36262

Технологии сбора информации

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Технологии сбора информации. Информационные процессы сбор обработка и передача информации всегда играли важную роль в науке технике и жизни общества. Сбор информации это деятельность субъекта в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте. Обмен информацией это процесс в ходе которого источник информации ее передает а получатель принимает.

Русский

2013-09-21

250.5 KB

78 чел.

Вопрос 1. Технологии сбора информации.

Информационные процессы (сбор, обработка и передача информации) всегда играли важную роль в науке, технике и жизни общества. В ходе эволюции человечества просматривается устойчивая тенденция к автоматизации этих процессов, хотя их внутреннее содержание по существу осталось неизменным.

Сбор информации - это деятельность субъекта, в ходе которой он получает сведения об интересующем его объекте.

Обмен информацией - это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель - принимает. Если в передаваемых сообщениях обнаружены ошибки, то организуется повторная передача этой информации. В результате обмена информацией между источником и получателем устанавливается своеобразный "информационный баланс", при котором в идеальном случае получатель будет располагать той же информацией, что и источник.

Принятую информацию получатель может использовать неоднократно. С этой целью он должен зафиксировать ее на материальном носителе (магнитном, фото, кино и др.). Процесс формирования исходного, несистематизированного массива информации называется накоплением информации. Среди записанных сигналов могут быть такие, которые отражают ценную или часто используемую информацию. Часть информации в данный момент времени особой ценности может не представлять, хотя, возможно, потребуется в дальнейшем.

Хранение информации - это процесс поддержания исходной информации в виде, обеспечивающем выдачу данных по запросам конечных пользователей в установленные сроки.

Обработка информации - это упорядоченный процесс ее преобразования в соответствии с алгоритмом решения задачи.

После решения задачи обработки информации результат должен быть выдан конечным пользователям в требуемом виде. Эта операция реализуется в ходе решения задачи выдачи информации. Выдача информации, как правило, производится с помощью внешних устройств ЭВМ в виде текстов, таблиц.

Информационная технология - это совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, распространение и отображение информации с целью снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса, а также повышения их надежности и оперативности.

Цель создания и широкого распространения ИТ - решение проблемы развития информатизации общества и всей жизнедеятельности в стране.

Информатизация общества - повсеместное внедрение комплекса мер, направленных на обеспечение полного и своевременного использования достоверной информации, обобщенных знаний во всех социально значимых видах человеческой деятельности.

Под информационной инфраструктурой понимается структура системы информационного обеспечения всех потребителей информации в стране, которая предоставляет им возможность использования новых ИТ на базе широкого применения информационно-вычислительных ресурсов и автоматизированной системы связи.


1. Понятие информационной системы

Информационная система представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче, переработке информации об объекте, снабжающую работников различного ранга информацией для реализации функции управления.

Информационная система создается для конкретного объекта. Эффективная информационная система принимает во внимание различия между уровнями управления, сферами действия, а также внешними обстоятельствами и дает каждому уровню управления только ту информацию, которая ему необходима для эффективной реализации функции управления.

Внедрение информационных систем производится с целью повышения эффективности производственно-хозяйственной деятельности фирмы за счет не только обработки и хранения рутинной информации, автоматизации конторских работ, но и за счет принципиально новых методов управления, основанных на моделировании действий специалистов фирмы при принятии решений (методы искусственного интеллекта, экспертные системы и т. д.), использовании современных средств телекоммуникаций (электронная почта, телеконференции), глобальных и локальных вычислительных сетей и т. д.

В зависимости от степени (уровня) автоматизации выделяют ручные, автоматизированные и автоматические информационные системы.

Ручные ИС характеризуются тем, что все операции по переработке информации выполняются человеком.

Автоматизированные ИС - часть функции (подсистем) управления или обработки данных осуществляется автоматически, а часть - человеком.

Автоматические ИС - все функции управления и обработки данных осуществляются техническими средствами без участия человека (например, автоматическое управление технологическими процессами).

По сфере применения можно выделить следующие классы информационных систем:

  •  научные исследования;
  •  автоматизированное проектирование;
  •  организационное управление;
  •  управление технологическими процессами.

2. Тенденции развития информационных систем

Эволюция информационных технологии настолько тесно связана с развитием новых моделей корпоративного бизнеса, что эти процессы нередко воспринимаются как единое целое. Стремление компаний повысить эффективность ИС стимулирует появление более совершенных аппаратных и программных средств, которые, в свою очередь, подталкивают пользователей к дальнейшей модернизации ИС. Разумеется, эта "кольцевая гонка" не является самоцелью: благодаря ей предприниматели могут более адекватно реагировать на изменение рыночной конъюнктуры и извлекать максимум прибыли при минимальном риске.

Различают несколько поколений ИС:

Первое поколение ИС (1960-1970 гг.) строилось на базе центральных ЭВМ по принципу "одно предприятие - один центр обработки", а в качестве стандартной среды выполнения приложений (функциональных задач) служила операционная система фирмы IBM - MVS.

Второе поколение ИС (1970-1980 гг.): первые шаги к децентрализации ИС, в процессе которой пользователи стали продвигать информационные технологии в офисы и отделения компаний, используя мини-компьютеры типа DEC VAX. Параллельно началось активное внедрение высокопроизводительных СУБД типа DB2 и пакетов коммерческих прикладных программ. Таким образом, кардинальным новшеством ИС этого поколения стала двух- и трехуровневая модель организации системы обработки данных (центральная ЭВМ - мини-компьютеры отделений и офисов) с информационным фундаментом на основе децентрализованной базы данных и прикладных пакетов.

Третье поколение ИС (1980-начало 1990-х гг.): бум распределенной сетевой обработки, главной движущей силой которого был массовый переход на персональные компьютеры (ПК). Логика корпоративного бизнеса потребовала объединения разрозненных рабочих мест в единую ИС - появились вычислительные сети и распределенная обработка. Однако очень скоро в одноранговых сетях стали обнаруживаться первые признаки иерархичности - сначала в виде выделенных файл-серверов, серверов печати и телекоммуникационных серверов, а затем и серверов приложений. Поэтому рынок серверов стал одним из самых динамичных секторов компьютерной индустрии.

При развитии ИС третьего поколения идея чистой (одноранговой) распределенной обработки заметно потускнела и уступила место иерархической модели клиент-сервер.

Четвертое поколение ИС находится в стадии зарождения, но уже понятно, что отличительные черты современных ИС, прежде всего иерархическая организация, в которой централизованная обработка и единое управление ресурсами ИС на верхнем уровне сочетается с распределенной обработкой на нижнем, определяются синтезом решений, апробированных в системах предыдущих поколений. Информационные системы четвертого поколения аккумулируют следующие основные особенности:

  •  полное использование потенциала настольных компьютеров и среды распределенной обработки;
  •  модульное построение системы, предполагающее существование множества различных типов архитектурных решений в рамках единого комплекса;
  •  экономия ресурсов системы (в самом широком понимании этого термина) за счет централизации хранения и обработки данных на верхних уровнях иерархии ИС;
  •  наличие эффективных централизованных средств сетевого и системного администрирования;
  •  резкое снижение так называемых "скрытых затрат" - эксплуатационных расходов на содержание ИС, включающих затраты, трудно выделяемые в явном виде, которые непросто предусмотреть в бюджете организации (поддержание функционирования сети, резервное копирование файлов пользователей на удаленных серверах, настройка конфигурации рабочих станций и подключение их в сеть, обеспечение защиты данных, обновление версий программного обеспечения и т.д.).

Обобщая сказанное можно выделить характерные черты и опасные тенденции информационного общества.

Характерные черты:

  •  решена проблема информационного кризиса, т.е. разрешено противоречие между информационной лавиной и информационным голодом;
  •  обеспечен приоритет информации по сравнению с другими ресурсами;
  •  главной формой развития является информационная экономика;
  •  в основу общества заложены автоматизированные генерация, хранение, обработка и использование знаний с помощью новейшей информационной техники и технологии;
  •  информационные технологии приобрели глобальный характер, охватив все сферы социальной деятельности человека;
  •  сформировано единство всей человеческой цивилизации;
  •  реализованы гуманистические принципы управления обществом и воздействия на окружающую среду.

