Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы автоматизации проектно-конструкторских работ. Курс лекций. Учебное пособие
.pdf
си») – это российский стандарт, описывающий алгоритмы формирования и проверки электронной цифровой подписи.
Цифровая подпись позволяет:
аутентифицировать лицо, подписавшее сообщение;
контролировать целостность сообщения;
защищать сообщение от подделок;
доказать авторство лица, подписавшего сообщение.
Условия признания электронных документов, подписанных
электронной подписью, равнозначными документам на бумажном
носителе, подписанным
собственноручной подписью.
1. Информация в электронной форме, подписанная квалифицированной электронной подписью, признается электронным документом,
равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, кроме случая, если федеральными законами
или принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми
актами установлено требование о необходимости составления документа исключительно на бумажном носителе.
2. Информация в
электронной форме, подписанная простой элек-
тронной подписью или неквалифицированной электронной подписью,
признается электронным документом, равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, в случаях, установленных федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами или соглашением
между участниками электронного взаимодействия. Нормативные правовые акты и соглашения
между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие случаи признания электронных документов, подписанных неквалифицированной электронной подписью, равнозначными документам на бумажных носителях, подписанным собственноручной подписью, должны предусматривать порядок проверки
электронной подписи. Нормативные правовые акты и соглашения
между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие
случаи признания электронных документов, подписанных простой
электронной подписью, равнозначными документам
на бумажных носителях, подписанным собственноручной подписью, должны соответствовать требованиям статьи 9 настоящего Федерального закона.
3. Если в соответствии с федеральными законами, принимаемыми в
соответствии с ними нормативными правовыми актами или обычаем
делового оборота документ должен быть заверен печатью, электронный документ, подписанный усиленной электронной подписью и при-
51
знаваемый равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной подписью, признается равнозначным документу на бумажном носителе, подписанному собственноручной
подписью и заверенному печатью. Федеральными законами, принимаемыми в соответствии с ними нормативными правовыми актами или
соглашением между участниками электронного взаимодействия, могут
быть предусмотрены дополнительные требования к электронному документу в
целях признания его равнозначным документу на бумажном
носителе, заверенному печатью.
4. Одной электронной подписью могут быть подписаны несколько
связанных между собой электронных документов (пакет электронных
документов). При подписании электронной подписью пакета электронных документов каждый из электронных документов, входящих в
этот пакет, считается подписанным электронной подписью того вида,
которой подписан пакет
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПРОСТОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОДПИСИ
электронных документов.
1. Электронный документ считается подписанным простой элек-
тронной подписью при выполнении в том числе одного из следующих
условий:
простая электронная подпись содержится в самом электронном
документе;
ключ простой электронной подписи применяется в соответствии
с правилами, установленными оператором информационной системы,
с использованием которой осуществляется создание и (или) отправка
электронного документа,
и в созданном и (или) отправленном электронном документе содержится информация, указывающая на лицо, от
имени которого был создан и (или) отправлен электронный документ.
2. Нормативные правовые акты и (или) соглашения между участниками электронного взаимодействия, устанавливающие случаи признания электронных документов, подписанных простой электронной
подписью, равнозначными документам на бумажных носителях,
подписанным собственноручной подписью, должны предусматривать в
частности:
правила определения лица, подписывающего электронный доку-
мент, по его простой электронной подписи;
обязанность лица, создающего и (или) использующего ключ
простой электронной подписи, соблюдать его конфиденциальность.
52
АЛГОРИТМЫ
Существует несколько схем построения цифровой подписи.
На основе алгоритмов симметричного шифрования. Данная
схема предусматривает наличие в системе третьего лица – арбитра,
пользующегося доверием обеих сторон. Авторизацией документа являются сам факт зашифрования его секретным ключом и передача его
арбитру.
На основе алгоритмов асимметричного шифрования. На данный
момент такие схемы ЭП
наиболее распространены и находят широкое
применение.
