метода оценки информативности, порядок сбора и подготовки исходных данных, описан алгоритм работы оператора и представлены некоторые результаты расчетов информативности, полученные с помощью программного комплекса на основе реальных данных действующей сейсмологической сети МСМ.

П.С. Лобанов, А.А. Деулин, Т.В. Шемякина, Р.В. Модянов СИСТЕМА ИНТЕГРАЦИИ PSS ПРОГРАММНЫХ ПАКЕТОВ В ЕДИНЫЙ РАСЧЕТНЫЙ КОМПЛЕКС
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Для виртуального исследования совокупности происходящих процессов с помощью современной вычислительной техники и существующего программного обеспечения необходимо разработать методы декомпозиции комплексной задачи на подзадачи, которые можно было бы решать с помощью существующих программ, а также способы композиции комплексной задачи из подзадач, решение которых гарантирует необходимую точность расчетных исследований. 
Решение первой проблемы полностью определяется существующим программным обеспечением, а решение второй проблемы сводится к разработке соответствующих математических методов связывания и программных средств интеграции подзадач. Математические методы связывания в настоящее время хорошо изучены.
Программные средства интеграции подзадач на суперЭВМ – это новое направление. Оно приобретает особую важность при адаптации существующих кодов к новой вычислительной технике на базе распределенных многопроцессорных вычислительных систем (МВС). Специалистами математического отделения РФЯЦ ВНИИЭФ совместно РНЦ КИ была разработана технология интеграции кодов PSS (Parallel Scalable Suit). Данная технология позволяет объединять как параллельные, так и последовательные коды в единый комплекс практически без контактов разработчиков друг с другом. Расчет может проходить с использованием произвольной группы вычислительных систем под управление различных ОС (Windows, Linux).
Данная технология была опробована на численном моделировании объектов ядерной энергетики. Результаты представлены в докладе.

А.А. Мартынов, Н.И. Бутузов ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ АПРОБАЦИИ ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И МОДЕЛИРОВАНИЯ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Одной из актуальных задач на сегодняшний день для предприятия в информационном плане является обеспечение надежного управления всем объемом разнородных данных, которые формируются, хранятся и используются в различных информационных системах, существующих на предприятии и связанных с информационной поддержкой продукции в течение ее жизненного цикла. Основой такого управления всем объемом данных стала интегрированная система сквозного проектирования (ИССП). Ядром ИССП является  система  управления  проектом (PLM-система).
Подсистема «САПР электронных узлов» обеспечивает автоматизацию всего процесса проектирования электронной части приборов, начиная от схемотехнического проектирования, конструкторского проектирования ПП и заканчивая формированием выходных данных для получения УП по которым выполняется изготовление ПП.
Подсистема «САПР изделий механики» обеспечивает автоматизацию всего процесса проектирования конструкции приборов. Данная подсистема, реализует возможность разработки, создания, модернизации 3D-моделей изделий, разрабатываемых в подразделении, средствами специализированных программных продуктов. Автоматизация процесса проектирования 3D-моделей позволяет производить такой сложный процесс как распараллеливание, т.е. прибор делится на некоторые части, которые создаются на разных рабочих станциях, и затем созданные части собираются в одно целое.
Подсистема  «Управление проектом» охватывает весь жизненный цикл производства приборов, включая схемотехническое, конструкторское проектирование приборов и схем, а также их производство. Основная задача подсистемы «Управление проектом» - организация взаимодействия всех подсистем ИССП подразделения посредством формирования единого информационного пространства.
Одной из важных задач подсистемы «Управление проектом» является обеспечение возможности групповой работы над проектом, то есть просмотра в реальном времени и совместного использования фрагментов общих информационных ресурсов подразделения. При этом одни фрагменты данных могут обновляться регулярно, а другая часть информации остается статичной. Такой распределенный доступ к спискам материалов и конфигурации выпускаемой продукции резко сокращает время на обработку заказа, экономя, тем самым, временные, материальные и трудовые ресурсы.
На основе этих принципов разработана функциональная схема построения ИССП, которая должна состоять из подсистем «САПР электронных узлов», «САПР изделий механики» и «Управление проектом».

М.В. Марунин, С.А. Конов, А.А. Вершинин ОПТИМИЗАЦИЯ ДВУХПАРАМЕТРИЧЕСКОГО АЛГОРИТМА ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ НА МИКРОПРОЦЕССОРНЫХ СИСТЕМАХ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

На сегодняшний день, ассиметричное преобразование, т.е. преобразование с открытым и закрытым ключами, находит обширное применение. Ассиметричная криптография используется для реализации электронной цифровой подписи, распределения сессионных ключей и во многих других случаях. Один из наиболее часто используемых алгоритмов – это алгоритм преобразование с открытым ключом – RSA. Поскольку данный алгоритм используется повсеместно, то и криптоаналитическим атакам он подвергается также очень часто. Следовательно, разработка модификаций данного алгоритма с целью использования более коротких ключей при той же криптографической стойкости, либо улучшения криптографических характеристик является актуальной задачей.
Целью работы являлась разработка модификаций алгоритма RSA с более качественными криптографическими характеристиками и практическая реализация данных методов.
Изначально, изучался алгоритм ассиметричного преобразование RSA. Анализировались возможные атаки, основанные на неправильном использование алгоритма, а так же атаки, методом факторизации основания ключа преобразование. 
На основе проведенного анализа были разработаны две модификации рассматриваемого алгоритма с целью их дальнейшего исследования и сравнения с криптографическими характеристиками алгоритма RSA. Для обработки практических результатов была написана программа, реализующая эти три алгоритма преобразование.
На вход программы подавался файл большого объема на выходе получались преобразованные файлы по трем алгоритмам преобразование.

