Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Помехоустойчивое кодирование в задачах криптографии

Содержание:

Введение. 2

Глава 1. Помехоустойчивые коды.. 4

1.1 Принципы
кодирования. 4

1.1.1
Принципы кодирования сообщений в цифровых технологиях. 4

1.1.2
Принципы помехоустойчивого кодирования. 6

1.2
Основные параметры помехоустойчивых кодов. 8

1.3
Математические основы линейного кодирования. 9

1.4
Декодирование помехоустойчивых кодов. 10

1.5
Виды помехоустойчивых кодов. 10

1.5.1
Код с проверкой на четность. 12

1.5.2
Корреляционные коды. 13

1.5.3
Код с постоянным весом. 13

1.5.4
Инверсный код. 13

1.5.5
Код Грея. 14

1.5.6
БЧХ-коды.. 15

1.5.7
Коды Рида-Соломона. 16

1.5.8
Коды Гоппы.. 18

1.5.9
Код Хэмминга. 19

Глава 2. Программное средство Hamming-Code. 22

2.1
Описание алгоритма работы.. 22

2.1.1
Кодирование слова. 22

2.1.2
Декодирование слова и исправление ошибок. 24

2.2
Программная реализация алгоритма. 25

2.2.1
Внешние спецификации программы.. 25

2.2.2
Модули программного средства. 25

Глава 3. Помехоустойчивое кодирование
в криптосистемах. 31

3.1 Непостквантовые криптосистемы.. 31

3.1.1 Система RSA.. 32

3.1.2
Система Эль-Гамаля. 35

3.2
Постквантовые криптосистемы.. 39

3.2.1
Система McEliece. 39

3.2.2
Система Лампорта. 40

Список использованной литературы.. 42

Приложение
1. Исходный код программного средства  Hamming-Code. 44

Введение:

Одной из основных процедур кодирования сообщений при
передаче и хранении сообщений в современных информационных системах является
помехоустойчивое кодирование. Помехоустойчивое кодирование применяется с целью
обнаружения и исправления искажений отдельных битов сообщения или их
последовательностей, практически неизбежных как при передаче сообщения по
каналам связи, так и при их записи на носитель и считывании с него.

Растущая потребность в точной передаче информации и
постоянное совершенствование технологий кодирования дает понять нам, что
использование помехоустойчивого кодирования является важной задачей в сфере
информационных технологий. Для сведения количества помех в сообщении к минимуму
были разработаны различные коды (код с проверкой на четность, код Хэмминга,
коды-произведения и т.д.).

Целью дипломной работы является изучение методов
помехоустойчивого кодирования и их применение в криптографии. В соответствии с данной
целью поставлены следующие задачи:

— изучение
основных принципов помехоустойчивого кодирования;

— изучение
конкретных алгоритмов помехоустойчивого кодирования;

— программная
реализация некоторых из алгоритмов кодирования на языке программирования С++;

— разработка
программного средства, реализующего алгоритм кода Хэмминга.

— изучение
основных методов передачи зашифрованных сообщений в сети.

Дипломная работа состоит из трех глав.

В первой главе описываются основные принципы, виды и
математические определения помехоустойчивого кодирования.

Вторая глава посвящена программной разработке алгоритма кода
Хэмминга на языке программирования С++.

В третьей главе рассматриваются методы, обеспечивающие
безопасную передачу данных по сети, а именно передача зашифрованных сообщений
по открытым каналам связи, расшифровать которые могут только участники данного
процесса.

Заключение:

Фрагмент текста работы:

Глава 1. Помехоустойчивые коды

1.1 Принципы кодирования

1.1.1 Принципы кодирования
сообщений в цифровых технологиях

Любое сообщение, содержащее информацию, состоит из
различного рода символов. Если количество используемых символов ограниченно, то
их набор называется алфавитом кода. Количество символов в алфавите является
основанием кода. В цифровых технологиях сообщения составляются из
ограниченного набора символов (алфавита) с основанием 2. Кодирование информации
в компьютерных системах означает комбинирование символов двоичного алфавита по
определённому алгоритму для построения итогового сообщения. Нахождение искомого
сообщения из кодированной последовательности символов называется декодированием
сообщения [6].

Если все кодовые слова имеют одинаковое число символов, то
код называется равномерным, в обратном случае – неравномерным. В таблице 1
представлен пример использования равномерного кода для кодирования чисел в
восьмеричной системе счисления.