На головну | Пишіть нам | Пошук по сайту тел (063) 620-06-88 (інші) Укр | Рус | Eng   
Прибутки від використання патентів у світі зросли від 3 млрд дол. у 1982 році до 120 млрд дол. у 2003 році
  новини  ·  статті  ·  послуги  ·  інформація  ·  питання-відповіді  ·  про Ващука Я.П.  ·  контакти за сайт: 
×
Якщо ви помітили помилку чи похибку, позначте мишкою текст, що включає
помилку (все або частину речення/абзацу), і натисніть Ctrl+Enter, щоб повідомити нам.
×

Захисне кодування оптичних дисків і цифрових зовнішніх носіїв інформації

2011-08-18
Андрій (Гавріель) ЛІВШИЦ
винахідник, інженер-дослідник в компанії «АДЕМА». США, Каліфорнія

Общая информация

Все проекты этой группы технических решений базируются на одном методе кодирования и последующей идентификации записи кодирующего элемента

Сущность принципа состоит в нанесении на защищаемый объект кодирующего покрытия или его технологического эквивалента и последующего измерения толщины этого покрытия, определяющего совпадение или не совпадение результатов измерения с кодом

При совпадении полученного результата с установленным происходит положительная идентификация кодирующего элемента, при не совпадении, - происходит отрицательная идентификация и остановка или блокирование рабочего цикла оборудования или потребителя информации, например, - компьютера

Дополнительные технологические особенности

Технологически вопросы нанесения специальных покрытий решены и эта технология была многократно проверена на аналогичных задачах, связанных с контролем толщины плёнок на панелях солнечных батарей и в традиционном полупроводниковом производстве

Дополнительные особенности и возможности применения технологии, применительно к новым условиям, возникшим на рынке носителей и накопителей информации в течении последнего года

В связи с появлением новых форматов записи и чтения на оптических носителях информации с использованием голубых лазеров, и в связи с началом производства многослойных оптических дисков, базирующихся на этой же технологии, предложенные принципы и технические решения по защитному кодированию приобрели ещё большее значение, так как количество записанной информации на каждом диске увеличивается и отсутствие защиты приводит к всё большим потерям секретных или конфиденциальных данных

В дополнение к уже переданной информации необходимо указать возможности по кодированию каждого слоя в многослойных дисках, при котором кодируется каждый уровень слоёв записи, что является существенным усовершенствованием системы форматирования оптического носителя информации в трёхмерном выражении и является средством обеспечения (для особо важной и секретной информации) локального избирательного кодирования информации в пределах одного диска

Организация корпоративных систем защиты

Предложенная технология при организации системы защиты информационных потоков в пределах одной корпорации обеспечивает защиту на нескольких системных уровнях, включая и отслеживание в системе реального времени состояния и местонахождения каждого диска, имеющегося в корпорации

При использовании предложенных методов кодирования, для защиты информации на мобильных внешних носителях информации, предполагается получение тех же преимуществ, что и при применении на оптических носителях и накопителях информации

Изменения в структуре и границах использования продукта, созданного в результате реализации проекта

Таким образом на базе аналогичных решений можно создать как минимум два проекта с большим количеством аппликаций в каждом, - проект технологии для кодирования оптических накопителей информации в виде диска, включающий и соответствующее аналитически – сенсорное устройство, которое может в свою очередь иметь множество аппликаций в самых различных сферах и отраслях. и проект для кодирования и защиты информации на мобильных внешних носителях информации, включающий и соответствующее мобильное или стационарное сенсорное измерительно – аналитически – сравнительное устройство, также имеющее множество аппликаций и дизайн – моделей

Дополнительные устройства и системы, которые могут быть созданы на базе тех же принципиальных технологических решений

В состав проектов при требовании потребителя проектов может быть включён раздел, касающийся дополнительных устройств, с помощью которых формируется вся корпоративная система охраны и защиты информационных потоков в пределах одной корпорации или группы корпораций или (по Российской специфике, - госкорпораций) отдельных научно – исследовательских учреждений, академических институтов и крупных учреждений в системе здравоохранения