М.А. Марунина, В.И. Гунин МЕХАНИЗМЫ ИНТЕГРИРОВАНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ СИСТЕМ
РФЯЦ-ВНИИЭФ, НПК, КНИО-97, г. Саров

Известно, что распределенная информационная система состоит из совокупности взаимодействующих друг с другом программных компонент. Каждая из таких компонент представляет собой программный модуль, исполняемый в рамках отдельного процесса. Взаимодействие таких объектов, в большинстве случаев, осуществляется на базе некоторой среды взаимодействия, основной целью которой является реализация механизма обмена сообщениями в контексте гетерогенных распределенных сред, являющихся характерной чертой большинства крупных организаций.
Использование технологии распределенных объектов позволяет пользоваться всеми преимуществами объектно-ориентированного подхода:

• сокращение времени разработки (изолированная разработка);
• сокращение количества ошибок;
• повторное использование программных компонент;
• легче становится изменение системы в будущем.

В данном докладе рассмотрены технологии, используемые при построении распределенных систем: Remote Method Invocation (RMI), Microsoft Message Queue Server (MSMQ).
Кроме разработки распределенных систем, зачастую возникает необходимость интегрирования нескольких распределенных гетерогенных систем в одно информационное пространство. Построение среды взаимодействия распределенных разнородных систем, есть один из труднейших этапов разработки интегрированной информационной системы. Существуют различные механизмы интегрирования гетерогенных систем. 
В данном докладе рассматриваются такие механизмы интегрирования гетерогенных систем как Java Native Interface, Java/COM/.NET, CORBA, .NET Remoting, Web Services, Messaging Queuing Components.

О.В. Матросов ПРИМЕНЕНИЕ БАЗОВЫХ МАТРИЧНЫХ КРИСТАЛЛОВ В УСТРОЙСТВАХ ЗАЩИТЫ СПЕЦИАЛЬНОЙ ТЕХНИКИ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Основной элементной базой современных электронных устройств являются большие интегральные схемы (БИС), имеющие отдельные функции (например, микропроцессор, ОЗУ, ПЗУ и т.п.). Нерегулярные узлы аппаратуры («обвязку») приходится строить на базе микросхем малой и средней степеней интеграции, что увеличивает габариты и энергопотребление устройств, а так же усложняет разводку печатных плат. Для решения широкого круга задач при проектировании электронных устройств могут быть использованы заказные и полузаказные БИС на основе базовых матричных кристаллов (БМК). Использование матричных БИС обеспечивает увеличение производительности электронных систем, повышение надёжности и уменьшение массогабаритных характеристик аппаратуры.
Начиная с 2000 года, в НИИИС, совместно с КБ-3, проводится комплекс НИОКР «Разработка больших интегральных схем специального назначения для применения в технических средствах защиты». Целью НИОКР явилась разработка базового матричного кристалла, специально предназначенного для изготовления на его основе цифровых БИС для применения  в технических средствах защиты. В докладе рассматривается специфика применения БМК в электронных устройствах защиты специальной техники.

Т.И. Мишакова, М.А. Марунина, В.И. Гунин ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СУБД ЛИНТЕР В КАЧЕСТВЕ ОСНОВНОЙ БД ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ В ЗАЩИЩЕННОМ ИСПОЛНЕНИИ
ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», г. Саров

Государственные организации обязаны обеспечивать защиту информации в собственных информационных системах в соответствии с теми требованиями, которые предъявляет государство. Поэтому для государственных организаций разрабатываются специализированные автоматизированные системы в защищенном исполнении.
Целью создания АСЗИ является исключение или существенное затруднение получения злоумышленником защищаемой информации, обрабатываемой в автоматизированных системах, а также исключение или существенное затруднение несанкционированного и/или непреднамеренного воздействия на защищаемую информацию и ее носители. 
Важным условием для обеспечения информационной безопасности является использование сертифицированных решений и последующая аттестация информационной системы. В автоматизированных системах в защищенном исполнении возникает необходимость в быстрой аналитической обработке данных, осуществлении работы с биометрической информацией, высокой скорости поиска с использованием надежных и сертифицированных средств защиты информации, что требует применения специализированных СУБД.  
В докладе рассматриваются отличительные особенности работы и функциональность отечественной разработки – СУБД ЛИНТЕР, единственной СУБД, сертифицированной ФСТЭК России на соответствие второму классу защиты информации от несанкционированного доступа и второму уровню контроля отсутствия недекларированных возможностей. СУБД ЛИНТЕР - это кросс - платформенная реляционная система управления базами данных с поддержкой функций реального времени. В ЛИНТЕР существует возможность работы в асинхронном режиме, обработки запросов по приоритетам, использования заранее оттранслированных запросов и другие расширения, присущие системам реального времени. В ЛИНТЕР реализован механизм поддержки резервных серверов, обеспечивающий хорошую надёжность и производительность горячего резерва.
Такой уровень защиты позволяет использовать ЛИНТЕР в информационных системах, работающих с государственной тайной и совершенно секретной информацией.