Разработка методов управления ключами шифрования и программных средств оценки их эффективности в спутниковых сетях передачи данных

Содержание
Введение.......................................................................................................... 4
1. Исследовательский раздел............................................................................. 6
1.1 Обзор предметной области.................................................................. 6
1.2 Обзор современных технологий обеспечения безопасности спутниковых сетей 8
1.3 Сравнительный анализ технологий современных систем безопасности спутниковых сетей 19
1.4 Постановка задачи............................................................................. 24
1.5 Выводы............................................................................................. 26
2. Специальный раздел................................................................................... 27
2.1 Построение модели тестируемой инфраструктуры спутниковой сети....... 27
2.2 Оценка безопасности применения базовых методов обмена ключами шифрования 28
2.2.1 Обмен открытыми ключами........................................................... 29
2.2.2 Хэширование................................................................................. 29
2.2.3 Шифрование.................................................................................. 30
2.2.4 Главный счетчик............................................................................ 32
2.2.5 Обмен MK..................................................................................... 32
2.2.6 Быстрый обмен ключами............................................................... 33
2.2.7 Прямой обмен ключами................................................................. 34
2.3 Разработка методов управления ключами шифрования....................... 35
2.4 Выводы............................................................................................. 38
3. Технологический раздел.............................................................................. 39
3.1 Средства разработки программного обеспечения................................ 39
3.1.1 Выбор языка программирования.................................................... 39
3.1.2 Выбор среды разработки................................................................ 40
3.2 Архитектура программного обеспечения............................................ 41
3.3 Разработка программного обеспечения............................................... 46
3.4 Тестирование программного обеспечения.......................................... 51
3.5 Выводы............................................................................................. 53
4. Экономический раздел................................................................................ 54
4.1 Структура организации работы.......................................................... 54
4.2 Расчет трудоемкости и продолжительности работ............................... 54
4.3 Расчет расходов на производство программного обеспечения.................. 58
4.3.1 Материальные затраты................................................................... 58
4.3.2 Расчет затрат на оплату труда......................................................... 59
4.3.3 Амортизационные отчисления........................................................ 60
4.3.4 Прочие расходы............................................................................. 61
4.3.5 Выводы......................................................................................... 62
5. Техническая документация.......................................................................... 63
5.1 Руководство пользователя................................................................. 63
5.1.1 Область применения...................................................................... 63
5.1.2 Уровень владения ПК пользователя................................................ 63
5.1.3 Требования к устройствам.............................................................. 63
5.2 Руководство программиста................................................................ 63
5.3 Руководство системного администратора........................................... 63
5.4 Выводы............................................................................................. 64
Заключение.................................................................................................... 65


Литература..................................................................................................... 66

Введение

В современном мире, в связи с постоянно развивающимися информационными технологиями, а в частности систем передачи информации в различных средах, крайне остро стоит вопрос защиты информации. Особенно актуален данный вопрос в отношении спутниковых систем передачи информации, где данные передаются исключительно по открытому каналу связи и могут быть перехвачены в любой момент. На таких системах осуществляются меры по шифрованию всего потока информации, для чего необходимо осуществить передачу ключевых материалов с их последующей установкой в построенной спутниковой сетевой инфраструктуре. Спутниковые терминалы обычно имеют значительные ограничения ресурсов, что затрудняет генерацию ключей, например:
1. Ограниченная вычислительная мощность;
2. Ограничения по памяти;
3. Ограничения по хранилищу;
4. Источники с ограниченной энтропией, так как генерация ключей шифрования требует случайности;
5. Ограничения по энергопотреблению.
Таким образом, ограничения затрудняют генерацию ключей на спутниковых терминалах. Часто возможно генерировать и распространять ограниченный ключевой материал только из централизованных точек, а не на каждом отдельном удаленном терминале. Поэтому существует необходимость постоянно улучшать и создавать новые методы по управлению ключами шифрования.
Цель данной работы состоит в разработке методов повышения безопасности передачи информации по спутниковым сетям.