Информатика и программное обеспечение ПЭВМ (стр. 22 из 48)
2. Управление - определение и выработка на каждом шаге функционирования системы обработки информации управляющих воздействий на элементы системы, обеспечивающих решение одной или нескольких задач защиты информации.
3. Маскировка - преобразование информации, включающее или существенно затрудняющее доступ к ней злоумышленников.
4. Регламентация - разработка и реализация в процессе функционирования системы обработки информации комплексов мероприятий, создающих условия обработки информации, существенно затрудняющие появление и воздействие дестабилизирующих факторов.
Рис. 1.24. Классификация способов и средств защиты информации
5. Принуждение - соблюдение пользователями и обслуживающим персоналом правил и условий обработки информации под угрозой материальной, административной или уголовной ответственности.
6. Побуждение - способ защиты информации, при котором пользователи и обслуживающий персонал систем обработки информации побуждаются (материально, морально, этически, психологи-чески) к соблюдению всех правил ее обработки.
Реализация рассмотренных способов обеспечения защиты информации осуществляется применением различных средств: формальных и неформальных.
Формальные средства делятся на технические (физические и аппаратные), программные, программно-аппаратные, криптографические, неформальные - на организационные, законодательные и морально-этические.
1. Технические (инженерно-технические) средства защиты используют технические устройства, узлы, блоки, элементы, системы как в виде отдельных средств, так и встроенных в процессе единого технологического цикла создания средств обработки информации.
Физические средства - механические, электрические, электромеханические, электронные, электронно-механические и тому подобные устройства и системы, которые функционируют автономно, создавая различного рода препятствия на пути дестабилизирующих факторов.
Аппаратные средства - различные электронные и электронно-механические и тому подобные устройства, схемно-встраиваемые в аппаратуру системы обработки данных или сопрягаемые с ней специально для решения задач защиты информации.
2. Программные средства - специальные пакеты или отдельные программы, включаемые в состав программного обеспечения систем обработки данных с целью решения задач защиты информации.
3. Программно-аппаратная защита - использование программного обеспечения ЭВТ, комплексов и систем, а также аппаратных устройств, схемно-встроенных в состав технических средств, и систем обработки информации.
4. Средства криптографической защиты информации (шифровальные) - устройства, средства, системы и комплексы, обеспечивающие защиту содержания информации на основе способов ее криптографических преобразований.
Неформальные средства:
1. Организационные средства - комплекс мер, основанных на организации и обеспечении органами управления организационных, организационно-технических мероприятий, специально предусмотренных в технологии функционирования информационно-телеком-муникационных систем с целью решения задач защиты информации в соответствии с системой требований нормативных правовых актов по защите информации.
2. Законодательные средства - нормативные правовые акты, регламентирующие права и обязанности лиц подразделений и органов, имеющих отношение к функционированию системы защиты информации, а также устанавливающие ответственность за нарушение правил обработки и защиты конфиденциальной информации.
3. Морально-этические средства - сложившиеся в обществе или данном коллективе моральные нормы или этические правила, соблюдение которых способствует защите информации, а нарушение приравнивается к несоблюдению правил поведения в обществе или коллективе. Морально-этические нормы формируются в процессе жизнедеятельности общества и, как правило, не имеют юридической силы, но их нарушение ведет к потере авторитета, возникновению дополнительных трудностей и другим негативным последствиям для человека и организации.
4. Психологические виды защиты - допускаемые нормами права и морали методы и средства изучения психофизиологических особенностей и возможностей человека, а также психологического воздействия на него с целью оценки соответствия требованиям на допуск к обработке защищаемой информации.
Лекция 2. АРХИТЕКТУРА ЭВМ
2.1 Арифметические и логические основы ЭВМ
2.1.1 Представление данных в ЭВМ
Для оценки количества информации и упорядочения процесса ее обработки используются структурные единицы информации.
За единицу информации принимается один бит.
Бит определяет количество информации, посредством которой выделяется одно из двух альтернативных состояний. В одном бите с помощью цифр 0 и 1 может быть представлен один двоичный разряд числа или одна логическая переменная, принимающая соответственно значения "ложь" или "истина".