Опасные тенденции информационного общества:

  •  возрастающее влияние на общество средств массовой информации;
  •  все большее нарушение (или даже разрушение) посредством информационных технологий частной жизни людей или организаций;
  •  усложняющаяся проблема отбора качественной и достоверной информации;
  •  увеличение разрыва между разработчиками и потребителями информационных технологий до стратегически опасной величины;
  •  усиление проблемы адаптации части людей к среде информационного общества.

Технологии передачи информации.

Технология передачи данных 

Для высокоскоростной передачи данных предпочтительно создавать и использовать специальные каналы и сети передачи данных. Это весьма дорогое мероприятие. При их отсутствии или невозможности воспользоваться ими, передачу данных осуществляют с помощью неприспособленных для этого существующих каналов передачи информации, которые, как правило, не обладают необходимыми характеристиками, например, низкочастотных и низкоскоростных линий и каналов телефонной связи. Проблема решается на аппаратно-программном уровне с помощью высокоскоростного и высоконадежного оборудования, подключаемого к этим каналам, и специального программного обеспечения.

В сетях передачи данных используют специальные программно-технические средства, обеспечивающие соединение сетей между собой и с абонентами, а также высокоскоростную, надежную и, как правило, защищенную передачу различной информации. При этом в сети распространяется только цифровая кодированная информация. Эти сети вместе с используемым для этого каналом связи образуют систему передачи данных (СПД).

Первые такие системы предназначались для обмена данными по низкоскоростным телефонным и телеграфным каналам связи. Скорость передачи телеграфных сигналов измеряется в Бодах. Эта единица впервые введена в 1927 г.

По режиму обмена данными устройства передачи данных (УПД) делятся на симплексные, полудуплексные и дуплексные.

По скорости передачи выделяют: низкоскоростные; среднескоростные (до 4800 Бод) и высокоскоростные УПД.

Современные УПД состоят из устройств преобразования сигналов, защиты от ошибок и других вспомогательных систем. Основным устройством, обеспечивающим прием-передачу машиночитаемых данных по сетям связи, является модем.

Модем осуществляет автоматический набор телефонного номера в коммутируемых сетях и контроль за безискаженными приемом и передачей информации. Модемы изготавливают для работы в кабельных или беспроводных сетях.

Рис. 1. Вариант связи двух компьютеров с помощью модемов.

Информационные технологии распространения информации 

Одной из важнейших функций информационных технологий являются технологии распространения и передачи информации (данных). Распространение от передачи информации (перенос ее от источника к приемнику) отличается в основном тем, что в первом случае осуществляется ее безадресная, а во втором случае – адресная передача. При этом распространение информации означает использование программно-технических средств передачи данных и необходимых для этого информационных технологий. Средства передачи данных относятся к средствам связи.

Виды и средства связи.

К видам связи традиционного назначения относят: почтовую (буквенно-цифровую и графическую информацию), телефонную (передача речи), телеграфную (буквенно-цифровые сообщения), факсимильную (буквенно-цифровая и графическая информация), радио, радиорелейную и спутниковую связь (буквенно-цифровая и графическая информация). При этом виды связи делятся на: проводные (телефонные, телеграфные и т.п.) и беспроводные, в которых, в свою очередь, выделяют: радио (всенаправленные, узконаправленные, сотовые и иные радио системы), радиорелейные и космические (спутниковые) устройства, системы и комплексы. Причем, например, передачу речи можно организовать по аналоговым и цифровым, проводным и беспроводным, телефонным и любым радио каналам связи.

Технические средства передачи информации подразумевают использование различных средств связи (коммуникации). Они предоставляют возможность организовать названные виды связи с помощью телефонных, факсимильных, телеграфных аппаратов, компьютеров с модемами и др. Пользователь обычно не знает, какие виды связи задействованы в процессе используемого им сеанса связи. Порой системы и средства связи называют средствами коммуникации, так как термин «коммуникация» (англ. «communication») означает средство связи.

Существуют различные классификации средств связи. Будем придерживаться определения, что средства связи – это технические системы передачи данных (СПД) и информации на расстояние, образующие канал связи и оконечные устройства приема/передачи.

Современные средства связи предоставляют пользователям десятки и сотни различных сервисных услуг. С их помощью можно узнать: текущие дату и время, погоду в любой точке планеты, уточнить расписание движения различных видов транспорта и местоположение субъекта или объекта (средства навигации), заказать билеты на транспорт или массовое мероприятие, номера в гостиницах, выполнить циркулярную рассылку информации нескольким абонентам одновременно, проводить переговоры сразу с несколькими абонентами, использовать автоот-ветчик с записью передаваемых сообщений, подключиться к компьютеру и выполнить другие сервисы.

По видам передаваемых сигналов средства связи делят на аналоговые и цифровые или дискретные.

К аналоговым относят непрерывные сигналы (электрические колебания), как правило, плавно меняющие амплитуду своих значений в течение сеанса передачи информации, например, речь в телефонном канале.

При передаче любых сведений по сетям передачи данных их преобразуют в цифровую форму. Например, по телеграфу передаются закодированные последовательности импульсов. То же происходит при передаче информации между компьютерами по любым телекоммуникациям. Такие сигналы называются дискретными (цифровыми). При передаче информации из ЭВМ в качестве кода используют восьми разрядный двоичный код.

Для передачи цифровых компьютерных данных по телефонным линиям связи их преобразуют в электрические колебания. На приемном конце происходит обратное преобразование электрических колебаний в машинные коды. Устройства, осуществляющие подобные преобразования, называют модемами. Дискретные сигналы по аналоговым каналам связи (телефонным и т.п.) передаются после их вторичного уплотнения, что неэффективно, с точки зрения, использования пропускной способности канала.

Линии и каналы связи .

Физическая среда распространения информации является общим, связующим звеном любой системы передачи данных и с точки зрения организации связи делится на лини и каналы. Она может представлять собой кабель, атмосферу, тропосферу и космическое пространство и иные среды, в которых распространяются данные.

Линия связи – это физические провода или кабели, соединяющие пункты (узлы) связи между собой, а абонентов – с ближайшими узлами.

Линии связи состоят из одной или нескольких пар проводов (кабелей) и обеспечивают передачу данных на различные расстояния. Для передачи данных образуют среду их распространения – совокупность линий или каналов передачи данных и приемо-передающего оборудования (Рис. 2).

Рис. 2. Структурная схема линии или канала передачи информации. 

В качестве среды распространения используется воздушное и безвоздушное пространство. С другой стороны, в качестве такой среды выступают различные информационные сети. Так, Интернет является средой распространения информации, поскольку представляет единое информационное пространство и средство коммуникации.

Телефонный канал тональной (звуковой, аналоговый) частоты имеет полосу пропускания 300–3400 Гц. Эквивалентный ему цифровой канал обеспечивает передачу данных со скоростью 64 Кбит/с.

Каналы связи образуется различным образом. Они могут быть физическими проводными каналами – образуемыми кабелями связи, волновыми каналами – формируемыми для организации в какой-либо среде (например, эфире) различных видов радиосвязи с помощью антенн и выделенной полосы частот, а так же коммутируемыми и виртуальными – организуемыми на время передачи информации. В ряде случаев считается, что канал связи можно называть линией связи и наоборот. При этом электрические и оптические каналы связи (образуемые соответствующими сигналами) подразделяются на: проводные и беспроводные (радио-, инфракрасные и другие) каналы.

Так, в телефонной коммутируемой сети канал образуется после набора номера на время соединения, например, двух абонентов и проведения между ними сеанса голосовой связи. В проводных системах передачи данных канал формируется путем применения оборудования уплотнения, позволяющего одновременно продолжительно или кратковременно передавать по линии связи данные большого количества источников (тысяч). В радиосвязи термин «канал» означает среду передачи данных, организованную для одного или нескольких, одновременно проводимых сеансов связи. Во втором случае, например, может использоваться частотное или временное разделение каналов.

