PL205408B1 - Układ formowania ramek warstwy sterowania dostępem do medium - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest układ formowania ramek warstwy sterowania dostępem do medium zawartej w interfejsie sieciowym, stosowane zwłaszcza w sieciach ze współdzielonym medium transmisyjnym, z którego można kopiować wszelkie ramki, oraz gdzie istnieje mechanizm kontroli poprawności pakietów za pomocą sum kontrolnych.

Sieci telekomunikacyjne ze współdzielonym medium transmisyjnym stanowią obecnie dużą część sieci teletransmisyjnych z komutacją pakietów. Każda ze stacji odbiera wszystkie dane przesyłane we współdzielonym kanale, co stwarza możliwość podsłuchu danych wymienianych przez inne stacje. Z powodu możliwości wystąpienia przekłamań pakietu, stosuje się sumy kontrolne np. cykliczne kody nadmiarowe „Cyclic Redudancy Code - CRC”. Odbiorca zanim przeanalizuje dane zawarte w pakiecie, sprawdza czy pakiet nie został przekłamany; jeśli nastąpiło przekłamanie, pakiet jest kasowany.

Znany układ formowania ramek warstwy sterowania dostępem do medium zawartej w interfejsie sieciowym ma bufor informacyjny, który swoim wejściem i wyjściem połączony jest z wejściem i wyjściem bufora. Innym wejściem i wyjściem połączona jest z warstwą fizyczną która jest połączona z siecią. Trzecie wyjście bufora informacyjnego połączone jest z wejściem licznika sum kontrolnych. Układ ma rejestr, bufor adresowy.

Szybkość przesyłania danych jest w takim systemie bardzo niska i maksymalnie może wynosić jeden bit na ramkę, czyli kilka kilobitów na sekundę. Realizacja takiego systemu wymaga sterowania mechanizmem wykrywania kolizji, a w szczególności generatorem losowym wyznaczającym czas oczekiwania na retransmisję po wystąpieniu kolizji oraz systemem nadawczym.

Istota układu według wynalazku polega na tym, że posiada układ sterujący, którego jedno wejście i wyjście połączone jest z rejestrem, drugie wejście i wyjście połączone jest z buforem informacyjnym, trzecie wejście połączone jest z rejestrem ukrytej wiedzy stacji ukrytych danych, które są w grupie posiadającej wiedzę umożliwiającą przesyłanie ukrytych danych, a czwarte wejście układu sterującego połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych, piąte wejście połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych tajnych sekwencji, szóste wejście połączone jest z buforem, siódme wejście i wyjście połączone jest z wyjściem i wejściem bufora adresowego, przy czym czwarte wyjście bufora informacyjnego połączone jest z drugim wejściem licznika sum kontrolnych tajnych sekwencji.

Wynalazek pozwala na zwiększenie przepustowości wymiany ukrytych danych.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym przedstawiony jest układ blokowy formowania ramek warstwy sterowania dostępem do medium w zmodyfikowanym interfejsie sieciowym do steganograficznego ukrywania i przesył ania danych.

Układ formowania ramek ma układ sterujący 4, którego jedno wejście i wyjście połączone jest z rejestrem 1, drugie wejście i wyjście połączone jest z buforem informacyjnym 2, trzecie wejście połączone jest z rejestrem ukrytej wiedzy 3 stacji ukrytych danych, które są w grupie posiadającej wiedzę umożliwiającą przesyłanie ukrytych danych. Czwarte wejście układu sterującego 4 połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych 5, piąte wejście połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych ukrytych danych 6, szóste wejście połączone jest z buforem 7, siódme wejście i wyjście połączone jest z wyjściem i wejściem bufora adresowego 8. Drugie wejście i wyjście bufora informacyjnego 2 połączone jest z drugim wejściem i wyjściem bufora 7, trzecie wyjście bufora informacyjnego 2 połączone jest z drugim wejściem licznika sum kontrolnych 5, czwarte wyjście bufora informacyjnego 2 połączone jest z drugim wejściem licznika sum kontrolnych ukrytych danych 6, a piąte wejście i wyjście bufora informacyjnego 2 połączone jest z wejściem i wyjściem warstwy fizycznej 0, która połączona jest z siecią.

Inicjacja działania systemu steganograficznego następuje poprzez wysłanie przez układ sterujący 4 nadawczej stacji sekwencji binarnej zapisanej w rejestrze ukrytej wiedzy 3 do bufora informacyjnego 2. W buforze tym formuje się ramkę warstwy sterowania dostępem do medium, poprzez dodanie do treści przesyłanej informację o adresacji i sumę kontrolną. Ramka to ciąg bitów, gdzie ich znaczenie zależy od ich wzajemnej pozycji np. bity od x do x + 48 określają adres nadawcy ramki. W ramce zawarte są adresy, informacje i sumy kontrolne CRC. Układ sterujący 4 dopisuje w buforze informacyjnym 2 informacje adresowe z bufora adresowego 8. Następnie układ sterujący 4 wpisuje do bufora informacyjnego 2 sekwencję binarną pobraną z wyjścia licznika sum kontrolnych 5. Pozwoli to odbiorcom zweryfikować czy ramka nie została przekłamana. Uformowana ramka jest następnie przesyłana z bufora informacyjnego 2 do warstwy fizycznej 0 realizującej bezpośrednio transmisję.

