Некоторые аспекты организации информационной безопасности функционирования многопроцессорных вычислительных систем

Abstract

Предметом исследования является усовершенствование особенностей организации информационной безопасности функционирования многопроцессорных вычислительных систем. Цель работы заключается в определении и реализации мероприятий по защите информации, которые могут быть эффективны при использовании многопроцессорных модульных вычислительных систем или при параллельных расчетах на многопоточных системах. Решаются следующие задачи: сравнение методов защиты данных в многопроцессорных и последовательных системах, а также рассмотрение особенностей применения различных криптографических методов на методы реализации защиты; рассмотрение и выявление ключевых элементов, которые требуют особенного внимания при разработке системы безопасности. Используемыми методами являются: основные положения теорий вычислительных систем, параллельных вычислений, построения операционных систем, методы и алгоритмы защиты данных. Получены следующие результаты. Выявлены основные аспекты в определении и использовании мероприятий по защите информации, которые могут быть эффективны при использовании многопроцессорных модульных вычислительных систем или при параллельных расчетах на многопоточных системах. Проведено сравнение методов защиты данных с последовательными системами, а также рассмотрено влияние применения различных криптографических методов на методы реализации защиты данных. Показано, что основной выбор методов защиты данных в многопроцессорных системах определяется отличиями от последовательных систем в теоретической и аппаратной реализации. Выводы. Показано, что для параллельной системы требуется больше аппаратных и программных средств и с каждым дополнительным модулем вычисления система усложняется. А это, в свою очередь, еще больше усложняет систему защиты в целом, что может повлечь некоторое замедление при выполнении прикладных программ при помощи многопроцессорных вычислительных систем. Однако в перспективе предложенный подход позволяет обеспечить повышенную безопасность функционирования многопроцессорных систем. Для защиты данных в таких системах рассматривается и анализируется ряд методов.The subject of the research is to improve the features of the organization of information security of multiprocessor computing systems. The goal of this work is to identify and implement measures to secure information that can be effective when using multiprocessor modular computing systems or in parallel calculations on multithreaded systems.To achieve this goal, the following tasksare solved: comparison of data protection methods in multiprocessor and sequential systems, as well as study of the specifics of applying various cryptographic methods to the methods of implementing protection; in accordance with some aspects of constructing multiprocessor systems, consideration and identification of key elements that require special attention in the development of a security system; to show that the main choice of data protection methods in multiprocessor systems is determined by differences from sequential systems in the theoretical and hardware implementation. The method sused are: main provisions of the theory of computing systems, theory of parallel computing, theory of the construction of operating systems, methods and algorithms for data protection. The following result swere obtained. The main aspects in definition and use of information protection measures that can be effective when using multiprocessor modular computing systems or in parallel calculations on multithreaded systems are identified. Comparison of methods of data protection with sequential systems is carried out, and also the influence of application of various cryptographic methods on methods of data protection implementation is considered. It is shown that the main choice of data protection methods in multiprocessor systems is determined by differences from sequential systems in theoretical and hardware implementation. The conclusions. In accordance with some aspects of the construction of multiprocessor systems, the key elements that require special attention in the development of a security system are examined and identified. The paper shows that a parallel system requires both more hardware and software, and with each additional calculation module the system becomes more complex. And this, in turn, further complicates the protection system as a whole, which may entail some slowdown in the execution of application programs with the help of multiprocessor computing systems. However, in the long term, the proposed approach makes it possible to provide increased security for the operation of multiprocessor systems. To protect data in such systems, a number of methods are considered and analyzed.