«Программное обеспечение для кодирования текстовой информации методами цифровой обработки сигналов» - Дипломная работа

Жизнь современного общества немыслима без современных информационных технологий. Компьютеры обслуживают банковские системы, контролируют работу атомных реакторов, распределяют энергию, следят за расписанием поездов, управляют самолетами, космическими кораблями. Компьютерные сети и телекоммуникации предопределяют надежность и мощность систем обороны и безопасности страны. Компьютеры обеспечивают хранение информации, ее обработку и предоставление потребителям, реализуя таким образом информационные технологии. Однако именно высокая степень автоматизации порождает риск снижения безопасности (личной, информационной, государственной, и т.п.). Доступность и широкое распространение информационных технологий, ЭВМ делает их чрезвычайно уязвимыми по отношению к деструктивным воздействиям. Тому есть много примеров. Так, каждые 20 секунд в США совершается преступление с использованием программных средств, 80% этих преступлений, расследуемых ФБР, происходит через сеть Internet. Потери от хищений или повреждений компьютерных сетей превышают 100 млн. долл. в год. Субъекты производственно-хозяйственных отношений вступают друг с другом в информационные отношения (отношения по поводу получения, хранения, обработки, распределения и использования информации) для выполнения своих производственно-хозяйственных и экономических задач. Поэтому обеспечение информационной безопасности - это гарантия удовлетворения законных прав и интересов субъектов информационных отношений.

По некоторым данным, АНБ уделяет пристальное внимание взлому таких протоколов, как SSL, VPN и 4G [1]. Если взлом не удается осуществить простым перебором ключей, как например, в случае 256-ти битного шифрования, то алгоритм шифрования ослабляется с помощью уязвимостей.

Имеются сведения, что таким образом АНБ ослабила алгоритм шифрования RCA.

Поданным газеты Гардиан, АНБ имеет доступ к интернет-трафику большой четверки - Hotmail, Google, Yahoo и Facebook [2].

Намеренное ослабление изначально стойких алгоритмов шифрования правительственными спецслужбами ставит законный вопрос: не смогут ли этими уязвимостями воспользоваться хакеры? Второй вопрос: как обеспечить конфиденциальность пересылаемых данных. Решение видится в использовании нетрадиционных малораспространенных алгоритмов шифрования. Это и определяет актуальность нашей работы.

Целью магистерской диссертации является: повышение защищенности данных путем кодирования текста с помощью музыки.

Объектом исследования является: процесс кодирования информации.

Предметом диссертационной работы является программное обеспечение, предназначенное для кодирования и декодирования информации.

Методы исследования. Кодирование производиться с помощью технологии MusicXML а декодирование методом вейвлет- анализа.

Задачи.

Разработать математическую модель, кодирование текста с помощью музыки.

Разработать математическую модель декодирования текста из музыки методом вейвлет-анализа.

Разработать программное обеспечение, осуществляющее кодирование текста с помощью музыки.

Разработать программное обеспечение, осуществляющее

декодирование текста из музыки методом вейвлет-анализа.

ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Угрозы безопасности для информационных систем

Массовое наблюдение, которым занимается Агентство национальной безопасности (АНБ) США, — лишь начало более глобальных событий, писал в 2015 году журнал Spiegel. Новые документы, обнародованные Эдвардом Сноуденом (Edward Snowden) и оказавшиеся в распоряжении издания, говорят о том, что агентство вооружает Америку для будущих войн в киберпространстве, в которых ключевую роль должен сыграть интернет.

Целью подготовки является обретение возможности парализовать вычислительные сети, и за счет этого нарушить работу предприятий, включая электростанции, системы водоснабжения, фабрики и аэропорты, а также финансовые институты.

В двадцатом веке было создано ядерное, биологическое и химическое оружие. Только лишь спустя десятилетия были разработаны меры регулирования таких видов вооружений. Сегодня создается новое цифровое оружие для войны в интернете. Но ни одно международное соглашение и ни одна организация не регулируют цифровое оружие.

Примечательно, что канадский теоретик Маршал МакЛухан (Marshall McLuhan) предвидел это десятки лет назад. В 1970 г. он заявил:

«Третья мировая война будет партизанской информационной войной без разделения между военным и гражданским участием».

Это, по мнению немецкого издания, именно то, к чему АНБ готовится сейчас. К 2015 году киберподразделения есть у сухопутных войск, военно-морских сил и военно-воздушных сил США. Но АНБ, которое, кстати, тоже является военной организацией, по мнению Spiegel, лидирует в этой сфере. Неслучайно директор АНБ Майкл Рождерс (Michael Rogers) также занимает должность главы Кибернетического командования США. В его ведении находится около 40 тыс. военных, которые занимаются шпионажем и проводят кибератаки [3].

С военной точки зрения наблюдение в интернете — это лишь первая фаза кибернетической войны. Исходя из документов АНБ, оказавшихся в распоряжении Spiegel, наблюдение нужно для того, чтобы найти уязвимости во вражеской информационной системе. После того как уязвимости найдены, наступает вторая фаза — установка жучков и обретение возможности постоянного наблюдения.

Третья фаза в документах АНБ, которые цитирует издание, фигурирует со словом «контроль». В третьей фазе агентство получает возможность «контроля и уничтожения критически важных систем». К критически важным системам относится все, что обеспечивает нормальную жизнь людей — электрические сети, коммуникации, транспорт. В документах фигурирует понятие «поэтапный захват контроля в режиме реального времени».

В одной из презентаций АНБ говорится, что следующий крупный мировой конфликт возьмет начало в киберпространстве. Поэтому одной из важнейших задач агентства является подготовка к такому конфликту. Согласно документам, в АНБ рассчитывало получить из государственного бюджета около $1 млрд только лишь на укрепление своих вычислительных сетей.

Вывод по главе 1

Разоблачения мистера Сноудена обнажили очень интересную проблему. Для нормальной работы современного бизнеса, общественных институтов, правительственных организаций и частных лиц требуется доверие. Доверие обеспечивается алгоритмами шифрования, встроенными в браузеры, операционные системы, веб-приложения и так далее. Было бы странно, если бы спецслужбы не занимались взломом шифров с целью получения доступа к конфиденциальной информации.