Сучасні інформаційні технології/4.Інформаційна безпека

Четверіков І.О., Пасько О.З., Урсуленко І.В.

Національний авіаційний університет, Україна

Наноключі від кіберпростору

З переходом на використання технічних засобів зв'язку, інформація піддається впливу випадкових процесів (несправностей і збоїв обладнання, помилок операторів і т.д.), які можуть призвести до її руйнування, зміни на хибну, а також створити передумови до доступу до неї сторонніх осіб. З появою складних автоматизованих систем управління, пов'язаних з автоматизованим введенням, зберіганням, обробкою і виведенням інформації, проблеми її захисту набувають ще більшого значення.

У наш час значну актуальність набуває задача переводу захисту інформації на індустріальну основу в загальнодержавному масштабі.

Проблема переростає із завдання забезпечення комп’ютерної безпеки в необхідність захисту інформаційних масивів, як головних ресурсів сучасного суспільства та зв’язану з цим задачу забезпечення інформаційної безпеки держави. Причини такої підвищеної уваги до цієї проблеми цілком очевидні - від якості заходів захисту інформації безпосередньо залежить наша економічна безпека. Тому інформація – це ресурс, який, має певну цінність, а значить потребує надійного захисту. Саме через це питання впровадження нанотехнологій в системи технічного захисту інформації становить особливу актуальність. [1, сторінка22] [4, 5]

Використання інноваційних досягнень в області нанотехнологій - один з перспективних напрямів створення новітньої індустрії систем безпеки адекватних сучасним загрозам [3]. Щодо сфер застосування, то у найближчі роки найбільш перспективними будуть наступні:

ü пристрої контролю та захисту документів від підробки (наприклад, на основі наноматеріалів, наноголограм, нанотексту з комбінацією символів, мікродруку, тонких електронних схем, папери з додаванням наночастинок, нано-штрих-коди, квантові точки, компактні пристрої зчитування даних);

ü системи контролю доступу в приміщення на основі наносенсорів (наприклад, зчитувачі відбитків пальця, теплового малюнка вен руки(тіла) або голови, геометричної форми руки в динаміці, перевірка ДНК);

ü біосенсори, прості або багатофункціональні типу "електронний ніс" [9], призначені для виявлення та ідентифікації надмалих кількостей вибухових, наркотичних та небезпечних речовин; [10,11]

ü більш компактні, чутливі та інформативні стаціонарні металошукачі і детектори руху на основі масивів наносенсорів;[12]

ü розподілені масиви наносенсорів типу "smart dust" для охорони кордонів і периметрів об'єктів шляхом збору необхідної інформації із навколишнього середовища;[14]

ü магніторезонансні установки (на основі мультиферроїків) для точного аналізу об'ємного змісту закритих ємностей і вантажів в аеропортах, на прохідних, на митниці; [15]

Вищезазначені завдання не можна вирішити без використання результатів фундаментальних досліджень. Розглянемо основні напрямки використання нанотехнологій і наноматеріалів [2] в індустрії безпеки:

ü нанодатчики на різних фізичних принципах, у тому числі тунельні датчики тиску, пасивні та активні радіочастотні датчики-ідентифікатори RFID з каналами наземного і космічного зв'язку, інтелектуальні датчики " smart dust "; [6, 7]

ü антитерористичні засоби, у тому числі аналізатори та детектори слідів вибухових речовин на основі оптично-індукованого поглинання контрольованого повітряного середовища, експрес-детектори вибухових речовин на основі напівпровідникових газочутливих датчиків, гіперспектральних наноаналізаторів наднизьких концентрацій вибухових речовин; [8]

ü системи доступу, паспортного та міграційного контролю, у тому числі об'єктові, замкові пристрої для режимних приміщень з унікальними електронними ключами – наномітками, електронні закордонні паспорти другого покоління і міграційні посвідчення з нанопам’ятю 1-10 Гбайт; [14]

ü розробка та промислове впровадження технології одержання і нанесення нанокомпозитних багатофункціональних захисних покриттів на конструктивні елементи технічних засобів і систем безпеки.

Проаналізуємо деякі приклади створення перспективних технічних засобів і систем безпеки на базі нанотехнологій і наноматеріалів:

ü розробка наноструктурованих чутливих елементів і створення на їх основі технічних систем для надраннього виявлення вибухо-і пожежонебезпечних газів в повітрі.

ü розробка перспективних ідентифікаційних документів і систем на базі наноміток і нанопам’яті.

ü розробка та промислове впровадження технології одержання і нанесення нанокомпозитних багатофункціональних покриттів на конструктивні елементи технічних засобів і систем безпеки (збільшений в 2-4 рази термін служби конструктивних елементів систем безпеки в умовах впливу агресивних хімічних кислотно-лужних середовищ, а також підвищеної вологості і соляного туману, збільшена до 20 дБ завадозахищеність систем безпеки в умовах впливу підвищених електромагнітних завад та радіаційного фону.[10]

Проблеми, що стримують розвиток і реалізацію нанотехнологій в Україні. В першу чергу – це недостатня база знань і підготовлених фахівців. Всі розвинені країни інтенсивно готують молодих фахівців для нанотехнологічної діяльності (включаючи менеджмент), в нашій же державі все це знаходиться в зародковому стані.