Как и средства связи, линии или каналы связи делятся на: аналоговые, цифровые, а также аналогово-цифровые. Цифровые коммуникации (каналы связи) надежнее, чем аналоговые. Они обеспечивают высокое качество передачи информации, позволяют внедрять механизмы, гарантирующие целостность каналов, защиту данных и применение других сервисов. Для передачи аналоговой информации по цифровому каналу, она преобразуется в цифровую форму.

В конце 1980-х г. появилась цифровая сеть с интеграцией услуг (англ. «Integrated Serviced Digital Network», ISDN). Ей отводится роль глобальной цифровой магистрали, соединяющей офисные и домашние компьютеры для обеспечения им высокоскоростной передачи данных (до 2 Мбит/с и более). Стандартные четырех-проводные абонентские устройства в ISDN – это телефон, факсимильный аппарат, устройства передачи данных, оборудование телеконференций и другие.

По пропускной способности каналы связи делят на:

1) низкоскоростные (телеграфные, скорость передачи информации от 50 до 200 бод/с). 1 бод = 1 бит/сек. Единица «бод» была названа в честь французского изобретателя телеграфного аппарата Эмиля Бодо. Боды определяют количество любых переданных битов в секунду,

2) среднескоростные (аналоговые телефонные, от 300–9600 до 56000 бит/с для ЭВМ),

3) высокоскоростные или широкополосные (скорость передачи информации свыше 56000 бит/с). Так как, 1 байт равен 8 битам, можно легко осуществить пе-ресчет, например, 56000 бит/с = 7 Кб/с.

В зависимости от возможностей организации направлений передачи информации каналы связи делятся на:

- симплексные, позволяющие осуществлять передачу информации только в одном направлении;

- полудуплексные, обеспечивающие попеременную передачу информации в прямом и обратном направлениях;

- дуплексные или полнодуплексные, допускающие передачу информации одновременно в прямом и обратном направлениях.

Проводные каналы связи представляют группу параллельных или скрученных (витая пара) медных проводов (скорость передачи данных – 1 Мбит/сек), тонкий и толстый коаксиальные кабели типа TV (скорость передачи данных – 15 Мбит/сек) и волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) со скоростью передачи данных – 400 Мбит/сек. Электрические кабели делятся на низко- и высокочастотные, одно- и многожильные. В проводных каналах, в том числе образующих компьютерные сети, используют следующие виды кабелей: Широкополосный коаксиальный кабель обеспечивает скорость передачи информации до 500 Мбит/с. Он невосприимчив к помехам, легко наращивается (максимальное расстояние – 10 км), но достаточно дорог. В информационных сетях используют толстый (англ. «thick») и тонкий (англ. «thin» коаксиальный кабель. Первый обеспечивает максимальное расстояние без повторителей до 500 м, а общее – до 3 км; второй – до 300 м и 1 км соответственно. На основе использования коаксиального кабеля строились сети кабельного телевидения (CATV). По нему аналоговый сигнал передается на расстояние до нескольких десятков км. Обычно такая сеть имеет древовидную структуру. Кроме коаксиального, в CATV используют и волоконно-оптический кабель, позволяющий обслуживать большие территории и передавать бoльшие объемы информации, обеспечивая высокое качество сигналов даже без применения повторителей. Сети, в которых используют различные кабели, называются гибридными.

Число проводов, используемых для офисных или домашних компьютеров и электроники, постоянно растет. В помещении площадью до 150 м кв. прокладывается до 3 км различных кабелей. В 1990-е г. британская компания United Utilities предложила технологию Digital Power Line (DPL – цифровые электрические линии), позволяющую использовать обычные силовые электрические сети в качестве сетей или среды высокоскоростной передачи пакетов данных и голоса по электрическим сетям напряжением 120/220 В. Успехов в данной области добилась израильская компания Main.net, разработавшая технологию Power Line Communi-cations (PLC), обеспечивающую передачу данных и голоса (VoIP) со скоростью от 2 до 10 Мбит/с. В дальнейшем эту технологию стали также называть PLT (Power-line Telecommunications) – сеть по электрическому проводу.

PLC-технология подходит для низкоскоростной передачи данных (домашняя автоматика, бытовые устройства и т.п.), доступа в Интернет, для приложений, требующих высокоскоростного соединения (видео по запросу, видеоконференц-связи и т.п.). При этом питающие здание электрические кабели служат «последней милей», а электропроводка внутри здания – «последним дюймом» для передачи данных. Скорость передачи в таких сетях доходит до 20 Мбит/с.

PLC-технология может использоваться при создании локальной сети в небольшом офисе или жилом доме, покрывая расстояние до 200–300 м. Она обеспечивает реализацию услуг дистанционного мониторинга, охраны жилища, управления его режимами, ресурсами и т.п., составляющих концепцию интеллектуального дома, а также позволяет организовать прямой доступ в Интернет. При этом силовые линии электропередачи становятся коммуникационным каналом доступа в Интернет. К такой сети можно подключать компьютеры, факсы, телефоны и другие подобные устройства. Специальные кабельные модемы обеспечивают передачу широкополосных сигналов (10–30 МГц) со скоростью в десятки Мбит/с. Однако внедрение таких систем связано с решением проблем утечки электромагнитных излучений из зданий, подключенных к PLC-системе, а также электромагнитной интерференции с системами радиовещания в коротком и средневолновом радиодиапазонах.

Оптоволоконный или волоконно-оптический кабель (англ. «optical fiber») состоит из кварцевого сердечника диаметром 3–60 мкм (микрон), окруженного отражающей защитной оболочкой с внешним диаметром 125–200 мкм. Передача информации осуществляется преобразованием электрических сигналов в световые с помощью, например, светодиода. Такой кабель позволяет одновременно организовать работу нескольких сотен тысяч телефонных, нескольких тысяч видеотелефонных и около тысячи телевизионных каналов. Хотя для сетей передачи данных оптические системы дают ряд преимуществ: повышенная безопасность (сложность несанкционированного подключения), не требуется заземлять кабели, низкое затухание сигнала, малые масса и диаметр кабеля, высокая пропускная способность, пожаробезопасность, волоконно-оптические кабели достаточно дороги; они требуют устройств преобразования световых сигналов в электрические (лазеры) и наоборот. Уникальные свойства кабеля позволяют использовать его для организации локальный сетей и Интернета (обычно с топологией «звезда»).

Каналы связи бывают коммутируемые (создаются лишь на время проведения сеанса передачи информации, например, телефонные) и некоммутируемые (выделяются абоненту на продолжительный период времени и не зависят от времени передачи данных – выделенные).

Беспроводные каналы связи.

По сравнению с технологиями проводной связи, основными преимуществами беспроводных сетей являются быстрая и удобная установка, низкие затраты и мобильность персонала, обслуживающего системы, так как ненужно создавать проводные (кабельные) каналы и дорогостоящее стационарное оконечное и промежуточное оборудование. В большинстве беспроводных устройств используется технология распространения сигналов в узком диапазоне радиочастот (сотовые телефоны, пейджеры, радиоприемники). Существуют широкополосные и сверхширокополосные устройства, а также устройства с расширенным спектром, излучающие сигналы в широком диапазоне частот. Одним из преимуществ таких устройств является то, что они могут работать в той же среде, что и любые другие беспроводные устройства, использующие ту же полосу частот.

Выделяют три основных типа беспроводных сетей:

1) радиосети свободного радиочастотного диапазона (сигнал передается сразу по нескольким частотам);

2) микроволновые (дальняя и спутниковая связь);

3) инфракрасные (лазерные, передаваемые когерентными пучками света).