Кроме этого, существуют другие разновидности цифровых подписей (групповая подпись, неоспоримая подпись, доверенная подпись),
которые являются модификациями описанных выше схем. Их появление обусловлено разнообразием задач, решаемых с помощью ЭП.
Симметричная схема получила меньшее распространение по сравнению с асимметричной схемой. В первую очередь
из-за необходимости подписания каждого бита (в модифицированной схеме группы
бит), что значительно увеличивает размер подписи.
АСИММЕТРИЧНАЯ СХЕМА
Асимметричные схемы ЭП относятся к криптосистемам с открытым ключом. Подписание производится с применением закрытого
ключа, а проверка подписи – с применением открытого.
Общепризнанная схема цифровой подписи охватывает три процесса.
Генерация ключевой пары. При помощи алгоритма генерации
ключа равновероятным образом из набора возможных закрытых ключей выбирается закрытый ключ, вычисляется соответствующий
ему
открытый ключ.
Формирование подписи. Для заданного электронного документа
с помощью закрытого ключа вычисляется подпись.
Проверка (верификация) подписи. Для данных документа и под-
писи с помощью открытого ключа определяется действительность
подписи.
Для того, чтобы использование цифровой подписи имело смысл,
необходимо выполнение двух следующих условий.
Верификация подписи должна
производиться открытым ключом,
соответствующим именно тому закрытому ключу, который использовался при подписании.
53
Без обладания закрытым ключом должно быть вычислительно
сложно создать легитимную цифровую подпись.
Следует отличать электронную цифровую подпись от кода аутен-
тичности сообщения (MAC).
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ХЕШ-ФУНКЦИЙ
Поскольку подписываемые документы – переменного (и как правило достаточно большого) объема, в схемах ЭП зачастую подпись
ставится не на сам документ, а на его хеш. Для вычисления хеша используются криптографические хеш-функции, что гарантирует выявление изменений документа при проверке подписи. Хеш-функции не
являются частью алгоритма ЭП, поэтому в
схеме может быть исполь-
зована любая надежная хеш-функция.
Использование хеш-функций дает следующие преимущества.
Вычислительная сложность. Обычно хеш цифрового документа
делается во много раз меньшего объема, чем объем исходного документа, и алгоритмы вычисления хеша более быстрые чем алгоритмы
ЭП. Поэтому формировать хеш документа и подписывать его получается намного быстрее, чем подписывать сам документ.
Совместимость. Большинство алгоритмов оперирует со строками бит данных, но некоторые используют другие представления. Хешфункцию можно использовать для преобразования произвольного
входного текста в подходящий формат.
Целостность. Без использования хеш-функции большой элек-
тронный документ в некоторых схемах нужно разделять на достаточно
малые блоки для применения ЭП. При верификации невозможно определить, все ли блоки получены и в правильном ли они порядке.
Стоит заметить, что использование хеш-функции не обязательно
при электронной подписи, а сама функция не является частью алгоритма ЭП, поэтому хеш-функция может использоваться любая или не
использоваться вообще.
В большинстве ранних систем ЭП использовались функции с секретом, которые по своему назначению близки к односторонним функциям. Такие системы уязвимы к атакам с использованием открытого
ключа, так как, выбрав произвольную цифровую подпись и применив к
ней алгоритм верификации, можно получить исходный текст. Во избежание этого вместе с цифровой
подписью используется хеш-функция,
т. е. вычисление подписи осуществляется не относительно самого документа, а относительно его хеша. В этом случае в результате верификации можно получить только хеш исходного текста, следовательно,
54
Рис. 12. Схема, поясняющая алгоритм подписи
Рис. 13. Схема, поясняющая алгоритм проверки
если используемая хеш-функция криптографически стойкая, то получить
исходный текст будет вычислительно сложно, а значит, атака такого типа
становится невозможной. В качестве примера приведены рис. 12 и 13.
