КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАЩИЩЕННОЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ
С ВНУТРЕННИМ КОДИРОВАНИЕМ НА ОСНОВЕ НЕПОЗИЦИОННОЙ АРИФМЕТИКИ 

Васин Леонид Анатольевич, кандидат технических наук, заведующий кафедрой информационно-вычислительных систем, Пензенский государственный университет архитектуры и строительства (Россия, г. Пенза, ул. Германа Титова, 28), E-mail: leo.vasin@gmail.com 

004.41 

Актуальность и цели. Защита от потери данных путем получения несанкционированного доступа к вычислительным системам является актуальной проблемой, возникающей как при локальном применении, так и в составе систем пе-
редачи данных. Аппаратные и программные средства ограничения доступа не всегда позволяют обеспечить надежную защиту такой вычислительной структуры. Также существует возможность получения защищаемой информации путем съема и анализа потоков данных в вычислительной структуре, особенно распределенной архитектуры. В работе показан способ построения защищенной параллельной вычислительной системы с внутренним кодированием потоков данных, основанной на использовании непозиционной машинной арифметики. Приводится порядок функционирования такой вычислительной структуры. Целью работы являются разработка и исследование структурной организации вычислительных архитектур, специализированных операционных систем.
Материалы и методы. Теоретическое исследование базируется на известных положениях организации вычислительного процесса и положений системы остаточных классов.
Результаты. Применение непозиционной арифметики, в частности системы остаточных классов, как базового принципа кодирования данных в информационных системах на основе уникального ключа, в роли которого высту-
пает выбранное основание. Выбор основания осуществляется оператором и выбирается случайным образом, смена которого полностью изменяет данные в вычислительном процессе. Дополнительное введение в вычислительную структуру блока потокового кодировщика или использование для этого дополнительных процессорных устройств позволяет осуществить необходимое потоковое преобразование входных и выходных данных из позиционной системы в непозиционную.
Выводы. Предложенный подход к построению одного из вариантов защищенной информационной системы позволяет осуществить защиту вычислительного процесса от получения оригинальных данных и организовать его с большим параллелизмом, чем и обусловлено использование непозиционной арифметики. 

Ключевые слова

архитектура вычислительной системы, организация вычислительного процесса, защита данных, непозиционная машинная арифметика, система остаточных классов, структурная организация операционной системы 

 Скачать статью в формате PDF