Последние являются высокопроизводительными (высокоскоростными) системами. Инфракрасная технология обычно используется в секторе дистанционных устройств управления бытовой электронной техникой. Ограничения ее применения связано с возможностью работы на небольших расстояниях и только в пределах прямой видимости.

Существуют различные типы радиоканалов, отличающиеся используемым частотным диапазоном (короткие, средние, длинные, ультракороткие и сверхвысокочастотные волны) с амплитудной, частотной, фазовой и иной модуляцией и дальностью связи.

По способу организации используют системы одночастотной, двухчастотной и многочастотной радиосвязи.

Одночастотная связь обычно применяется в режиме радиальной радиосвязи, то есть предоставляет возможность всем абонентам сети слышать вызывающего абонента и отвечать ему (симплексный режим).

Для организации прямой связи между двумя удаленными абонентами используется также одноканальная двухчастотная (полудуплексная) радиосвязь – двухчастотный симплекс.

Многоканальные системы полудуплексной радиосвязи формируются на основе транковых и радиорелейных систем.

Транкинговая (англ. «trunking») или транковая (англ. «trunked») связь (ствол, канал связи) означает канал связи, организуемый между двумя станциями или узлами сети, предназначенный для передачи информации группы пользователей в одном радиостволе (до 50 и более абонентов) с радиусом действия от 20 до 100 км. Эта профессиональная мобильная радиосвязь с автоматическим распределением свободных каналов среди большого числа подвижных абонентов позволяет эффективно использовать частотные каналы и существенно повышая пропускную способность системы.

Радиорелейная связь образуется путём строительства протяженных линий с приёмо-передающими станциями и антеннами (Рис. 3).

Рис. 3. Радиорелейные линии связи. 

Она обеспечивает узкополосную высокочастотную передачу данных между ближайшими антеннами в пределах прямой видимости (примерно 50 км). Скорость передачи данных в такой сети достигает 155 Мбит/с.

В последнее время широкое распространение получают ячеистые сети («mesh»-сети или Wireless Mesh Networks, или «многоузловые» [англ. «multi-hop»] сети).

Технология ячеистых сетей позволяет развертывать беспроводную среду передачи данных, не требующую особого планирования ее архитектуры. Такие сети могут состоять из сотен и тысяч узлов. Их работа хорошо иллюстрируется на примере электронной почты. Каждый узел действует как передающая точка или маршрутизатор для других узлов. Для передачи данных на короткие расстояния не нужна большая мощность, в результате многоузловая сеть обеспечивает более высокую общую пропускную способность при ограниченной максимальной мощности передатчиков. Такую сеть выгодно использовать в домах, офисах, общественных местах, телекоммуникационных сетях поставщиков услуг и на промышленных предприятиях. Ее легко развернуть в аэропорту, во время конференции и т.д. Однако существуют и проблемы их распространения, связанные с установкой, взаимосовместимостью, качеством услуг и безопасностью.

Телеграфная связь – один из старейших видов связи. Она изобретена в России в 1832 г. П.Л. Шиллингом и первоначально использовала телеграфные аппараты с узкой рулонной бумажной лентой. Такая связь считается исключительно надежной, но характеризуется низкой скоростью передачи и не предназначена для широкого, особенно частного, использования.

Телефонная связь – самый распространенный вид оперативно-управленческой связи. Официально она появилась 14 февраля 1876 г., когда А. Белл (Александр Грейам, 1847–1922, США) зарегистрировал изобретение первого телефонного аппарата. Первая телефонная станция появилась в 1878 г. также в США (Нью-Хейвен).

Принцип телефонной связи.

Телефонный микрофон, в который говорит абонент, преобразует колебания звука в аналоговый электрический сигнал. Сигнал передается по линиям связи на телефонный аппарат абонента, принимающего голосовую информацию, с помощью индуктивных катушек и мембраны, расположенных в телефонной трубке. Этот сигнал преобразуется в колебания звука (тональный сигнал) с полосой передаваемых частот по отечественным телефонным каналам, равной 300 Гц–3,4 кГц.

Телефонная связь представляет собой разветвленную структуру, объединяющую аппараты абонентов с ближайшими автоматическими телефонными станциями (АТС), соединяемыми между собой в единую телефонную сеть. Любой аппарат абонента соединяется абонентской линией с ближайшей АТС, удаленной от него на расстояние до 10 км («последняя миля»). На телефонной станции на время телефонных переговоров производится подключение телефонных каналов абонентских и соединительных линий (между АТС) и их разъединение по окончании переговоров. Широкое применение в организациях находят офисные телефонные системы (УАТС, ОАТС, ЭУАТС и др.).

Среди большого разнообразия современных телефонных аппаратов, подключаемых к АТС, все чаще используются радиотелефоны, а среди них аппараты, использующие стандарт микросотовой (пикосотовой) связи DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication – цифровой расширенный беспроводный телекоммуникационный стандарт). Емкость такой сети можно наращивать практически без ограничений, создавая сети DECT, охватывающие любую территорию (даже страны). При этом базовые станции располагаются на расстоянии 100–500 м друг от друга на открытой территории и примерно в 50 м – в помещении. При охвате больших территорий лучше использовать беспроводные сотовые сети типа GSM. Использование таких радиотелефонов обеспечивает в диапазоне 1880–1900 МГц надежную передачу речи и высокую помехоустойчивость.

Современные учрежденческие АТС (УАТС) предусматривают возможность подключения радио-телефонов DECT к локальной телефонной сети. Телефоны стандарта DECT считают самыми безопасными среди беспроводных мобильных аппаратов, т.к. максимальная излучаемая ими мощность не превышает 10 мВт (мощность GSM-аппаратов достигает 2 Вт). Используемый диапазон нечувствителен к помехам и допускает одновременную работу нескольких, расположенных рядом, систем практически в одном частотном диапазоне со скоростью передачи данных до 552 Кбит/с.

Сотовая радиотелефонная связь (сотовая подвижная связь, СПС) появилась в конце 1970-х г. Ее также называют мобильной. Промышленные системы СПС появляются в США с 1983 г, а в России – с 1993 г. В 1998 г. Япония впервые обеспечила доступ мобильных телефонов в Интернет. В середине 1999 г. компания Ericsson первой представила устройство, поддерживающее протокол беспроводных приложений WAP, превратив мобильный телефон в терминал Интернета. Сотовая радиотелефония считается важной и популярной телекоммуникационной технологией. До середины 1990-х г. в ней активно использовались аналоговые способы передачи сигналов. Затем в них стали применять методы цифровой передачи данных.

Принцип организации СПС заключается в создании сети равноудаленных антенн с собственным радиооборудованием. Каждая из них обеспечивает вокруг себя зону устойчивой радиосвязи (англ. «cell» – сота). Любая сота работает в собственном диапазоне частот. В соте действуют своя базовая станция (англ. «Base Transceiver Station», BTS) и контроллер (англ. «Base Station Controller») следящий за качеством приема сигналов мобильных аппаратов пользователей. Когда это качество с данной станцией становится хуже, чем с соседней – она переключает аппарат пользователя на работу с лучшей соседней базовой станцией. Сотовый телефон автоматически переключается на связь с передатчиком, в зону обслуживания которого он перешел, а разговор абонента продолжается при его любом перемещении в зоне действия «сот». Расстояние между антеннами зависит от мощности, частоты приемо-передающего оборудования и топологии местности. Чем выше частота работы системы, тем меньше радиус действия антенн и расстояние между ними, то есть размер соты. Но в этом случае улучшается проникающая способность сигнала сквозь различные препятствия; можно уменьшить размеры индивидуальных аппаратов и увеличить число абонентских радиоканалов.

Мобильные телефоны используют следующие стандарты:

Стандарт GSM (англ. «Global System for Mobile Communications» – глобальная система для мобильной связи), рассчитан на работу с частотами 900/1800 МГц в двухдиапазонной сети. Стандарт обеспечивает скорость обмена данными до 270 Кбит/с, а GPRS (англ. «General Packet Radio Service») – до 115,2 Кбит/с.

