Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени содержит: блок кодирования, вычислительное ядро, первая группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока интерфейсов, а вторая группа входов/выходов соединена с группой входов/выходов блока памяти, причем блок кодирования включает в себя конвейер, блок криптопримитивов, первый, второй, третий, четвертый регистры, первые входы/выходы которых объединены между собой и соединены с третьей группой входов/выходов вычислительного ядра, а вторые входы/выходы регистров объединены между собой и соединены с первым входом/выходом конвейера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока криптопримитивов. 1 ил.

 

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности, к средствам преобразования информации и обеспечения ее передачи по каналам связи. Изобретение может использоваться в динамически настраиваемых средствах управления и контроля.

Известно устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени (см. техническое описание интегральной микросхемы 1882 ВМ1Т, КФДЛ.431281.035ТО, ОАО «НИИЭТ», стр. 10-11), содержащее вычислительное ядро (аккумулятор, расширитель аккумулятора и регистровое арифметико-логическое устройство), группа входов-выходов которого соединена с группой входов-выходов блока интерфейсов (контроллер интерфейса ГОСТ Р 52070-2003 и передатчики UART0, UART1, SPI0, SPI1, I2C, LIN), а вторая группа входов-выходов соединена с группой входов-выходов блока памяти (оперативное запоминающее устройство, память программ и память данных) и группой входов-выходов блока кодирования, группа входов-выходов блока интерфейсов соединена с группой входов-выходов соответствующих портов устройства, третья группа входов-выходов вычислительного ядра соединена с группой входов-выходов блока обработки прерываний и группой входов-выходов массива таймеров-счетчиков.

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству и поэтому выбрано в качестве прототипа.

Недостатками данного устройства являются невозможность использования нескольких алгоритмов преобразования из-за единственного фиксированного блока кодирования и невозможность использования альтернативных вычислительных ядер и интерфейсов других форматов при изменении режимов или условий функционирования устройства.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание универсального устройства адаптивного преобразования данных в режиме реального времени, обладающего расширенными функциональными возможностями и уменьшенными массово-габаритными параметрами.

Достигаемым техническим результатом является использование нескольких алгоритмов преобразования за счет адаптивной загрузки алгоритма в процессе функционирования устройства и использование альтернативных вычислительных ядер и интерфейсов других форматов за счет обеспечения универсальности при подключении вычислительных ядер и интерфейсов обмена.

Для достижения технического результата в устройстве адаптивного преобразования данных в режиме реального времени, содержащем блок кодирования, вычислительное ядро, первая группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока интерфейсов, а вторая группа входов/выходов соединена с группой входов/выходов блока памяти, новым является то, что блок кодирования включает в себя конвейер, блок криптопримитивов, первый, второй, третий, четвертый регистры, первые входы/выходы которых объединены между собой и соединены с третьей группой входов/выходов вычислительного ядра, а вторые входы/выходы регистров объединены между собой и соединены с первым входом/выходом конвейера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока криптопримитивов.

Указанная совокупность существенных признаков позволяет расширить функциональные возможности устройства адаптивного преобразования данных в режиме реального времени за счет применения адаптивного способа загрузки алгоритма преобразования в процессе функционирования устройства и создать универсальное устройство с уменьшенными массово-габаритными параметрами за счет обеспечения универсальности при подключении вычислительных ядер и интерфейсов обмена.

На фиг. 1 приведена схема устройства адаптивного преобразования данных в режиме реального времени.

Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени (фиг. 1) содержит вычислительное ядро 1, блок интерфейсов 2, блок памяти 3, блок кодирования 4, включающий в себя конвейер 5, блок криптопримитивов 6, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 регистры. Первая группа входов/выходов вычислительного ядра 1 соединена с группой входов/выходов блока интерфейсов 2, вторая группа входов/выходов соединена с группой входов/выходов блока памяти 3, третья группа входов/выходов соединена с объединенными между собой первыми входами/выходами первого 7, второго 8, третьего 9, четвертого 10 регистров, вторые входы/выходы которых объединены между собой и соединены с первым входом/выходом конвейера 5, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока криптопримитивов 6. Конвейер 5, блок криптопримитивов 6, первый 7, второй 8, третий 9, четвертый 10 регистры включены в блок кодирования 4.

Вычислительное ядро 1 может быть выполнено по известной схеме (см. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. «Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах». - М: Энергоатомиздат, 1990 г., стр. 156-158). Блок интерфейсов 2 может быть представлен в виде модулей USB (см. Ульрих В.А. «Микроконтроллеры Р1С16Х7ХХ» - Санкт-Петербург: Наука и Техника, 2002 г. стр. 178-179) с подключенными к ним накопителями и другими устройствами. Блок памяти 3 может быть выполнен на микросхеме типа 1623РТ2. Блок кодирования 4 включает в себя конвейер 5, блок криптопримитивов 6, регистры 7-10. Конвейер 5 может быть выполнен по известной схеме (см. Сташин В.В., Урусов А.В., Мологонцева О.Ф. «Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах». - М.: Энергоатомиздат, 1990 г., стр. 162-163). Блок криптопримитивов 6 может быть выполнен на микросхеме 1533ЛИ1. Регистры 7-10 могут быть выполнены по известной схеме (см. Клингман Э. Проектирование специализированных микропроцессорных систем. - М.: Мир, 1985).

Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени (см. фиг. 1) работает следующим образом.

Перед началом работы необходимо сконфигурировать устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени. Для этого с помощью вычислительного ядра 1 через блок интерфейсов 2 в устройство вводятся или выбираются из имеющихся в устройстве (блок памяти 3) следующие параметры: алгоритм (режим) работы, алгоритм прямого и обратного преобразования, ключевая (параметрическая) информация. При этом заданные параметры записываются в блок преобразования 4 следующим образом: выбранный алгоритм прямого и обратного преобразования настраивает конвейер 5 с учетом информации из блока криптопримитивов 6, алгоритм (режим) работы записывается в регистр 9, ключевая (параметрическая) информация записывается в регистр 10. В качестве прямого и обратного алгоритмических преобразований может быть использован один из известных из предшествующего уровня техники алгоритмов, таких как DES, ГОСТ28147-89 в режиме гаммирования с обратной связью и т.д. Набор алгоритмических преобразований задается пользователем. Особенностью данного устройства является возможность ввода нового алгоритма преобразования с внешних носителей или по внешнему интерфейсу (блок интерфейсов 2), что не накладывает ограничений на способы преобразования данных, применяемые в устройстве.

После проведения действий по конфигурированию устройства вычислительное ядро 1 переводит его в циклический режим получения и обработки входных данных, подлежащих преобразованию.

Блок входных данных посредством одного из интерфейсов блока интерфейсов 2 (процесс выбора интерфейса на фиг. 1 не показан) поступает на регистр 7. Поступившие данные преобразуются конвейером 5 с использованием заранее заданного алгоритма преобразования (в случае выбора или формирования алгоритма преобразования из алгоритмов блока криптопримитивов 6, данный алгоритм считывается из блока криптопримитивов 6). При этом для преобразования используется ключевая (параметрическая) информация из регистра 10.

После преобразования блок данных через регистр 8 поступает на один из интерфейсов блока интерфейсов 2 (процесс выбора интерфейса на (фиг. 1 не показан) для последующей передачи пользователю или для передачи по линии связи.

Размерность входного и преобразованного блока данных может определяться пользователем в процессе задания алгоритма (режима) работы устройства и ограничивается только техническими характеристиками регистров 7, 8.

Обработка остальных блоков входной информации происходит аналогичным образом. Вычислительное ядро 1 в блоке преобразователе 4 считывает состояние регистров 7-10 и в зависимости от информации регистра 9 производит преобразование входного блока данных посредством информации конвейера 5 и блока криптопримитивов 6. После преобразования блок данных через регистр 8 поступает на один из интерфейсов блока интерфейсов 2.

Предложенный в устройстве подход позволяет оперативно изменять алгоритм преобразования данных даже в процессе работы устройства посредством изменения информации в регистрах 9, 10. Для защиты от неправомерного изменения информации в этих регистрах могут использоваться программно-аппаратные средства обеспечения безопасности, размещаемые либо в блоке памяти 3 либо подключаемые через блок интерфейсов 2.

Следует отметить, что в качестве вычислительного ядра или интерфейса обмена может использоваться альтернативное вычислительное ядро или интерфейс обмена, например, вычислительное ядро или интерфейс обмена других производителей с сопоставимыми техническими характеристиками. Данная особенность устройства позволяет уменьшить массово-габаритные параметры за счет выбора оптимальной компоновки устройства и снять элементо-компонентную зависимость от конкретного типа составных частей устройства. Для защиты от неправомерного изменения вычислительного ядра могут использоваться программно-аппаратные средства обеспечения безопасности, размещаемые либо в блоке памяти 3 либо подключаемые через блок интерфейсов 2.

Таким образом, устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени обеспечивает расширение функциональных возможностей за счет применения адаптивного способа загрузки алгоритма преобразования в процессе функционирования устройства и уменьшение массово-габаритных параметров за счет обеспечения универсальности при подключении вычислительных ядер и интерфейсов обмена.

Изготовлен лабораторный макет устройства адаптивного преобразования данных в режиме реального времени, испытания которого подтвердили осуществимость и практическую ценность заявляемого объекта.

Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени, содержащее блок кодирования, вычислительное ядро, первая группа входов/выходов которого соединена с группой входов/выходов блока интерфейсов, а вторая группа входов/выходов соединена с группой входов/выходов блока памяти, отличающееся тем то, что блок кодирования включает в себя конвейер, блок криптопримитивов, первый, второй, третий, четвертый регистры, первые входы/выходы которых объединены между собой и соединены с третьей группой входов/выходов вычислительного ядра, а вторые входы/выходы регистров объединены между собой и соединены с первым входом/выходом конвейера, второй вход/выход которого соединен с входом/выходом блока криптопримитивов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу передачи информации в коммуникационной сети. Технический результат изобретения заключается в обеспечении надежной передачи информации в коммуникационной сети за счет передачи вторичного сигнала по двум разным уровням протокола.

