14. Бөгеуге тұрақты таңбалаудың түрлері. Қарапайым кодтар. Хэммингтiң түзеткiш (коррекциялау) таңбалауы

Қазiргi кездегi компьютерлер секундына миллиондаған операция орындағанда көптеген қателiктер болады. Егер қабылданған кез-келген символ жаңа хабар болғанда қателiктi табу қиын. Хабардың түрiне белгiлi шарттар қойғанда ғана қателiктi табуға болады. Екiлiк символдан тұратын хабардың қателiгiн табатын таңбалау құрудың ең қарапайым әдiсi - хабардағы 1 символын санау және хабарда 1 символының саны жұп болу үшiн тағы бiр екiлiк символды (0 немесе 1 ) қосып жазу. Сонымен жұптылықты тексеретiн n позиция қосылады. Хабарды қабылдауда 1 символын санайды, егер барлық n позициядағы 1 символының саны тақ болса, кемiнде бiр қателiк бар екендiгi анықталады.

Түзеткiш (коррекциялық) таңбалаудың этаптары

1. Мысалы, 1011 хабары 3, 5, 6, 7 информациялық позицияларда жазылсын, ал 1, 2, 4 позициялары бос қалсын, олар тексерушi ретiнде қолданылады. Бос позициялардың номiрiн таңдап алу себебi - олардың екiлiк есептеуде оң жағындағы бiрiншi, екiншi үшiншi разрядтарда 1 символдары бар. 1-Кесте

Позиция	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
2 таңбасы	0001	0010	0011	0100	0101	0110	0111	1000	1001	1010

2. 2-кестеде тексеру позициясының номiрлерiн анықтаймыз: Бiрiншi тексеруге 1, 3, 5, 7 ; ал екiншi тексеруге 2, 3, 6, 7; үшiншi тексеруге 4, 5, 6, 7 позициялары кiредi.

3. Информациялық хабарлауды таңбалау үшiн (шарттар қою үшiн) оларды 3, 5, 6, 7 нөмiрлi позицияларда жазамыз. Сонда хабар мына түрде жазылады

Позиция	1	2	3	4	5	6	7
Хабар	-	-	1	-	0	1	1

Мүндағы бос орындар тексеру символдарының орны.

4. 1, 3, 5, 7 позициялар бойынша бiрiншi тексерудi орындаймыз. Бос орынды 0 деп қабылдаймыз:

0 + 1 + 0 + 1 = 0.

Позиция нөмiрi	1	2	3	4	5	6	7
Таңбаланған хабар	0	1	1	0	0	1	1

5. Таңбаланған хабарды қабылдағанда мүмкiн болатын бiр қателiктi табайық. кодтың 3 позициясында хабар қате алынсын:

0100011 асты сызылған символ - қате символ.

хабарды жұптылыққа тексеремiз.

1, 3, 5, 7 позициялар бойынша 1- тексеру нәтижесi:

0+0+0+1=1. синдром = 0 11

Екiлiк есептеудегi 011 саны ондық жүйедегi 3-ке тең. Қателiк үшiншi позицияда болған.

15. Информацияны қорғау теориясының негізі. Криптография. Шифрлеуші кестелер

Ақпаратты жүйелерді қорғаудың мақсаты (ақпаратты өңдеу жүйесі) – қауіп-қатерге қарсы әрекеттер: 1. өңделген ақпараттың жасырын бұзылу қатері; 2. өңделген ақпараттың бүтіндігінің бұзылу қатері; 3. жүйенің жұмыс істеуінің бұзылу қатері. Ақпараттарды қорғаудың негізгі түсініктері Ақпараттар, оны қорғаудың тапсырмалары тұрғысынан, жеке тұлғалар, бұйымдар, фактілер, оқиғалар, құбылыстар және үрдістер туралы, олардың көрініс беруінің формасына қарамай, берілетін мәліметтер.

Ақпаратты қайта өңдеу және қорғау жолдарымен жұмыс жасайтын тәсіл криптология (kryptos-құпия, logos-ғылым) деп аталады. Криптологияның өзі екі бағытқа бөлінеді – криптография және криптоанализ. Осы екі бағыттың мақсаттары бір-біріне қарама-қарсы болған.

Криптография(гр. криптос— жасырын және гр. графия — жазамын) - деректер мен хабарлардың әлдеқайда қауіпсіз сақталуы мен таратылуы үшін оларға код тағайындауға арналған стандарттар мен хаттамалар жиынтығы. Таралым ортасы (мысалы, Интернет) сенімсіз болса, сіз өз сезімтал файлдарыңызды шифрлау үшін криптографияны қолдана аласыз — басқа адамның оны түсінуі мүмкіндігі азаяды және деректердің біріктірілуі олардың құпиялығын сақтау сияқты қамтамасыз етіледі.

Сіз сандық қолтаңбалар мен куәліктерді пайдалана отырып, шифрланған деректер мен хабарлардың түпнұсқасын тексере аласыз. Криптографиялық әдісті қолдану кезінде криптографиялық кілттер құпия түрінде сақталуы тиіс. Дегенмен, алгоритмдер, негізгі өлшемдер және файл пішіндері қауіпсіздікке нұқсан келтірмей, ортақтастырылады.