GPRS – общий пакетный сервис радиосвязи. Он позволяет организовывать пакетно-коммутируемую сеть со скоростью передачи от 9 до 21,4 Кбит на канал, в и обеспечивает пользователям возможности просмотра веб-страниц, работу с электронной почтой, выполнение запросов к БД. При этом операторы GSM могут работать как беспроводные Интернет-провайдеры. C 1992 г. GSM широко распространяется в нашей стране.

Стандарт CDMA (англ. «Code Division Multiple Access») обеспечивает многостационарный доступ с кодовым разделением каналов и использованием шумоподобных сигналов с расширенным спектром. Он появился практически одновременно в СССР и США в середине прошлого столетия. В 1960-е г. в США создают первые военные системы с использованием данной технологии. Первые коммерческие CDMA-сети начали работать в середине 1990-х г. в Гонконге, Корее, а затем в США, Австралии и других странах.

В России используются мобильные системы стандартов GSM и CDMA. С 2004 г. CDMA на частоте 450 МГц реазизует компания «Скай Линк». Этот стандарт обеспечит более качественную, чем GSM/GPRS голосовую связь, а также более высокие скорости передачи данных и доступа в Интернет. Мобильные аппараты более безопасны для пользователей – максимальная (пиковая) излучаемая мощность передатчиков CDMA не превышает 200 мВт, а средняя мощность – на порядок меньше.

Стандарт UMTS (англ. «Universal Mobile Telecommunications System») относится к третьему поколению систем мобильной телекоммуникации. В нем ис-пользуются полосы частот 1885–2025 и 2110–2200 МГц, а скорость передачи – от 144 Кбит/с. Одной из основных целей использования этого стандарта является создание всемирной беспроводной широкополосной инфраструктуры.

Сотовые аппараты поддерживают технологию Bluetooth – способ обмена данными в беспроводных системах на радиочастоте около 2,4 ГГц и расстоянии до 100 м. Она позволяет связывать различные электроприборы, например, для получения удаленного беспроводного доступа к Интернету и мобильному телефону со скоростью до 1 Мбит/с, а также к компьютерам; для организации беспроводной сети между телефоном, ноутбуком и стационарным компьютером.

Для доставки интерактивной информации на мобильные устройства предназначен применяемый в беспроводных системах протокол WAP (англ. «Wireless Application Protocol»). Он обеспечивает через Интернет беспроводный доступ к корпоративной информации («мобильные интрасети»).

Другим способом беспроводной связи являются оптические линии связи (лазерная или оптическая связь), использующие топологию «точка–точка». Метод передачи звука с помощью модулированного пучка света предложен в начале XX в., а первые коммерческие устройства появились в середине 1980-х г. Эта связь имеет высокую пропускную способность и помехозащищенность, не требует разрешения на использование радиочастотного диапазона и др. Такие лазерные системы поддерживают любые протоколы передачи данных. Исходный сигнал модулируется оптическим лазерным излучателем и в виде узкого светового луча передатчиком и оптической системой линз передается в атмосферу. На приемной стороне этот пучок света возбуждает фотодиод, регенерирующий модулированный сигнал. Распространяясь в атмосфере лазерный луч подвергается воздействию микроскопических частиц пыли, паров и капель жидкости (в т.ч. осадков), температуры и др. Эти воздействия снижают дальность связи, составляющую от единиц, до 10–15 км. Расстояние зависит также и от мощности передающих устройств, которая колеблется от десятков до сотен мВт и обусловлена потребностью обеспечения устойчивой связи. Система обеспечивает достоверность связи более чем на 99,9%. Удобство и малое время развертывания таких систем позволяют эффективно использовать их для создания резервных и аварийных каналов двусторонней связи, организации временной высокоскоростной и устойчивой связи, например, между двумя ЛВС, в системах видеонаблюдения и др.

Спутниковая связь образуется между специальными наземными станциями спутниковой связи и спутником с антеннами и приемо-передающим оборудованием. Для Она используется с целью циркулярного информационного обеспечения большого числа абонентов, как система широкополосного вещания (телевидение, звуковое вещание, передача газет), для организации виртуальных магистральных линий связи большой протяженности и др. Спутниковая связь позволяет охватить территории со слабо развитой инфраструктурой связи, расширить сферу и набор услуг, в т.ч. мультимедийных, радионавигационных и др. Принцип ее работы заключается в том, что сигнал от абонента поступает (в т.ч. по радиоканалу), как правило, на ближайшую наземную станцию, направляющую его на станцию спутниковой связи. Оттуда сигнал с помощью мощной антенны отправляется на спутник. К абоненту сигнал поступает аналогично, в обратном порядке.

Спутники располагаются на одной из трех орбит (рис. 4). Спутник, использующий геостационарную орбиту (англ. «Geostationary Earth Orbit», GEO), находится на высоте 36 тыс. км от Земли, и является неподвижным для наблюдателя. Он охватывает значительные области (территории) планеты. Средние орбиты (англ. «Mean Earth Orbit», MEO) обитания спутников характеризуются высотой 5–15 тыс. км, а на низких орбитах (англ. «Low Earth Orbit», LEO) высота размещения спутников не превышает 1,5 тыс. км. В этом случае они охватывают небольшие, локальные территории.

Станции спутниковой связи делятся на: стационарные, переносные (перевозимые) и портативные.

Они обеспечивают: телевидение и радиовещание для коллективных и индивидуальных пользователей; национальные и цифровые телефонные сети связи; поддержку системы коммерческой связи SMS (англ. «Satellite Multiservices System») для высокоскоростной передачи данных, проведения видеоконференций и межкомпьютерного обмена информацией; предоставление связи наземным подвижным объектам и др.
Станции спутниковой связи используют для цифрового спутникового телевидения, телефорумов, просмотра видеофильмов, предоставления широкомасштабных образовательных, профессиональных и консультационных (в т.ч. медицинских) и иных услуг. Портативные станции спутниковой связи вместе с антенной умещаются в кейсе и имеют массу до 8,5 кг. Современные спутниковые телефоны могут работать как сотовые аппараты и весят менее 500 г.

Средства связи все больше ориентируются на обеспечение передачи различных видов данных. Для этого создаются сети передачи данных, использующие специальные каналы связи и методы передачи данных, предоставляющие пользователям различные виды передачи данных.

Рис. 4.

Технологии защиты информации. Основные принципы защиты информации. Проблемы, связанные с безопасностью передачи информации в компьютерных сетях.

Создание всеобщего информационного пространства, массовое применение персональных компьютеров и внедрение компьютерных систем породили необходимость решения комплексной проблемы защиты информации. В интегрированных и локальных системах обработки данных (СОД) с использованием разнообразных технических средств, включая компьютерные, под защитой информации принято понимать использование различных средств и методов, принятие мер и осуществление мероприятии с целью системного обеспечения надежности передаваемой, хранимой и обрабатываемой информации.

Защитить информацию - это значит:

  •  обеспечить физическую целостность информации, т.е. не допустить искажений или уничтожения элементов информации;
  •  не допустить подмены (модификации) элементов информации при сохранении ее целостности;
  •  не допустить несанкционированного получения информации лицами или процессами, не имеющими на это соответствующих полномочий;
  •  быть уверенным в том, что передаваемые (продаваемые) владельцем информации ресурсы будут использоваться только в соответствии с обговоренными сторонами условиями.

Практика функционирования СОД показывает, что существует достаточно много способов несанкционированного доступа к информации:

  •  просмотр;
  •  копирование и подмена данных;
  •  ввод ложных программ и сообщений в результате подключения к каналам связи;
  •  чтение остатков информации на ее носителях;
  •  прием сигналов электромагнитного излучения и волнового характера;
  •  использование специальных программных и аппаратных "заглушек" и т.п.

В специальной литературе под объектом защиты понимается такой структурный компонент системы, в котором находится или может находиться подлежащая защите информация, а под элементом защиты - совокупность данных, которая может содержать подлежащие защите сведения.