Изобретение относится к вычислительной технике. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способов детектирования DDoS-атак и противодействия им за счет обеспечения возможности детектирования сетевых атак разных типов на основе совместного учета вероятностных статистик, формируемых раздельно по значениям параметров как адресных полей заголовков пакетов данных, так и нагрузочных полей.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в повышении защищенности систем конференцсвязи от атак, направленных на получение несанкционированного доступа к данным, обрабатываемым в системах конференцсвязи.

Изобретение относится к области вычислительной техники. Техническим результатом является обнаружение несанкционированного использования сетевых устройств ограниченной функциональности из локальной сети и предотвращение исходящих от них распределенных сетевых атак на сетевые узлы в глобальной сети непосредственно в источнике атаки.

Изобретение относится к области сотовой связи. Технический результат заключается в повышении безопасности использования ключей в сети сотовой связи.

Изобретения относятся к способу определения категории неизвестного сертификата, а также к способу блокировки сетевых соединений с ресурсами из запрещенных категорий ресурсов.

Изобретения относятся к способу определения категории неизвестного сертификата, а также к способу блокировки сетевых соединений с ресурсами из запрещенных категорий ресурсов.

Изобретение относится к системам защиты конечных сетевых точек от угроз компьютерной безопасности. Техническим результатом изобретения является расширение арсенала технических средств для защиты клиентских систем от угроз компьютерной безопасности.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат изобретения заключается в возможности установления безопасной связи между электронными устройствами связи через ячеистую сеть.

Изобретение относится к системе беспроводной связи, содержащей хост беспроводной связи и сопрягаемое устройство беспроводной связи. Технический результат заключается в обеспечении установления соединения и получения услуг при уменьшении требуемого объема пользовательского взаимодействия и количества времени.

Изобретение относится к вычислительной технике. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей способов детектирования DDoS-атак и противодействия им за счет обеспечения возможности детектирования сетевых атак разных типов на основе совместного учета вероятностных статистик, формируемых раздельно по значениям параметров как адресных полей заголовков пакетов данных, так и нагрузочных полей.

Изобретение относится к вычислительной технике. Технический результат − увеличение времени непрерывной регистрации данных в многозадачной системе, увеличение быстродействия системы объективного контроля и анализа, исключение ошибочной интерпретации нулевых значений сигналов.

Изобретение относится к области связи. Технический результат заключается в повышении защищенности систем конференцсвязи от атак, направленных на получение несанкционированного доступа к данным, обрабатываемым в системах конференцсвязи.

Данное техническое решение относится к области вычислительной техники, в частности к способам и системам для измерения статистики трафика сети. Технический результат - повышение точности измерения статистики трафика сети по n-секундным интервалам при осуществлении нагрузочного теста.

Изобретения относятся к способу определения категории неизвестного сертификата, а также к способу блокировки сетевых соединений с ресурсами из запрещенных категорий ресурсов.

Изобретение относится к области разрешения имени DNS сети Интернет. Технический результат заключается в расширении арсенала средств.

Изобретение относится к области передачи служебно-технологических команд, сформированных на основе нелинейных рекуррентных последовательностей. Технический результат заключается в повышении скрытности передачи и приема служебно-технологических команд и уменьшении времени на их обработку.

Изобретение относится к радиотехнике и предназначено для применения в мобильных и подвижных системах связи. Техническим результатом изобретения является обеспечение работы модема в низкоскоростном режиме с кодовым расширением, при сохранении возможности передачи служебной речевой связи и управления абонентскими станциями по каналам телеметрии и управления в условиях неблагоприятной помеховой обстановки, в условиях ограниченной выделяемой полосы частот, а также в режиме установки связи, когда передача пользовательских данных с заданной скоростью невозможна, и реализация возможности многоканальной передачи пользовательских данных, служебной связи, данных телеметрии и телеуправления.

Изобретение относится к установлению соединений между мобильным устройством и локальной сетью, в частности, где узлы такой сети выполняют функции в здании. Технический результат – гибкое определение определенной точки доступа к сети, в связи с чем отсутствует необходимость в заранее определенной точке доступа, например в фиксированном шлюзе.

Изобретение относится к области беспроводной связи. Технический результат заключается в повышении эффективности передачи сообщений плоскости управления (CP) в архитектуре радиосвязи, которая обеспечивает взаимодействие двух разных технологий радиодоступа (RAT).

Изобретение относится к области вычислительной техники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. Устройство адаптивного преобразования данных в режиме реального времени содержит: блок кодирования, вычислительное ядро, первая группа входоввыходов которого соединена с группой входоввыходов блока интерфейсов, а вторая группа входоввыходов соединена с группой входоввыходов блока памяти, причем блок кодирования включает в себя конвейер, блок криптопримитивов, первый, второй, третий, четвертый регистры, первые входывыходы которых объединены между собой и соединены с третьей группой входоввыходов вычислительного ядра, а вторые входывыходы регистров объединены между собой и соединены с первым входомвыходом конвейера, второй входвыход которого соединен с входомвыходом блока криптопримитивов. 1 ил.

Наверх