Защита от случайных угроз. Защита целостности данных. (Лекция 7)

1. Введение в специальность

Лекция № 7
Защита от случайных угроз (продолжение).
Защита целостности данных.

2.

1. Двоичная симметричная модель независимых ошибок (ДСМ)
Среда распространения данных в
пространстве или во времени
Источник
двоичных
данных
1 p0
«0»
«1»
p0
p0
«0»
«1»
Потребитель
двоичных
данных
1 p0
Вероятность искажения любого (произвольного) символа не зависит его значения (0 или 1)
и от факта наличия или отсутствия искажений остальных символов потока:
N
lim иск p 0
n
n
Искажение (инвертирование) отсутствует в любом двоичном символе с вероятностью:
1 p0

3.

Поток двоичных символов
x1 x2 x3 x4 x 5
Искаженный
(инвертированный)
символ
......
xn-1 xn
n
x i 0,1 , i 1,2,
n

4.

2. Код с проверкой на четность
Блок X содержащий "n" двоичных символов
x 1 x2 x3
......
x i 0,1 , i 1, ,n.
xn-1 xn xn+1
Дополнительный
символ проверки на
четность
1, если число единичных символов блока X нечетно;
x n 1
0 если число единичных символов блока X четно.

5.

3. Коды с повторением (мажоритарные коды)
x1 x2 x3
......
xn-1 xn
x1 x2 x3
......
xn-1 xn
повторение
m
................
x1 x2 x3
Если
При
......
xn-1 xn
m = 2 возможно только обнаружение ошибок.
m 2 возможно исправление ошибок.
Правило «голосования»:
1 m
x i Round x i j
m j 1
раз

6.

4. RAID - массивы хранения данных
RAID – «redundant array of inexpensive disks» (избыточный (резервный) массив недорогих дисков)
RAID 0
Параллельное
чтение
Параллельное
сохранение
Массив
НЖМД-1
Массив
данных
НЖМД-2
данных
Результат: ускорение процедуры обращения к жесткому диску, но
без защиты целостности

7.

RAID 1
- модификация кода с проверкой на четность
Параллельное
чтение
Параллельное
сохранение
Массив
данных
НЖМД-1
x1
НЖМД-2
x2
Массив
данных
НЖМД-3
суммирования
-пооператор
модулю 2
x 3 x1 x 2
x 3 x1 x 2
x1 x 3 x 2
x 2 x1 x 3