55
8. ЦИФРОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО
Цифровое производство – это концепция технологической подготовки производства в единой виртуальной среде с помощью инструментов планирования, проверки и моделирования производственных
процессов.
Понятие цифрового производства, по сути, включает в себя три
элемента:
1) новые бизнес-процессы технологических служб предприятия (а в
ряде случаев и технических служб);
2) программное обеспечение, позволяющее реализовать
нес-процессы;
3) определенные требования к предприятию, внедряющему циф-
ровое производство.
Ключевая составляющая концепции цифрового производства – использование определенного программного обеспечения, позволяющего
технологам осуществлять свою деятельность более эффективно. Причем в большинстве случаев речь идет не о том, что технолог выполняет
привычную ему работу новым способом (к примеру, операционная
карта набивалась в текстовом редакторе, а теперь набивается в специализированной программе), а о совершенно новых, более эффективных
бизнес-процессах (например, тот же технолог создает трехмерные интерактивные инструкции и передает их в цех по локальной сети, что
избавляет его от необходимости создавать операционную карту в привычном понимании), которые осуществляются
программного обеспечения и позволяют предприятию получать реальную выгоду.
В целом выгоды от использования концепции цифрового производства состоят в следующем: происходит снижение количества ошибок в реальном производстве за счет их обнаружения и устранения на
ранних этапах подготовки в виртуальной среде. В свою очередь сокращение
но сказывается на затратах на производство (стоимость устранения
реальных ошибок всегда выше, чем виртуальных), а также на времени
ошибок в реальном производственном процессе благоприят-
с помощью передового
новые биз-
56
подготовки производства, поскольку ошибки технологии обнаруживаются и устраняются на этапе проектирования изделия, и соответственно запуск производства осуществляется в более короткие сроки. Таким
образом, организация цифрового производства помогает сэкономить
время и деньги, затрачиваемые на подготовку реального производства.
До 2012 г. реализация цифрового производства на отечественных
предприятиях осложнялась отсутствием нормативной базы,
позволяющей организовать документооборот технологической документации
в электронном виде. Однако с 2012 г. вступили в силу новые стандарты ЕСТД, позволяющие представлять технологическую документацию
в электронном виде, а именно ГОСТ 3.1001–2011, ГОСТ 3.1102–2011,
ГОСТ 3.1103–2011 и ГОСТ 3.1105–2011.
Переизданный ГОСТ 3.1001–2011 устанавливает возможность выполнения технологических документов в бумажной и (или) электронной форме. В этом же
стандарте дано определение электронного тех-
нологического документа.
Согласно ГОСТ 3.1001–2011 электронный технологический до-
кумент определен как документ, выполненный в виде структурированного набора данных, создаваемых программно-техническим средством и имеющий содержательную и реквизитную части, в том числе
электронную цифровую подпись. Требования к разработке электронного документа определены в ГОСТ 2.051, ГОСТ 2.052,
ГОСТ 2.053;
номенклатура реквизитов – в ГОСТ 3.1103.
Наиболее яркий пример использования концепции цифрового производства на настоящий момент – механическая обработка на оборудование с ЧПУ. К тому же на отечественных авиационных предприятиях
использование концепции цифрового производства начиналось с механообрабатывающих производств. Обусловлено это модернизацией станочного парка, на смену универсальному оборудованию пришло повсе
местное использование станков с численным программным управлением (ЧПУ), морально и материально устаревшие станки с ЧПУ, работающие в инкрементальной системе координат (стойки типа Н33), заменены современными многокоординатными обрабатывающими центрами с
новыми стойками ЧПУ(Sinumerik, Fanuc и др.). Оборудование с ЧПУ
при изготовлении деталей планера летательного аппарата используется
уже давно, изменились
же входные данные, перейдя с листа на кульмане
в трехмерное пространство в ПК. Это обстоятельство потребовало организации новых процессов технологической подготовки и новых подходов к автоматизации этих процессов.