В качестве специального продукта может быть создана система защиты информации не только в области хранения но и в оперативной области, при передаче команд и сигналов в условиях армейских частей и соединений и в условиях Военно–морского флота

В современных условиях, когда информация концентрируется в относительно очень малых размерах и объёмах устройств для её хранения, возможный ущерб от несанкционированного или преступного входа в эти массивы информации, может быть предотвращен или локализован при помощи создания специальной инфраструктуры указанных защитных систем, которая может быть стандартизована в пределах специфики данного министерства, главного управления или структурных корпоративных соединений и предприятий более низкого организационного уровня

Конфиденциальность информации

Более подробно (в объёмах выходящих за пределы настоящей презентации и иллюстративных материалах к ней) вся необходимая информация может быть предоставлена при документально – юридическом формулировании намерений потенциального потребителя или партнёра, после подписания с ним договоров о конфиденциальности (по взаимно согласованной, приемлемой для обоих сторон, юридической форме)

Для более полного представления о существующих физических основах выполнения операций кодирования и раскодирования оптических дисков применён магнито – резонансный метод, краткое описание которого приводится ниже

Краткое описание резонансного метода

Метод предусматривает создание переменного электромагнитного поля в пространстве, в котором располагается исследуемый образец. Это поле является посредником между резонансным контуром и испытуемым образцом. С одной стороны, резонансный контур является эмиттером (излучателем) этого поля, а, с другой - акцептором (чувствительным элементом), тех изменений в электромагнитном поле, которые вносит испытуемый образец.

Даже в отсутствии испытуемого образца создаваемое соленоидом переменное электромагнитного поле является суммой двух электромагнитных полей, которые изменяются в противофазе друг другу. Одно поле порождается изменением магнитной индукции соленоида и имеет своим следствием вихревое электрическое поле (Maxwell-Faraday equation). Другое - порождается изменением электрического поля, созданного разностью потенциалов между крайними наиболее удалёнными друг от друга витками соленоида (если образец помещён внутрь соленоида) или разностью потенциалов между ближайшим к поверхности измеряемого образца витком и самим образцом (если образец расположен напротив торца соленоида), и имеет своим следствием вихревое магнитное поле (Amp?re's circuital law with Maxwell's correction).

Под воздействием внешнего переменного электромагнитного поля в испытуемом образце, в зависимости от его природы, могут индуцироваться такие электрические явления, как линейные и вихревые токи проводимости, линейные и вихревые токи смещения, а также линейные и вихревые ионные токи (упорядоченное движение ионов). В соответствии с принципом суперпозии полей эти электрические явления вносят искажения во внешнее переменное электромагнитное поле. Эти искажения воспринимаются соленоидом резонансного датчика. Резонансный контур, в состав которого входит этот соленоид, изменяет своё поведение аналогично тому, как если бы в его состав были добавлены дополнительные элементы: конденсатор, индуктивность и резистор. Совокупность дополнительных емкостного, индуктивного и активного сопротивлений представляет собой дополнительный импеданс, вносимый в систему испытуемым образцом, этот атрибут и измерят резонансный датчик.

Изменения параметров резонансного контура отражаются в изменении его ампдитудно-частотной характеристике, а именно, меняются резонансные частота и амплитуда контура. Исследуя эти изменения, можно судить об импедансе исследуемого образца.

