Խեմչյան, Արտակ Արարատի

Информатика

Ուսումնասիրությունը նվիրված է սխալներ ուղղող կոդերի կիրառմամբ գաղտնիքի բաշխման միջոցների մշակմանը՝ տեղեկատվության անվտանգ պահպանման, փոխանցման և վերականգնման խնդիրների համատեքստում։ Աշխատանքի հիմքում ընկած է երկու կարևոր ուղղությունների՝ սխալների հայտնաբերման և ուղղման մեթոդների ու գաղտնիքի բաշխման մեխանիզմների համադրումը։ Գաղտնիքի բաշխման համակարգերի նպատակն է զգայուն տեղեկատվությունը բաժանել առանձին մասերի այնպես, որ այն հնարավոր լինի վերականգնել միայն նախապես սահմանված պայմանների կամ մասնակիցների անհրաժեշտ քանակի առկայության դեպքում։ Սխալներ ուղղող կոդերի ներառումը նման համակարգերում հնարավորություն է տալիս բարձրացնել փոխանցվող կամ պահպանվող տվյալների հուսալիությունը և ապահովել գաղտնիքի վերականգնումը նույնիսկ այն իրավիճակներում, երբ տվյալների առանձին հատվածներ վնասվել, աղավաղվել կամ սխալ են փոխանցվել։ Աշխատության շրջանակում ուսումնասիրվում են սխալների առաջացման բնույթը, դրանց դասակարգումը և տվյալների ամբողջականության վրա ունեցած ազդեցությունը։ Թվային համակարգերում տեղեկատվությունը կարող է ենթարկվել պատահական կամ տեխնիկական խափանումների հետևանքով առաջացած փոփոխությունների, ինչի պատճառով անհրաժեշտ է կիրառել հատուկ կոդավորման մեթոդներ, որոնք հնարավորություն են տալիս հայտնաբերել և որոշ դեպքերում ուղղել առաջացած սխալները։ Այս նպատակով օգտագործվող սխալներ ուղղող կոդերը տվյալների սկզբնական կառուցվածքին ավելացնում են լրացուցիչ տեղեկատվություն, որի միջոցով ստացող կողմը կարող է որոշել տվյալների խաթարման փաստը և վերականգնել ճիշտ արժեքները։ Գաղտնիքի բաշխման տեսական հիմքը կապված է գաղտնի տեղեկատվության մի քանի մասնաբաժինների բաժանման գաղափարի հետ։ Նման մոտեցումը թույլ է տալիս բացառել ամբողջ գաղտնիքի մեկ վայրում կամ մեկ մասնակցի մոտ կենտրոնացված պահպանումը։ Բաշխված մասնաբաժինների օգտագործմամբ հնարավոր է ստեղծել այնպիսի համակարգեր, որտեղ գաղտնիքի վերականգնումը կախված է մասնակիցների կամ տվյալների հատվածների որոշակի շեմային քանակից։ Այս սկզբունքը հատկապես կարևոր է տեղեկատվական անվտանգության համակարգերում, քանի որ մեկ մասնաբաժնի կորստի կամ վնասման դեպքում ամբողջ գաղտնիքը պարտադիր չէ, որ դառնա անհասանելի։ Աշխատության կարևոր ուղղություններից է սխալներ ուղղող կոդերի և գաղտնիքի բաշխման մեխանիզմների համատեղ կիրառման սկզբունքների ուսումնասիրությունը։ Այդպիսի համակարգում անհրաժեշտ է միաժամանակ ապահովել գաղտնիության, ամբողջականության, վերականգնելիության և հուսալիության պահանջները։ Կոդավորման կառուցվածքը պետք է ընտրվի այնպես, որ լրացուցիչ կոդային տեղեկատվությունը չվնասի գաղտնիքի պաշտպանության մեխանիզմներին, իսկ վերականգնման գործընթացը կարողանա տարբերակել իրական տեղեկատվությունը սխալ կամ վնասված տվյալներից։ Ուսումնասիրության ընթացքում կարող են դիտարկվել տարբեր հանրահաշվական և կոդավորման