В качестве объектов защиты информации в системах обработки данных можно выделить следующие:

  •  терминалы пользователей (персональные компьютеры, рабочие станции сети);
  •  терминал администратора сети или групповой абонентский узел;
  •  узел связи;
  •  средства отображения информации;
  •  средства документирования информации;
  •  машинный зал (компьютерный или дисплейный) и хранилище носителей информации;
  •  внешние каналы связи и сетевое оборудование;
  •  накопители и носители информации.

В соответствии с приведенным выше определением в качестве элементов защиты выступают блоки (порции, массивы, потоки и др.) информации в объектах защиты в частности:

  •  данные и программы в основной памяти компьютера;
  •  данные и программы на внешнем машинном носителе (гибком и жестком дисках);
  •  данные, отображаемые на экране монитора;
  •  данные, выводимые на принтер при автономном и сетевом использовании ПК;
  •  пакеты данных, передаваемые по каналам связи;
  •  данные, размножаемые (тиражируемые) с помощью копировально-множительного оборудования;
  •  отходы обработки информации в виде бумажных и магнитных носителей;
  •  журналы назначения паролей и приоритетов зарегистрированным пользователям;
  •  служебные инструкции по работе с комплексами задач;
  •  архивы данных и программного обеспечения и др.

Исследования практики функционирования систем обработки данных и компьютерных сетей показали, что существует достаточно много возможных направлений утечки информации и путей несанкционированного доступа к ней в системах и сетях:

  •  перехват электронных излучений;
  •  принудительно электромагнитное облучение (подсветка) линий связи;
  •  применение "подслушивающих" устройств;
  •  дистанционное фотографирование;
  •  перехват акустических волновых излучений;
  •  хищение носителей информации и производственных отходов систем обработки данных;
  •  считывание информации из массивов других пользователей; o чтение остаточной информации в аппаратных средствах;
  •  копирование носителей информации и файлов с преодолением мер защиты;
  •  модификация программного обеспечения путем исключения или добавления новых функций;
  •  использование недостатков операционных систем и прикладных программных средств;
  •  незаконное подключение к аппаратуре и линиям связи, в том числе в качестве активного ретранслятора;
  •  злоумышленный вывод из строя механизмов защиты;
  •  маскировка под зарегистрированного пользователя и присвоение себе его полномочий;
  •  введение новых пользователей;
  •  внедрение компьютерных вирусов.

Система защиты информации

Система защиты информации - это совокупность организационных, административных и технологических мер, программно технических средств, правовых и морально-этических норм, направленных на противодействие угрозам нарушителей с целью сведения до минимума возможного ущерба пользователям владельцам системы.

Учитывая важность, масштабность и сложность решения проблемы сохранности и безопасности информации, рекомендуется разрабатывать архитектуру безопасности в несколько этапов:

  •  анализ возможных угроз;
  •  разработка системы защиты;
  •  реализация системы защиты;
  •  сопровождение системы защиты.

Этап разработки системы защиты информации предусматривает использование различных комплексов мер и мероприятий организационно - административного, технического, программно- аппаратного, технологического, правового, морально-этического характера и др.

Организационно-административные средства защиты сводятся к регламентации доступа к информационным и вычислительным ресурсам, функциональным процессам систем обработки данных, к регламентации деятельности персонала и др. Их цель - в наибольшей степени затруднить или исключить возможность реализации угроз безопасности.

Наиболее типичные организационно административные средства:

  •  создание контрольно-пропускного режима на территории, где располагаются средства обработки информации;
  •  изготовление и выдача специальных пропусков;
  •  мероприятия по подбору персонала, связанного с обработкой данных;
  •  допуск к обработке и передаче конфиденциальной информации только проверенных должностных лиц;
  •  хранение магнитных и иных носителей информации, представляющих определенную тайну, а также регистрационных журналов в сейфах, не доступных для посторонних лиц;
  •  организация защиты от установки прослушивающей аппаратуры в помещениях, связанных с обработкой информации;
  •  организация учета использования и уничтожения документов (носителей) с конфиденциальной информацией;
  •  разработка должностных инструкций и правил по работе с компьютерными средствами и информационными массивами;
  •  разграничение доступа к информационным и вычислительным ресурсам должностных лиц в соответствии с их функциональными обязанностями.

Технические средства защиты призваны создать некоторую физически замкнутую среду вокруг объекта и элементов защиты. В этом случае используются такие мероприятия:

  •  установка средств физической преграды защитного контура помещений, где ведется обработка информации (кодовые замки; охранная сигнализация - звуковая, световая, визуальная без записи и с записью на видеопленку);
  •  ограничение электромагнитного излучения путем экранирования помещений, где происходит обработка информации, листами из металла или специальной пластмассы;
  •  осуществление электропитания оборудования, отрабатывающего ценную информацию, от автономного источника питания или от общей электросети через специальные сетевые фильтры;
  •  применение, во избежание несанкционированного дистанционного съема информации, жидкокристаллических или плазменных дисплеев, струйных или лазерных принтеров соответственно с низким электромагнитным и акустическим излучением;
  •  использование автономных средств защиты аппаратуры в виде кожухов, крышек, дверец, шторок с установкой средств контроля вскрытия аппаратуры.

Программные средства и методы зашиты активнее и шире других применяются для защиты информации в персональных компьютерах и компьютерных сетях, реализуя такие функции защиты, как разграничение и контроль доступа к ресурсам; регистрация и анализ протекающих процессов, событий, пользователей; предотвращение возможных разрушительных воздействий на ресурсы; криптографическая защита информации; идентификация и аутентификация пользователей и процессов и др.

В настоящее время наибольший удельный вес в этой группе мер в системах обработки экономической информации составляют специальные пакеты программ или отдельные программы, включаемые в состав программного обеспечения с целью реализации задач по защите информации. Технологические средства защиты информации - это комплекс мероприятий, органично встраиваемых в технологические процессы преобразования данных.

Среди них:

  •  создание архивных копий носителей;
  •  ручное или автоматическое сохранение обрабатываемых файлов во внешней памяти компьютера;
  •  регистрация пользователей компьютерных средств в журналах;
  •  автоматическая регистрация доступа пользователей к тем или иным ресурсам;
  •  разработка специальных инструкций по выполнению всех технологических процедур и др.

К правовым и морально-этическим, мерам и средствам защиты относятся действующие в стране законы, нормативные акты, регламентирующие правила обращения с информацией и ответственность за их нарушение; нормы поведения, соблюдение которых способствует защите информации. Примером действующих законодательных актов в Российской Федерации, которыми регламентированы цивилизованные юридические и моральные отношения в сфере информационного рынка, являются законы РФ "Об информации, информатизации и защите информации" от 20.02.1995 г. № 24-ФЗ; "0 правовой охране программ для ЭВМ и баз данных" № 5351-4 от 9.07.1993 г. в редакции Федерального закона от 19.07.95 № 110-ФЗ и др.; примером предписаний морально-этического характера - "Кодекс профессионального поведения членов Ассоциации пользователей ЭВМ США".

Закон РФ "Об информации, информатизации и защите информации" от 20.02.1995 г. создает условия для включения России в международный информационный обмен, предотвращает бесхозяйственное отношение к информационным ресурсам и информатизации, обеспечивает информационную безопасность и права юридических и физических лиц на информацию. Заложив юридические основы гарантий прав граждан на информацию, закон направлен на обеспечение защиты собственности в сфере информационных систем и технологий, формирование рынка информационных ресурсов, услуг, систем, технологий, средств их обеспечения. Все 25 статей Закона РФ "Об информации, информатизации и защите информации" сгруппированы в главы: общие положения; информационные ресурсы; пользование информационными ресурсами; информатизация; информационные системы, технологии и средства их обеспечения; защита информации и прав субъектов в области информационных процессов и информатизации.