Принцип обработки данных, получаемых от резонансных датчиков

Резонансный датчик позволяет определить величину суммарного импеданса исследуемого образца на рабочей частоте этого датчика (см. «Краткое описание резонансного метода»). Сама по себе эта величина малоинформативна. Но всё коренным образом меняется, если мы имеем набор датчиков с разными рабочими частотами. В этом случае возникает возможность использовать уникальный природный феномен, наблюдаемый во всех типах веществ: неорганических, органических и биологических. Этот феномен заключается в том, что вещество меняет свой удельный импеданс в зависимости от частоты, воздействующего на него, электрического поля и это изменение зависит от состава исследуемого вещества. Этот феномен исследует и активно использует быстроразвивающаяся в последнее время научное направление, называемое Импедансной спектроскопией. В англоязычных источниках её чаще называют Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS) (Электрохимическая импедансная спектроскопия (ЭИС)) (см. http://en.wikipedia.org/wiki/Electrochemical_impedance_spectroscopy).

Импедансная спектроскопия - impedance spectroscopy - метод исследования различных объектов, основанный на измерении и анализе зависимостей импеданса от частоты переменного тока. Разные объекты и процессы характеризуются разными зависимостями активного и реактивного импеданса от частоты, что делает возможным решение обратной задачи - получение информации об этих объектах и процессах путем анализа частотных характеристик их отклика на переменном токе (см. http://pdeis.at.tut.by/terms.htm).

Тот факт, что изменение импеданса при изменении частоты зависит от состава вещества, позволяет выявить изменения влияние каждого компонента на суммарный импеданс вещества при различных частотах. После определения весовых коэффициентов влияния соответствующих компонентов на суммарный импеданс вещества на каждой из рабочих частот резонансных датчиков, можно на основании показаний датчиков, решая систему линейных уравнений, получить информацию о концентрации исследуемых компонентов.

На точность этого метода огромное влияние имеет правильный выбор рабочих частот датчиков. Путём сканирования в широком диапазоне частот необходимо определить наиболее характерные для каждого компонента области частот, то есть частоты, на которых компонент даёт наибольший отклик.

Традиционная импедансная спектроскопия (см. http://www.gamry.com/App_Notes/EIS_Primer/EIS_Primer.htm) в своих исследованиях использует источник переменного напряжения, который контактным способом воздействует на исследуемый образец, при этом в цепи возникает электрический ток, величина и сдвиг фазы которого, зависит от импеданса образца. Результаты отображаются, как правило, в виде фигур Лиссажу или диаграмм Найквиста. При таких исследованиях трудно добиться высокой чувствительности и точности измерений. Предлагаемая методика, в которой измерение импеданса производится с помощью резонансных контуров, обладает значительно более высокой чувствительностью и точностью, к тому же она бесконтактна.

Существуют определённые технические трудности создания колебательного контура с перенастраиваемой в широком диапазоне резонансной частотой, поэтому для поиска «характерных» для компонентов частот придётся использовать традиционную импедансную спектроскопию. После того, как характерные частоты будут найдены и будет созданы резонансные датчики для этих частот, созданная на базе этих датчиков система мониторинга компонентов будет обладать исключительной чувствительностью и точностью.

Помехозащищённость

Такие «механические» параметры как ВЯЗКОСТЬ, ПЛОТНОСТЬ, ПРОЗРАЧНОСТЬ, ДАВЛЕНИЕ(если среда несжимаемая) не должны оказывать никакого влияния на измеряемые электрические параметры вещества. СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ В ТРУБОПРОВОДЕ и ТУРБУЛЕНТНОСТЬ – эти явления слишком медленные, чтобы оказать влияние на «мегагерцовые» процессы измерения импеданса. ЖЁСТКОСТЬ – это химический показатель, который полностью определяется входящими в вещество компонентами. Температура, как правило, оказывает влияние на величину импеданса, но измерение температуры и её учёт при измерении импеданса не представляется сложной технической задачей.

1. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ЗАЩИТНОГО КОДИРОВАНИЯ ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИЛИ НАКОПИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО В ВИДЕ ДИСКА, ПРОЗРАЧНОГО ДЛЯ СВЕТОВОГО ПОТОКА, ИСХОДЯЩЕГО ИЗ ВЫХОДНОЙ ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ОДНОМОДОВОГО ЛАЗЕРНОГО ДИОДА, ИМЕЮЩЕГО СТАНДАРТНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ РАЗМЕРЫ,- НАРУЖНЫЙ ДИАМЕТР,- 120 МИЛЛИМЕТРОВ, И ТОЛЩИНУ,- В 1,2 МИЛЛИМЕТРА. ДИСК СКЛЕЕН ИЗ ДВУХ ПОЛОВИН, КАЖДАЯ ТОЛЩИНОЙ В 0,6 МИЛЛИМЕТРА. ПОКРЫТИЕ НАНЕСЕНО НА ОДНОЙ ИЗ ПОЛОВИН ДИСКА НА КОЛЬЦЕ НАРУЖНЫЙ ДИАМЕТР КОТОРОГО,- 120 МИЛЛИМЕТРОВ, А ВНУТРЕННИЙ ДИАМЕТР КОТОРОГО,- 118 МИЛЛИМЕТРОВ. ТОЛЩИНА ПОКРЫТИЯ ВАРЬИРУЕТСЯ В ДИАПАЗОНЕ ОТ 1 МИКРОНА ДО 10 МИКРОН С ИНТЕРВАЛОМ В 100 АНГСТРЕМ.

1.1. Концептуальные основы кодирования заключаются в следующем принципе: - кодирующий сигнал формируется из реакции сенсора или группы сенсоров на толщину кольцевого покрытия на диске, сравнения полученного сигнала с статистическим эталоном этого сигнала,- эквивалентом резонансной реакции сенсоров на толщину покрытия, удельные показатели материала покрытия, проводимости материала покрытия, плотности материала покрытия, электрического сопротивления материала покрытия.

1.2. В систему серво- маркировки отформатированного диска, которая, как правило имеет вид групповых сочетаний серво - точек на информационных треках диска, вместо одной из точек группового сочетания, вводят сигнал от декодирующего сенсора системы защитного кодирования, и, в случае совпадения интегрированного сигнала от трёх сенсоров с заданными параметрами сигнала, сервосистема дисковода начинает ориентировать фокус лазера на информационном треке, и, таким образом система начинает процесс чтения или записи на оптическом диске.

1.3. В случае несовпадения сигнала от сенсоров с статистической формой сигнала в памяти процессора дисковода, сервосистема дисковода не ориентирует и не стабилизирует траекторию фокуса луча лазерного диода на информационном треке диска и чтение или запись на диске становятся невозможными.

2. ВАРИАНТЫ ИДЕНТИФИКАЦИИ ДИСКА В ДИСКОВОДЕ.

2.1. Идентификация диска в дисководе может вестись при помощи измерения в режиме реального времени толщины покрытия, сравнения результатов измерения с хранящимся в процессоре дисковода статистическим значением этого параметра и выдачи сигнала на сравнивающее устройство в процессоре дисковода.

2.2. Процесс идентификации может вестись при вращении диска или при установке диска в дисковод.

2.3. При идентификации при установке диска в дисковод, отрицательные результаты идентификации не позволяют включение какой либо структуры дисковода, и, наоборот положительный сигнал идентификации включает необходимые структуры дисковода.

КОНСТРУКТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ ДИСКОВОДОВ

2.4. Элементы защитной системы резонансного кодирования – декодирования могут без каких-либо конструктивных или схемных ограничений, быть встроены в любую существующую сегодня конструкцию дисковода, реализующую все известные технологии оптической памяти.

2.5. Существующие дисководы также могут быть модифицированы под монтаж системы микросенсоров, путём врезки сенсорного микромодуля в несущую конструкцию корпуса дисковода.

2.6. При необходимости покрытие может быть выполнено на уже существующих дисках.

3. ПРИМЕРНЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДИСКА С КОДИРУЮЩИМ ПОКРЫТИЕМ.

3.1. Для изготовления оптического диска с защитным кодирующим покрытием не требуется специальных технологий и оборудования.

