Групповое занятие. Методы защиты вычислительного процесса и информации в асу.

Вопросы:

1. Методы защиты вычислительного процесса.

2. Методы защиты информации.

Учебная цель: Ознакомиться с основными методами защиты вычислительного процесса и информации в АСУ военного назначения.

Литература:

В.Ф. Шпак Основы автоматизации управления. Ч.2, стр. 13-16, 26-42.. Петродворец, ВМИРЭ, 1998 г.

1. Методы защиты вычислительного процесса в асу.

Укрупненное деление методов защиты сводится к защите вычислительного процесса (ВП) и к защите информации. При этом методы контроля и защиты исходных данных, информации о состоянии системы могут рассматриваться совместно, т.к. они принципиально весьма близки. Другая группа методов защиты направлена на снижение последствий ошибок в программах, а также частич­ных и самоустраняющихся отказов в ЭВМ, влияющих на ход ВП.

Рассмотрим основные методы защиты вычислительного процесса.

Защита от зацикливания (характерным признаком зацикли­вания является превышение длительности выполнения про­граммы максимально допустимого времени ее реализации). Ав­томатическое обнаружение зацикливания наиболее просто реа­лизуется с помощью счетчика (Сч). Перед включением каждой программы на счетчике устанавливается максимальное время выполнения программы. В процессе функционирования про­граммы показание счетчика убывает. При обнулении счетчика вырабатывается признак зацикливания и управление передается программе анализа и восстановления ВП. Если за время выпол­нения программы Сч не обнуляется, управление передается оче­редной функциональной задаче и на Сч заносится время ее максимального выполнения.

Защита от остановов методически близка к защите от за­цикливания. Автоматическое обнаружение останова аналогично обнаружению зацикливания, например, периодическим сравне­нием времени завершения подпрограммы с текущим временем определенного Сч. Различие в алгоритмах защиты от останова и зацикливания невелики и они обычно реализуются совместно.

Защита от искажений взаимного прерывания подпрограмм, приводящих к блокировке возможности некоторых типов пре­рываний, а следовательно, к блокировке обмена с ВУ, осущест­вляется, в основном, аппаратными методами. При этом контро­лируется правильность выполнения операций прерывания, пе­рехода к прерывающей программе и последующего возвраще­ния к прерванной программе.

Защита от ошибок, приводящих к пропуску подпрограмм или их частей производится, в основном, методом контроля ключевых кодов, определяющих перечень подпрограмм, кото­рые должны быть включены, методом контроля предшествова­ния и методом контроля изменения отдельных переменных. Защита от ошибок, приводящих к выходу на подпрограммы или их части, резко искажающие результаты, методически близка к защите от пропуска подпрограмм. Так как полностью защититься от ложных подключений подпрограмм невозмож­но, некоторые особо опасные сочетания подпрограмм обычно блокируют.

Защита от перегрузки ЭВМ по пропускной способности предполагает обнаружение и снижение влияния последствий ал­горитмических ошибок на выполнение требований реального масштаба времени. Причинами перегрузок могут быть различ­ные факторы. При отсутствии достаточно эффективных мер защиты они могут приводить к прекращению решения некоторых функциональных задач с низким приоритетом. Для обнаруже­ния перегрузок по пропускной способности обычно следят за состоянием задач с низким приоритетом (запаздывание включе­ния, значения переменных и т. п.).