Следует заметить, что в действующем ныне Уголовном кодексе РФ имеется глава "Преступления в сфере компьютерной информации". В ней содержатся три статьи: "Неправомерный доступ к компьютерной информации" (ст. 272), "Создание, использование и распространение вредоносных программ для ЭВМ" (ст. 273) и "Нарушение прав эксплуатации ЭВМ, систем ЭВМ или их сетей" (ст. 274).

В зависимости от серьезности последствий компьютерного злоупотребления к лицам, его совершившим, могут применяться различные меры наказания, вплоть до лишения свободы сроком до 5 лет.

8.2. Средства опознания и разграничения доступа к информации

В компьютерных системах сосредоточивается информация, право на пользование которой принадлежит определенным лицам или группам лиц, действующим в порядке личной инициативы или в соответствии с должностными обязанностями. Чтобы обеспечить безопасность информационных ресурсов, устранить возможность несанкционированного доступа, усилить контроль санкционированного доступа к конфиденциальной либо к подлежащей засекречиванию информации, внедряются различные системы опознавания, установления подлинности объекта (субъекта) и разграничения доступа. В основу построения таких систем закладывается принцип допуска и выполнения только таких обращений к информации, в которых присутствуют соответствующие признаки разрешенных полномочий.

Ключевыми понятиями в этой системе являются "идентификация" и "аутентификация". Идентификация - это присвоение какому-либо объекту или субъекту уникального имени или образа. Аутентификация - это установление подлинности, т.е. проверка, является ли объект (субъект) действительно тем, за кого он себя выдает.

Конечная цель процедур идентификации и аутентификации объекта (субъекта) - допуск его к информации ограниченного пользования в случае положительной проверки либо отказ в допуске в случае отрицательного исхода проверки.

Объектами идентификации и аутентификации могут быть: люди (пользователи, операторы и др.); технические средства (мониторы, рабочие станции, абонентские пункты); документы (ручные, распечатки и др.); магнитные носители информации; информация на экране монитора, табло и др.

Один из наиболее распространенных методов аутентификации - присвоение лицу или другому имени пароля и хранение его значения в вычислительной системе. Пароль - это совокупность символов, определяющая объект (субъект). При выборе пароля возникают вопросы о его размере, стойкости к несанкционированному подбору, способам его применения. Естественно, чем больше длина пароля, тем большую безопасность будет обеспечивать система, ибо потребуются большие усилия для его отгадывания. При этом выбор длины пароля в значительной степени определяется развитием технических средств, их элементной базой и быстродействием.

Наиболее высокий уровень безопасности достигается в случае деления пароля на две части: одну 3 - 6-значную, легко запоминаемую человеком, и вторую, содержащую количество знаков, определяемое требованиями к защите и возможностями технической реализации системы. Эта часть помещается на специальный физический носитель - карточку, устанавливаемую пользователем в специальное считывающее устройство.

Учитывая важность пароля как средства повышения безопасности информации от несанкционированного использования, следует соблюдать некоторые меры предосторожности, в том числе:

  •  не хранить пароли в вычислительной системе в незашифрованном виде;
  •  не печатать и не отображать пароли в явном виде на терминале пользователя;
  •  не использовать в качестве пароля свое имя или имена родственников, а также личную информацию (дата рождения, номер домашнего или служебного телефона, название улицы и др.);
  •  не использовать реальные слова из энциклопедии или толкового словаря;
  •  выбирать длинные пароли;
  •  использовать смесь символов верхнего и нижнего регистров клавиатуры;
  •  использовать комбинации из двух простых слов, соединенных специальными символами (например, +, = и др.);
  •  придумывать новые слова (абсурдные или даже бредового содержания);
  •  чаще менять пароль.

Для идентификации пользователей могут применяться сложные в плане технической реализации системы, обеспечивающие установление подлинности пользователя на основе анализа его индивидуальных параметров: отпечатков пальцев, рисунка линий руки, радужной оболочки глаз, тембра голоса и др. Но пока эти приемы носят скорее рекламный, чем практический характер.

Одно из интенсивно разрабатываемых направлений по обеспечению безопасности информации - идентификация и установление подлинности документов на основе электронной цифровой подписи - ныне простирается от проведения финансовых и банковских операций до контроля за выполнением различных договоров. Естественно, при передаче документов по каналам связи применяется факсимильная аппаратура, но в этом случае к получателю приходит не подлинник, а лишь копия документа с копией подписи, которая в процессе передачи может быть подвергнута повторному копированию для использования ложного документа.

Электронная цифровая подпись представляет собой способ шифрования с помощью криптографического преобразования и является паролем, зависящим от отправителя, получателя и содержания передаваемого сообщения. Для предупреждения повторного использования подпись должна меняться от сообщения к сообщению

Компьютерные вирусы и антивирусные средства

Массовое использование ПК в сетевом режиме, включая выход в глобальную сеть Интернет, породило проблему заражения их компьютерными вирусами. Компьютерным вирусом принято называть специально написанную, обычно небольшую по размерам программу, способную самопроизвольно присоединяться к другим программам (т.е. заражать их), создавать свои копии (не обязательно полностью совпадающие с оригиналом) и внедрять их в файлы, системные области компьютера и в другие объединенные с ним компьютеры с целью нарушения нормальной работы программ, порчи файлов и каталогов, создания различных помех при работе на компьютере.

Способ функционирования большинства вирусов - это такое изменение системных файлов компьютера, чтобы вирус начинал свою деятельность при каждой загрузке. Некоторые вирусы инфицируют файлы загрузки системы, другие специализируются на EXЕ-, СОМ- и других программных файлах. Всякий раз, когда пользователь копирует файлы на гибкий диск или посылает инфицированные файлы по модему, переданная копия вируса пытается установить себя на новый диск.

К признакам появления вируса можно отнести:

  •  замедление работы компьютера:
  •  невозможность загрузки операционной системы;
  •  частые "зависания" и сбои в работе компьютера;
  •  прекращение работы или неправильную работу ранее успешно функционировавших программ;
  •  увеличение количества файлов на диске;
  •  изменение размеров файлов;
  •  периодическое появление на экране монитора неуместных сообщений;
  •  уменьшение объема свободной оперативной памяти;
  •  заметное возрастание времени доступа к жесткому диску;
  •  изменение даты и времени создания файлов;
  •  разрушение файловой структуры (исчезновение файлов, искажение каталогов и др.);
  •  загорание сигнальной лампочки дисковода, когда к нему нет обращения, и др.

В зависимости от среды обитания вирусы классифицируются на загрузочные, файловые, системные, сетевые, файлово-загрузочные.

Загрузочные вирусы внедряются в загрузочный сектор диска или в сектор, содержащий программу загрузки системного диска.

Файловые вирусы внедряются в основном в исполняемые файлы с расширением .СОМ и .ЕХЕ.

Системные вирусы проникают в системные модули и драйверы периферийных устройств, таблицы размещения файлов и таблицы разделов.

Сетевые вирусы обитают в компьютерных сетях; файлово-загрузочные (многофункциональные) поражают загрузочные секторы дисков и файлы прикладных программ. По способу заражения среды обитания вирусы подразделяются на резидентные и на нерезидентные.

Резидентные вирусы при заражении компьютера оставляют в оперативной памяти свою резидентную часть, которая затем перехватывает обращение операционной системы к другим объектам заражения, внедряется в них и выполняет свои разрушительные действия вплоть до выключения или перезагрузки компьютера. Нерезидентные вирусы не заражают оперативную память ПК и являются активными ограниченное время.

Алгоритмическая особенность построения вирусов оказывает влияние на их проявление и функционирование. Так, репликаторные программы благодаря своему быстрому воспроизводству приводят к переполнению основной памяти, при этом уничтожение программ-репликаторов усложняется, если воспроизводимые программы не являются точными копиями оригинала. В компьютерных сетях распространены программы-черви. Они вычисляют адреса сетевых компьютеров и рассылают по этим адресам свои копии, поддерживая между собой связь. В случае прекращения существования "червя" на каком-либо ПК оставшиеся отыскивают свободный компьютер и внедряют в него такую же программу.