PL 205 408 B1

Sekwencja binarna jest wspólną wiedzą wszystkich stacji ukrytych danych i informuje o przesłaniu ukrytych danych odbierające stacje ukrytych danych, których bloki mają identyczne numeracje tylko oznaczone są u góry przecinkiem. Po odebraniu tej sekwencji przez odbierające stacje ukrytej grupy, ramka zawierająca tą sekwencję znajduje się w ich buforze informacyjnym 2], zostaje obliczona suma kontrolna przez licznik sum kontrolnych 5', jeśli wynik porównania przez układ sterujący 4] wyjścia tego licznika z sumą kontrolną przesłaną razem z ramką zawartą w buforze informacyjnym 2 jest pozytywny to oznacza to, że ramka nie została przekłamana i następnie układ sterujący 4] dokonuje porównania zawartości informacyjnej ramki z zawartością rejestru wspólnej wiedzy 3], Jeśli są to takie same sekwencje binarne, stacja przełącza się w tryb kopiowania wszelkich ramek z medium transmisyjnego poprzez wysterowanie rejestru 1]. W nadającej stacji ukrytych danych układ sterujący 4 przesyła dane czekające na steganograficzne przesłanie z bufora 7 do bufora informacyjnego 2. Następuje proces formowania ramki, układ sterujący dopisuje do ramki w buforze informacje adresowe pobrane z wyjścia bufora adresowego 8. Następnie układ sterujący 4 dodaje do ramki w buforze informacyjnym 2 sumę kontrolną pobraną z wyjścia licznika sum kontrolnych tajnych sekwencji 6. Ten zmodyfikowany licznik na wyjściu podaje błędną w sposób ustalony, sumę kontrolną. Układ sterujący 4 powoduje wysłanie ramki do warstwy fizycznej 0. Odbierająca stacja ukrytych danych odbiera ramkę, znajduje się ona w buforze informacyjnym 2]· Ponieważ stacja wie o ukrytych danych, układ sterujący ignoruje błędny wynik porównania sumy kontrolnej z ramki z wyjściem licznika sum kontrolnych 5' i dokonuje porównania sumy kontrolnej z wyjściem licznika 6], następnie przesyła warstwie wyższej zawartość ramki. Stacje nie będące stacjami ukrytych danych nie gromadzą tych informacji gdyż nie są w trybie kopiowania wszelkich ramek z medium transmisyjnego, a jeśli nawet znajdą się w takim trybie, usuwają ramki z bufora informacyjnego, zaraz po porównaniu przesłanej informacji o sumie kontrolnej z wyjściem licznika sum kontrolnych 5], gdyż wartości te są różne i stacja uważa ramkę za przekłamana. Zakończenie działania systemu steganograficznego następuje poprzez wysłanie przez układ sterujący 4 nadającej stacji ukrytych danych sekwencji binarnej zapisanej w rejestrze ukrytej wiedzy 3 do bufora informacyjnego 2. Układ sterujący 4 dopisuje w buforze informacyjnym 2 informacje adresowe z bufora adresowego 8. Następnie wpisuje się do bufora informacyjnego 2 sekwencję binarną pobraną z wyjścia licznika sum kontrolnych 5. Ramka zostaje wysłana do warstwy fizycznej 0. W odbierającej stacji ukrytych danych ramka znajduje się w buforze 2], gdzie następuje weryfikacja poprawności sumy kontrolnej poprzez porównanie sekwencji na wyjściu licznika 5 z wartością przesłaną w ramce. Jeśli suma kontrolna jest poprawna, układ sterujący porównuje zawartość informacyjną ramki z rejestrem 3]. Jeżeli są to te same ciągi binarne, stacja nadająca wysterowuje rejestr 1] i przechodzi w tryb normalnej pracy.

Urządzenia przekazujące informacje według wynalazku przeznaczone są zwłaszcza do realizacji kryptosystemów pracujących w środowisku podatnym na podsłuch tzn. zapewniają poufność przesyłanych danych lub mogą służyć realizacji systemu uwierzytelniającego stacje sieciowe niezależnie od mechanizmów zaimplementowanych w danym protokole sieciowym.

Claims (1)

1. Układ formowania ramek warstwy sterowania dostępem do medium zawartej w interfejsie sieciowym stacji steganograficznego ukrywania i przesyłania danych, posiadającej potrzebną wiedzę jako stacja ukrytych danych, który to układ zawiera bufor informacyjny, który swoim wejściem i wyjściem połączony jest z wejściem i wyjściem bufora, innym wejściem i wyjściem połączony jest z warstwą fizyczną, która jest połączona z siecią i trzecie wyjście bufora informacyjnego połączone jest z wejściem licznika sum kontrolnych oraz ma rejestr i bufor adresowy, znamienny tym, że posiada układ sterujący (4), którego jedno wejście i wyjście połączone jest z rejestrem (1), drugie wejście i wyjście połączone jest z buforem informacyjnym (2), trzecie wejście połączone jest z rejestrem ukrytej wiedzy (3) stacji ukrytych danych, które są w grupie posiadającej wiedzę umożliwiającą przesyłanie ukrytych danych, a czwarte wejście układu sterującego (4) połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych (5), piąte wejście połączone jest z wyjściem licznika sum kontrolnych tajnych sekwencji (6), szóste wejście połączone jest z buforem (7), siódme wejście i wyjście połączone jest z wyjściem i wejściem bufora adresowego (8), przy czym czwarte wyjście bufora informacyjnego (2) połączone jest z drugim wejściem licznika sum kontrolnych tajnych sekwencji (6).