3.2. Для изготовления может быть использовано модернизированное технологическое оборудование, которое используется в настоящее время.

3.3. Нанесение кодирующего покрытия можно совместить с изготовлением копии диска в пресс-форме с использованием мастер-диска с идентификационной точкой в отформатированной системе сервомаркировки, которые таким образом будут отпечатаны на каждом информационном треке,- а их в обычном оптическом диске более 37000.

4. ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСКОВ С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ В СИСТЕМАХ ОПТИЧЕСКОЙ ПАМЯТИ КОРПОРАТИВНЫХ КЛИЕНТОВ.

4.1. Примерная схема использования дисков с защитным кодированием-декодированием у корпоративных клиентов предусматривает изготовление для каждого такого клиента определённого количества дисков с присущими только для этого клиента параметрами толщины и координатами микросенсоров.

4.2. Конструкция и техническая характеристика сенсорного микромодуля также может быть модернизирована исходя из пожеланий клиента, но в соответствии с контрольными параметрами защитного кодирующего покрытия на дисках.

5. ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСКОВ С ЗАЩИТНЫМ КОДИРОВАНИЕМ В СИСТЕМАХ БЫТОВОЙ РАДИОТЕХНИКИ.

5.1. Диски с защитным кодированием могут быть использованы в системах Blu-Ray и HD DVD. кроме этого система защитного кодирования может быть применена в новых разработках и технологиях оптической цифровой памяти в том числе и дисках с особо высокой плотностью записи, многослойных дисках, монолитных оптических дисках с объёмом памяти в 1 и более терабит.

5.2. При изготовлении дисков, необходимую индикацию в серво- маркировку, можно вносить в процессе прессования. сервопривод дисковода начинает ориентацию фокусной точки лазерного луча только при совпадении кодирующего сигнала от системы кодирования и декодирования, сформированного системой из трёх микро-сенсоров, которые при помощи методов магнитного резонанса, сравнивают толщину покрытия с эталоном и при совпадении параметров сигнала с эталоном хотя бы у двух сенсоров, добавляют полученный сигнал в систему символов и маркирующих точек серво-маркировки, считывая которые сервопривод дисковода начинает стабилизировать фокус лазера на необходимом треке на поле записи диска.

6. ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДИСКОВ С ЗАЩИТНЫМ ПОКРЫТИЕМ В ПЕРСОНАЛЬНЫХ КОМПЬЮТЕРАХ.

6.1. Технология изготовления дисков для персональных компьютеров аналогична технологии изготовления такого рода дисков для других вариантов оптической памяти.

6.2. Методика использования дисков с защитным кодированием формируется исходя из типа компьютера, степени его насыщенности и мощности, быстродействия и т.п.

6.3. Особо важным становится возможность использования техники и технологии защитного кодирования в создаваемых гибридных дисках, сочетающих в себе жёсткий диск с оптическим диском.

Предложение по системе получения профессиональной информации из интернета

В качестве основного инструмента выступает оптический диск на котором нанесено кодирующее покрытие в кольцевой зоне в которой нет информационной записи.

В качестве вспомогательного инструмента выступает микросенсор, который встраивается в дисковод.

Сигнал от микросенсора формируется при измерении толщины покрытия. точность измерения,- 100 ангстрем и это величина на которую отличается каждая группа дисков от другой группы.

Сигнал от микросенсора является кодом для входа в массивы информации, размещённые в интернете.

Программное обеспечение должно давать возможность идентифицировать сигнал от микросенсора и в случае совпадения сигнала с эталонным открывать массивы информации и в процессе её скачивания продолжать контролировать достоверность сигнала до завершения процесса скачивания информации.

Это даёт возможность предотвратить замену диска во время записи на нелицензированный.

Подделать такой диск невозможно, так как толщина покрытия определяется при изготовлении и, даже имея такой диск, невозможно им воспользоваться, без микросенсора,настроенного на строго определённый характер сигнала.