"Троянский конь" - это программа, которая, маскируясь под полезную программу, выполняет дополнительные функции, о чем пользователь и не догадывается (например, собирает информацию об именах и паролях, записывая их в специальный файл, доступный лишь создателю данного вируса), либо разрушает файловую систему.

Логическая бомба - это программа, которая встраивается в большой программный комплекс. Она безвредна до наступления определенного события, после которого реализуется ее логический механизм. Например, такая вирусная программа начинает работать после некоторого числа прикладной программы, комплекса, при наличии или отсутствии определенного файла или записи файла и т.д.

Программы-мутанты, самовоспроизводясь, воссоздают копии, которые явно отличаются от оригинала.

Вирусы-невидимки, или стелс-вирусы, перехватывают обращения операционной системы к пораженным файлам и секторам дисков и подставляют вместо себя незараженные объекты. Такие вирусы при обращении к файлам используют достаточно оригинальные алгоритмы, позволяющие "обманывать" резидентные антивирусные мониторы.

Макровирусы используют возможности макроязыков, встроенных в офисные программы обработки данных (текстовые редакторы, электронные таблицы и т.д.).

По степени воздействия на ресурсы компьютерных систем и сетей, или по деструктивным возможностям, выделяются безвредные, неопасные, опасные и разрушительные вирусы.

Безвредные вирусы не оказывают разрушительного влияния на работу ПК, но могут переполнять оперативную память в результате своего размножения.

Массовое распространение компьютерных вирусов вызвало разработку антивирусных программ, позволяющих обнаруживать и уничтожать вирусы, "лечить" зараженные ресурсы.

По методу работы антивирусные программы подразделяются на фильтры, ревизоры доктора, детекторы, вакцины и другие.

Программы-фильтры, или "сторожа", постоянно находятся в оперативной памяти, являясь резидентными, и перехватывают все запросы к операционной системе на выполнение подозрительных действий, т.е. операций, используемых вирусами для своего размножения и порчи информационных и программных ресурсов в компьютере, в том числе для переформатирования жесткого диска. Такими действиями могут быть попытки изменения атрибутов файлов, коррекции исполняемых СОМ- или ЕХЕ-файлов, записи в загрузочные секторы диска и др.

При каждом запросе на такое действие на экран компьютера выдается сообщение о том, какое действие затребовано и какая программа желает его выполнять. Пользователь в ответ на это должен либо разрешить выполнение действия, либо запретить его. Подобная часто повторяющаяся "назойливость", раздражающая пользователя, и то, что объем оперативной памяти уменьшается из-за необходимости постоянного нахождения в ней "сторожа", являются главными недостатками этих программ. К тому же программы-фильтры не "лечат" файлы или диски, для этого необходимо использовать другие антивирусные программы. Примером программ-сторожей являются А VP, Norton Anti Virus for Windows 95, McAfee Virus Scan 95, Thunder Byte Professional for Windows 95.

Надежным средством защиты от вирусов считаются программы-ревизоры. Они запоминают исходное состояние программ, каталогов и системных областей диска, когда компьютер еще не был заражен вирусом, а затем периодически сравнивают текущее состояние с исходным. При выявлении несоответствий (по длине файла, дате модификации, коду циклического контроля файла и др.) сообщение об этом выдается пользователю. Примером программ-ревизоров являются программа Adinf (фирмы "Диалог-Наука" и дополнение к ней в виде Adinf Cure Module.

Программы-доктора не только обнаруживают, но и "лечат" зараженные программы или диски, "выкусывая" из зараженных программ тело вируса. Программы этого типа делятся на фага и полифаги. Последние служат для обнаружения и уничтожения большого количества разнообразных вирусов. Наибольшее распространение в России имеют такие полифаги, как MS Anti Virus, Aidstest и Doctor Web, которые непрерывно обновляются для борьбы с появляющимися новыми вирусами.

Программы-детекторы позволяют обнаруживать файлы, зараженные одним или несколькими известными разработчикам программ вирусами.

Программы-вакцины, или иммунизатор, относятся к резидентным программам. Они модифицируют программы и диски таким образом, что это не отражается на работе программ, но вирус, от которого производится вакцинация, считает их уже зараженными и не внедряется в них.

К настоящему времени зарубежными и отечественными фирмами и специалистами разработано большое количество антивирусных программ. Многие из них, получившие широкое признание, постоянно пополняются новыми средствами для борьбы с вирусами и сопровождаются разработчиками.

Переход на использование операционной системы Windows 95/ NT породил проблемы с защитой от вирусов, создаваемых специально для этой среды. Кроме того, появилась новая разновидность инфекции - макровирусы, "вживляемые" в документы, подготавливаемые текстовым процессором Word и электронными таблицами Excel.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19685. «Подлиповцы» Ф.М. Решетникова: поэтика, выражение идеологии 35.5 KB
  Подлиповцы Ф.М. Решетникова: поэтика выражение идеологии Решетников: с 1847 учился в начальной школе затем в Пермском уездном училище. В 1855 за вынос из почтовой конторы пакетов был отдан под суд после длившегося два года судебного следствия был сослан на 3 месяца в Сол...
19686. «Очерки бурсы» Н.Г. Помяловского: идеология, поэтика 31 KB
  Очерки бурсы Н.Г. Помяловского: идеология поэтика. Помяловский родился в семье дьякона. Учился в АлександроНевском духовном училище. Окончил Петербургскую духовную семинарию 1857. По окончании в ожидании места читал по покойникам пел в церкви. В то же время занималс...
19687. Образ разночинца и его судьба в повестях Н.Г. Помяловского («Мещанское счастье», «Молотов») 32.5 KB
  Образ разночинца и его судьба в повестях Н.Г. Помяловского Мещанское счастье Молотов. Мещанское счастье и Молотов самые известные произведения писателя представляют собой дилогию в центре которой повествование о судьбе разночинца Молотова. Произведения з...
19688. Творческий путь Чернышевского 30 KB
  Творческий путь Чернышевского. Н. Г. Чернышевский 1828 1889 русский философутопист революционер редактор литературный критик публицист и писатель. Родился в Саратове в семье священника Гаврилы Ивановича Чернышевского 1793 1861. Учился дома под руководством отца много...
19689. «Что делать?»: идеология, поэтика, проблемы художественности 29.5 KB
  Что делать: идеология поэтика проблемы художественности. Огромная покоряющая сила романа Н.Г. Чернышевского заключалась в том что он убеждал в истинности передового в жизни убеждал что светлое социалистическое будущее возможно. Он отвечал на самый главный вопрос
19690. Творческий путь Некрасова 24 KB
  Творческий путь Некрасова. Н. А. Некрасов 1821 1877/78 пришел в литературу вскоре после гибели Пушкина и еще при жизни Лермонтова. Раннюю лирику поэта принято считать ученической подражательной перепевающей мотивы русских романтиков. Но уже в середине 40ч гг. им созданы поэ...
19691. Новаторство Некрасова как поэта 28.5 KB
  Новаторство Некрасова как поэта. Поэтический мир Некрасова удивительно богат и разнообразен. Талант которым щедро наградила его природа и необычайное трудолюбие помогли поэту создать такую многоголосую и напевную лирику. Поговорим о политической гражданской лири
19692. Творческий путь А. А. Фета. Своеобразие поэзии и литературной позиции 27.5 KB
  Творческий путь А. А. Фета. Своеобразие поэзии и литературной позиции. А. А. Фет 1820 1892. Первый сборник стихотворений Лирический Пантеон вышел в Москве в 1840 г.. В сборнике преобладали баллады и антологические стихотворения т.е. стилизации под античную поэзию; в воспеван...
19693. Драматургия А. Н. Островского: поэтика, эволюция 28.5 KB
  Драматургия А. Н. Островского: поэтика эволюция. Островский 1823 1886 пришел в литературу как создатель национальносамобытного театрального стиля опирающегося в поэтике на фольклорную традицию. Это оказалось возможно потому что он начинал с изображения патриархальных...