մեթոդներ, որոնք կիրառելի են տվյալների մասնաբաժինների ձևավորման և վերականգնման համար։ Առանձին ուշադրություն կարող է դարձվել շեմային գաղտնիքի բաշխման սխեմաներին, որոնցում գաղտնիքի վերականգնման համար անհրաժեշտ է մասնակիցների կամ մասնաբաժինների որոշակի նվազագույն քանակ։ Նման համակարգերը հնարավորություն են տալիս համատեղել հասանելիության և անվտանգության պահանջները՝ սահմանելով, թե քանի մասնաբաժնի առկայության դեպքում կարող է իրականացվել գաղտնիքի վերականգնում։ Աշխատության գործնական բաղադրիչը կարող է ներառել համապատասխան ալգորիթմների նախագծում և դրանց աշխատանքի մոդելավորում։ Հնարավոր է ուսումնասիրել գաղտնիքի բաժանման, կոդային մասնաբաժինների ձևավորման, տվյալների փոխանցման, սխալների հայտնաբերման, ուղղման և վերջնական վերականգնման փուլերը։ Համակարգի արդյունավետությունը կարող է գնահատվել վերականգնման ճշտության, սխալների նկատմամբ դիմակայունության, հաշվարկային բարդության, հիշողության պահանջների և հաղորդակցական ծախսերի տեսանկյունից։ Կարևոր խնդիր է նաև այն սահմանների որոշումը, որոնց պայմաններում համակարգը կարող է հաջողությամբ վերականգնել վնասված տեղեկատվությունը։ Սխալների քանակի կամ վնասված մասնաբաժինների չափի աճի դեպքում վերականգնման հնարավորությունները կարող են սահմանափակվել, ուստի կոդի պարամետրերի ճիշտ ընտրությունը կարևոր նշանակություն ունի։ Աշխատության մեջ կարող է ուսումնասիրվել նաև տարբեր սխալներ ուղղող մոտեցումների համեմատական արդյունավետությունը։ Կախված կիրառման ոլորտից՝ կարող են պահանջվել տարբեր մակարդակի սխալադիմացկունություն, արագագործություն և հիշողության արդյունավետություն։ Այդ պատճառով համակարգի նախագծման ժամանակ անհրաժեշտ է հավասարակշռել անվտանգության և հուսալիության պահանջները հաշվարկային ռեսուրսների և գործնական կիրառելիության հետ։ Մշակվող միջոցների կիրառման հնարավոր ոլորտները բավական լայն են։ Դրանք կարող են օգտագործվել բաշխված պահոցներում, տվյալների փոխանցման համակարգերում, ամպային ենթակառուցվածքներում, տեղեկատվական անվտանգության լուծումներում և այնպիսի համակարգերում, որտեղ անհրաժեշտ է գաղտնի տեղեկատվության միաժամանակյա պաշտպանություն և վերականգնման բարձր հուսալիություն։ Հատկապես կարևոր է նման մոտեցումը այն միջավայրերում, որտեղ տվյալների ամբողջականության խախտումը կարող է հանգեցնել զգալի տեղեկատվական կամ կազմակերպական ռիսկերի։ Ընդհանուր առմամբ, ուսումնասիրությունը միավորում է կոդավորման տեսության, սխալների ուղղման և տեղեկատվական անվտանգության մեթոդները՝ նպատակ ունենալով մշակել գաղտնիքի բաշխման այնպիսի միջոցներ, որոնք միաժամանակ ապահովում են տվյալների գաղտնիությունը, ամբողջականությունը և սխալների նկատմամբ կայունությունը։ Աշխատանքի արդյունքները կարող են նպաստել բաշխված տեղեկատվական համակարգերի հուսալիության բարձրացմանը և գաղտնի տվյալների պաշտպանության ավելի կայուն ու արդյունավետ մեխանիզմների ստեղծմանը։