Диски и сенсоры могут выпускаться на любом сегодня существующем производстве оптических дисков. диски могут выпускаться сериями по 100 – 250 штук с одинаковой толщиной кодирующей ленты и с комплектом сенсоров.

Каждый пользователь может приобрести одну или несколько серий дисков и использовать их при работе с интернетом.

По такому же принципу программы и другая информация могут рассылаться пользователям, только в обратном порядке, что гарантирует полную конфиденциальность и защиту при нахождении в интернете от несанкционированных посланий и вирусов.

Это очень общая информация, если Вы сочтёте её заслуживающей внимания, то я мог бы детализировать этот проект.

Ввиду того, что механическая часть этого проекта в принципе реализована, этот проект,- это программное обеспечение, что может быть станет основой проекта в этом направлении.

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРЕДЛОЖЕННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТВЕЧАЮЩИЕ НА СУЩЕСТВО, ВЫЯВЛЕННЫХ НА РЫНКЕ СИСТЕМ ОПТИЧЕСКИХ НОСИТЕЛЕЙ ИНФОРМАЦИИ, ПРОБЛЕМ :

1. Имеется множество вариантов толщин кодирующих покрытий, которые позволяют иметь множество вариантов защитного кода, в отличие от известных технологий, которые имеют только один вариант кода.

2. В процессе нанесения покрытия применяется технология контроля полностью идентичная технологии декодирования, что позволяет полностью контролировать качество кодирования в процессе изготовления диска, без удаления диска с конвейера, в отличие от существующих технологий, в которых диск для контроля необходимо удалять с конвейера и устанавливать в контрольное приспособление. таким образом контроль выборочный, а в предложенной технологии,- 100% контроль, что исключает выпуск бракованных дисков, которые в существующих технологиях обнаруживаются только во время эксплуатации.

3. В предложенной технологии имеется возможность кодирования всех категорий и типов дисков вне зависимости от формата записи и чтения, в отличие от существующих технологий, в которых кодирование зависит от формата записи и чтения диска.

4. В предложенной технологии кодирующее покрытие может служить основанием для персонального секретного кода или шифра, чего нет в существующих технологиях.

5. В предложенной технологии сенсор декодирования и идентификации является мобильным и может иметь несколько вариантов поставки, в том числе и автономный вариант, не связанный с дисководом, а в существующих технологиях система декодирования устанавливается только в дисководах. таким образом контролировать наличие и правильность кодирования можно только в процессе установки диска в дисковод, а в предложенной технологии контролировать и идентифицировать код можно вне дисковода, например в магазинах или на проходных предприятий и учреждений, что особенно важно для обеспечения полного режима конфиденциальности информации.

6. В предложенной технологии декодирование исключает какую либо зависимость от оптических систем дисковода, но результаты декодирования могут изменить работу оптических систем, например серво – привода для ориентации и контроля положения фокуса читающего или записывающего лазера, в отличие от существующих технологий, в которых процесс декодирования полностью зависит от оптических элементов дисковода, что усложняет его конструкцию и резко снижает надёжность.

7. Предложенная технология имеет несколько иерархий принципиальной рабочей схемы, имеет гибкий алгоритм и может быть встроена в любую охранную систему оптической памяти в том числе и в гибридные носители информации, имеющие кроме оптического компонента и носители, построенные на других базовых принципах. существующие технологии не обладают указанной гибкостью.

8. Предложенная технология позволяет использовать код диска как вводный пароль для входа в профессиональные массивы информации интернета, чем не обладают существующие технологии.

джерело: Інтернет-сайт "ВЯПат"
корисний матеріал? Натисніть:

групи: Наукові відкриття, науково-технічна інформація; Інноваційна діяльність; Росія
теги: комп’ютерна програма; США; інтернет; комп'ютерні технології




інші статті...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при використанні будь-яких матеріалів сайту посилання на джерело обов'язкове
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100