-
57
В авиационной промышленности оборудование с ЧПУ получило
распространение в начале 1970-х гг. и одновременно начались работы
по автоматизации процесса технологической подготовки механообрабатывающих производств. К настоящему времени ИТ-структура механообрабатывающего производства представляет собой сложную многогранную систему, позволяющую отслеживать весь процесс изготовления деталей, автоматизированно выводить требуемые отчеты и
создавать как операционную технологию, так и весь технологический процесс. Мы рассмотрим лишь некоторые составляющие этой структуры.
Этапы производства деталей на станках с ЧПУ можно изобразить в
виде цепочки (рис. 14), содержащей информацию о детали и процессе
изготовления – назовем ее информационной цепочкой. Каждый шаг
информационной цепочки содержит информацию (о детали, о
технологическом процессе создания детали, о работе оборудования) и требует специальных сред обработки информации.
Рис. 14. Информационная цепочка
58
Исходной информацией для разработки операционной технологии,
т. е. получения управляющей программы (УП) для оборудования с
ЧПУ, будут CAD-модель, состоящая из электронной модели изделия
(ЭМИ) и технологическое исполнение детали (ТИД). ЭМИ может
представлять собой как электронную модель детали, так и электронную модель сборочной единицы, и является основным конструкторским документом
, по которому разрабатывается технологический процесс механической обработки, в частности операция изготовления на
оборудовании с ЧПУ. Требования цеха потребителя, технические
условия (ТУ) на поставку, отображаются в ТИД.
Технологическое исполнение детали (ТИД) – это исполнение дета-
ли, имеющее временные конструктивные отличия от детали согласно
ТУ на поставку детали, формируемое цехом-потребителем.
Разрабатывая
управляющую программу (УП) для оборудования с
ЧПУ, технолог-программист создает САМ-модель. На основе CAMмодели при постпроцессировании формируется файл УП.
САМ-модель – это совокупность настроек и переходов в САМсистеме, которые формируют траекторию движения режущего инструмента. Последовательность переходов определяет операционную
технологию изготовления детали, помимо всего прочего содержит информацию об
используемом режущем инструменте, оснастке, изготавливаемой детали и информацию, необходимую для формирования
комплекта технологической документации.
Постпроцессор – это программный модуль САМ-системы, формирующий файл УП для конкретной модели станка, на основе траектории
движения инструмента и настроек операций.
Для устранения ошибок до изготовления детали на оборудовании с
ЧПУ УП верифицируют, т.
е. в специализированной программе или
модуле верификации моделируют процесс обработки детали на конкретной модели станка. Отслеживают следующие основные ошибки:
некорректно заданные вспомогательные команды (включение
СОЖ, направление вращения шпинделя и др.);
столкновения инструмента, оснастки, детали и частей станка;
зарезы и недорезы;
максимальные подачи резания.
Система верификации в
идеале должна абсолютно точно имитиро-
вать работу станка, только в этом случае можно говорить о достоверной верификации. Наибольшее распространение получила система
VERYCUT от английской компании CGTECH. Проверенная управляющая программа передается на станок с ЧПУ для изготовления детали.
59
САМ-система
Бумажный
носитель
АРХИВ
Внедрение
УП
Верификация
Постпроцессирование
Станок
Операции
КТД
САМ-модель
КТД
Модуль
ТИД
ЭМИ
Реквизиты
САМ-модель
Инструмент Геометрия
ТИД
ЭМИ
Станок
площадка
Приспособление
Инструмент
Производственная
Специальное
Станок
Универсальное
приспособление
приспособление
КТД
PDM-система
Обработка ЧПУ
Рис. 15. Реализация информационной цепочки на базе PDM-системы
процесс
Технологический
ная структура
Организацион-
Структура
предприятия
Библиотека
инструмента
Библиотека СТО
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]