Последовательность битов, имеющая определенный смысл, называется полем.
Поле длиной 8 бит называется байтом.
Байт, как правило, является минимальной (неделимой) единицей информации, с которой оперирует ЭВМ. Все остальные единицы информации являются его производными (рис. 2.1).
Рис. 2.1. Структурные единицы информации
Основной структурной единицей информации, обрабатываемой ЭВМ, является машинное слово.
В современных ЭВМ длина машинного слова обычно составляет два байта. Как правило, в одном машинном слове может быть представлено либо одно число, либо одна команда. Для обеспечения требуемой точности вычислений и экономии памяти большинство ЭВМ могут оперировать также с двойным словом.
Последовательность полей, байтов или слов, имеющих одинаковый смысл, образуют массив.
Группа массивов может объединяться в сегмент. Количество информации в больших массивах оценивается с помощью производных единиц, кратных количеству байтов в степени числа два (1кбайт = 1024 байт = 210байт; 1Мбайт = 1 048 576 байт = 220байт).
Вычислительная машина оперирует с двумя видами информации: управляющей информацией и числовыми данными.
Для представления числовых данных в ЭВМ используются естественная и нормальная формы записи чисел.
В вычислительной технике принято отделять целую часть от дробной точкой. Так как в этом случае положение точки между целой и дробной частями четко определено, то такое представление чисел называют представлением с фиксированной точкой (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Представление чисел с фиксированной точкой
Недостатком представления чисел с фиксированной точкой является их малый диапазон. Поэтому, как правило, в такой форме записывают только целые числа. В этом случае отпадает необходимость отводить поле для дробной части числа.
Максимальным по абсолютному значению целым числом, представляемым в естественной форме, будет число, определяемое по формуле (2m – 1) (рис. 2.3).
Нормальная форма записи числа имеет вид N = m × qp, где m - мантисса числа (m<1); p- порядок; q- основание системы счисления.
Порядок указывает местоположение в числе точки, отделяющей целую часть числа от дробной.
Рис. 2.3. Представление целых чисел
Такая форма представления чисел называется формой с плавающей точкой. В этом случае машинное слово делится на два основных поля. В одном поле записывается мантисса числа, во втором указывается порядок числа с учетом знака порядка (характеристика числа). Один разряд отводится для представления знака числа. Распределение разрядов в четырехбайтовом слове для случая с плавающей точкой приведено на рисунке 2.4.
Диапазон представления чисел с плавающей точкой значительно больше диапазона представления чисел с фиксированной точкой. Однако быстродействие ЭВМ при обработке чисел с плавающей точкой гораздо ниже, чем при обработке чисел с фиксированной точкой. Это объясняется тем, что при работе с плавающей точкой для каждой операции необходимо время на определение местоположения точки.
Рис. 2.4. Представление чисел с плавающей точкой
В современных ЭВМ используются обе формы представления чисел.
2.1.1.1 Представление команд в ЭВМ
Программа работы машины, определяющая процесс обработки информации в ЭВМ, состоит из последовательности команд.
Под командой ЭВМ понимается информация, обеспечивающая выработку управляющих сигналов для выполнения машиной определенного действия.
Поле команды состоит из двух частей: операционной и адресной. В операционной части указывается код операции (КОП), определяющий действие (арифметическое или логическое), которое должна выполнить машина. Адресная часть команды содержит адреса операндов (величин), участвующих в операции. Под адре-сом "А" понимается номер (цифровой код) машинного слова (или другого поля памяти ЭВМ), где записана необходимая для выполнения команды информация. Количество указываемых в команде адресов может быть различным. Соответственно числу адресов определяются следующие форматы команд: одноадресные, двухадресные, трехадресные и четырехадресные (рис. 2.5).
Рис. 2.5. Форматы команд ЭВМ
Трехадресная команда, выполняющая, например, операцию сложения, должна содержать код операции сложения и три адреса. Действия, выполняемые такой командой, определяются примерно следующей последовательностью: