Модулярная математика поможет защитить информацию

Ученые СКФУ предложили новый подход к обеспечению безопасности передачи данных в мобильных сетях. Он предполагает передачу информации по сетям, у которых нет единого центра, т.е. без посредника. 

Подобные сети называются неиерархическими и в последнее время все шире используются в повседневной жизни. 

- Идея пришла, когда мы рассматривали тенденции развития информационных технологий, - пояснил руководитель проекта, доцент кафедры прикладной математики и математического моделирования СКФУ Максим Дерябин. - Сегодня устройства становятся все меньше в размерах, чтобы их можно было легко переносить с собой или встраивать в предметы обихода. Они маломощные и взаимодействуют с использованием беспроводных сетей. В таких сетях остро стоит вопрос  безопасности передачи данных. Их могут украсть или подменить. Ни один из существующих методов не дает стопроцентную защиту от злоумышленников. К тому же, большинство известных способов защиты информации требует большого объема сложных математических вычислений, что не под силу маломощным устройствам. Мы предложили свой альтернативный метод.

Ученые СКФУ применили методы модулярной арифметики, которая уже несколько десятилетий активно изучается научной школой СКФУ под руководством профессора Николая Червякова. Суть подхода: информация делится на маленькие части, после чего они отправляются получателю по отдельным независимым каналам, сформированным внутри сети специальными методами. Даже если где-то произойдёт утечка, полученная информация будет абсолютно бесполезна для злоумышленников, так как они увидят лишь набор чисел. Хакерам нужно будет «взломать» все каналы, чтобы собрать данные и потом объединить их с помощью специальных математических методов. Еще один плюс:  если произойдет технический сбой в одном из каналов в процессе передачи и данные будут потеряны, получатель все равно получит необходимую информацию. Из тех кусочков, что до него дойдут по оставшимся каналам, можно будет полностью восстановить передаваемое сообщение, поскольку информация частично дублируется при отправке по разным каналам. Ученые СКФУ доказали, что данный подход позволяет обеспечить максимально возможную защиту данных, и в этом его главное преимущество.

Сегодня для обеспечения безопасности широко используют криптографические методы защиты. Информация передается по одному каналу, и при желании ее можно подменить. Если брать в расчет скорость передачи данных, то и тут метод ставропольских математиков не уступает большинству других. Есть более быстрые методы кодирования, но они не могут похвастаться высокой надежностью.

Главная сфера применения нового подхода – защита персональных данных, работа с Big Data в в процессе сбора больших объемов персональных данных пользователей определенной информационной системы для последующей обработки.

Проверка надежности метода проходила два года в рамках гранта Президента России для молодых кандидатов наук. Исследования проводили представители научной школы «Нейроматематика, модулярные нейрокомпьютеры и высокопроизводительные вычисления». В команду вошли студенты и аспиранты СКФУ. Результаты исследований разаботчики представили на международных конференциях во Франции и России.