Шифрлеуші кестелердің бірнеше түрі бар. Соның ішінде бізге белгілі үш түрін қарастырамыз.Олар:

1.Юлий Цезарь әдісі

2.Орын ауыстыру әдісі

3.Кілті бар шифр

Мысалдарды қарастыру үшін алфавитті құрастырып аламыз,

1-а 2-б 3-в 4-г 5­-д 6-е 7-ё 8-ж 9-з 10-и 11-й 12-к 13-л

14-м 15-н 16-о 17-п 18-р 19-с 20-т 21-у 22-ф 23-х 24-ц

25-ч 26-ш 27-щ 28-ъ 29-ы 30-ь 31-э 32-ю 33-я

1.Цезарь әдісі- әдіс бойынша берілген сөздің әріптерін сәйкес келетін алфавит нөмерлері бойынша белгілеп аламыз, сосын сол нөмерлерге кілттің санын қосамыз.Шыққан саннан 1-ді азайтамыз. Нәтижесінде шыққан сандарға сәйкес келетін әріптерді жазып аламыз. Соңғы шыққан сөз жасырын сөз болып табылады.Мысал “дала” сөз бірілсін,кілт-4

д	а	л	а
5	1	13	1
8	4	16	4
ж	г	о	г

2.Орын ауыстыру әдісі-берілген кілттің нөмері сөздің бір жолға сәйкес келетін әріптер санын көрсетеді.Берілген сөздер арасына бос орын қалдырмай түрлендіріледі.Және бірінің астына бірі жазылады.Ал жасырын сөз вертикаль орналасқан әріптерді тізіп жазғанда алынады.Мысал «теория информации» сөзін алайық,кілт-4 болсын:

Түрлендіру келесідей жүргізіледі

теор

ияин

форм

ации жасырын сөз-тифаеяоцоирирнми болып шығады.

3.Кілті бар шифр әдісі-бұл әдісте кілт сан болып емес сөз болып беріледі.Берілген сөзді жазып,оның астына алфавит нөмерінде сәйкес сандарын белгілеп жазып аламыз,оның астына кілт сөзді және оның алфавит нөмеріне сәйкес келетін сандарын жазып аламыз,содан кейін сөз бен кілт сандарын қосып алфавиттегі әріптерге сәйкестендіреміз,шыққан сөз декодированиенің жасырын сөзі болып табылады.Мысал «криптография»сөзі берілсін,кілт-риск сөзі болсын.

к	р	и	п	т	о	г	р	а	ф	и	я
12	18	10	17	20	16	4	18	1	22	10	33
р	и	с	к	р	и	с	к	р	и	с	к
18	10	19	12	18	10	19	12	18	10	19	12
30	28	29	29	38	26	23	30	19	32	29	45
ь	ъ	ы	ы	д	ш	х	ь	с	ю	ы	к

16. Дискретті сигналдың жиілік модуляциясы (FM). Жиіліктік модуляцияға ұшараған каналдың сыйымдылығы

Дискретті сигналды жіберген кезде, амплитуданың, жиіліктің немесе синусоидалды сигналды таситын фаза өзгеруі салдарынан бірліктер мен нольдер кодталады. Модуляцияланған сигналдар дискретті информация жібергенде, «модуляция» деген терминнің орнына кейде «манипуляция» деген термин қолданылады. Оның бірнеше түрі бар: амплитудалық манипуляция (Amplitude Shift Keying, ASK), жиіліктік манипуляция (Frequency Shift Keying, FSK), фазалық манипуляция (Phase Shift Keying, PSK).

Модуляцияның дискретті информацияны жіберудің мысалы ретінде компьютерлік ақпараттарды телефон каналы арқылы жіберу қарастыруға болады. Стандартты абоненттік каналдың амплитудалы-жиіліктік сипаттамасы және де тоналды жиіліктік канал 1-суретте көрсетілген. Бұл канал телефон желілерінің коммутаторлары арқылы өтіп, телефон абоненттерін жалғайды. Тоналдық жиілікті канал 300-ден 3400 Гц-ке дейінгі диапазонда жиіліктер жібере алады, сондық оның өткізу сызығы 3100 Гц-ке тең. Мұндай өткізу сызығы жіңішке болғанымен, сапалы дыбысты жіберуге қабілетті, алайда тікбұрышты импульстер түріндегі компьютерлік құжаттарды жіберуге жеткіліксіз.Бұл мәселенің шешімі аналогті модуляцияның көмегімен шешілді.

1-сурет. Тоналдық жиіліктің амплитудалы-жиіліктік каналы

2,а-суретте диаграмма түрінде жіберілетін ақпараттың биттер тізбегі көрсетілген.

Жиіліктік модуляция кезінде бірліктер мен нольдер әртүрлі синусоида түріндегі жиіліктермен f₀ және f₁  жіберіледі.(2,б-сурет).

2-сурет а,б

17. Тиімді таңбалау әдістері. Информацияны қысу.