Також, на сучасному етапі розвитку, істотною проблемою є недостатня інструментальна база нанотехнологій, відносна дорожнеча нових технологічних рішень; дорога сировина, технологічне обладнання, системи тестування та сертифікації продукту. [12]

Жоден із ВУЗів України не веде планомірної підготовки за курсами нанонаук і нанотехнологій. Для подолання цієї інерції в країні потрібно здійснити хоча б мінімальні заходи [13], а саме:

ü розвинути освіту в області нанотехнологій і технічно переобладнати лабораторії;

ü створити Державну мультидисциплінарну програму "Нанонауки та нанотехнології" і через Фонд фундаментальних досліджень локалізувати кошти в розмірі сотні мільйонів гривень на рік протягом найближчих 5-ти років;

ü співпраця з іншими країнами та створення двосторонніх програм з ЄС, Японією, Китаєм, Німеччиною та США;

ü в провідних ВНЗ України організувати підготовку студентів з курсів "Наноматеріали", "Нанотехнології" і створити 3-4 першокласно оснащених спільних (МОН-НАНУ) навчально-наукових центрів для підготовки магістрів, що спеціалізуються з матеріалознавства і нанотехнологій. Організувати бюджет кожного центру;

ü придбати (випустити) підручники зі спеціальності "нанонауки і нанотехнології";

ü всебічно розвивати міжнародну кооперацію з нанотехнологій і вести підготовку молоді за кордоном;

ü закуповувати дослідницьке устаткування, створювати нову експериментальну і технологічну апаратуру в стандарті "High Tech". Для цього потрібно залучати кошти міністерств, місцевих бюджетів, національних та зарубіжних інвесторів.

Взявши до уваги темпи розвитку мікромініатюризації, у недалекому майбутньому можна вести розробки нанопристроїв в системах ТЗІ по таким напрямкам:

ü нанодатчики із здатністю підключення до смартфонів (це дозволить ознайомитись із вмістом їхньої пам’яті: передивитись, наприклад, список вхідних/вихідних дзвінків, прочитати надіслані чи відправлені повідомлення ) та передачі «скаченої» інформації по бездротовому каналу;

ü нанопристрої для ведення прихованого спостереження за певним об’єктом;

ü нанорезонатори для підсилення шумів (кріпляться до поверхні об’єкту, який потрібно захистити від витоку інформації каналами побічних електромагнітних випромінювань та наводок);

ü «нанотомографи» для виявлення по сторонніх предметів при проходженні через контрольно-пропускні пункти;

ü самовідновлювальні системи, які могли б реконструювати пошкоджені деталі чи поверхні засобів захисту (наприклад, підключатись до бездротової мережі та відправляти 3D-принтеру запит із номером завдання, яке буде звірятись із списком в його базі та, відповідно до вказаного в ньому набору параметрів, буде автоматично друкуватись необхідна деталь);

ü автоматизовані біометричні системи відеоспостереження (БСВ) на основі нанокамер, що дозволить підвищити ефективність роботи за рахунок застосування таких технологій, як нанопристрої із здатністю до біометричного розпізнаванням осіб та аналізу особливостей поведінки об'єкта спостереження;

ü «щит невидимості» на основі наноматеріалів, за допомогою якого можна зробити об’єкт будь-якого розміру непомітним як у видимому (для людини), так і в інфрачервоному та ультра діапазонах;

ü система-сканер з наноелементів для читання думок окремого об’єкту (працює на основі використання мозкових хвиль людини).

Таким чином, задачами сьогодення є розробка та промислове впровадження, пошук шляхів і варіантів застосування сенсорних систем нанодатчиків в інформаційно-телекомунікаційних системах, обладнанні, в антитерористичних засобах, системах доступу, паспортного, міграційного контролю, в нанокомпозитних багатофункціональних захисних покриттях. Ці технології відкривають новий етап застосування інформаційного та кіберпростору, пошуку інформації та варіантів організації її захисту, протидії цілеспрямованому кібернетичному впливу множини загроз, забезпечення інформаційної безпеки особистості, держави, суспільства. Це є своєрідні наноключі до прихованих за нано розмірами процесів та явищ кіберпростору, вони відкривають нові можливості для істотного підвищення ефективності інформаційних процесів та їх захисту.

Література:

1. Гриняєв С.Н. Поле битви - кіберпростір. – М.,2004, 426 с

2. Дьячков П.Н. Вуглеводні трубки: будова, властивості, застосування. – М.: Біном, 2006, 293 с.

3. Доклад Самарської Фізичної Групи для корпорації Роснано. Енергетика нано пристроїв. -2009

4. Суздалев І.П. Нанотехнологія. – М.,2010,590 с.

5. Чувильдеєв В.Н., Нохрин А.В. Фізика нових матеріалів. – М.: Біном.,2010, 105 с.

6. http://blog.liga.net/user/vzadorskiy/article/6383.aspx

7. http://nanotehnology.blogspot.com/2009/10/blog-post_7265.html

8. http://popnano.ru/analit/index.php?task=view&id=279

9. http://portalnano.ru/read/ prop/pro/part9/elnos

10. http://nlo-mir.ru/tech/1782-smart-dust-u-pyli-uzhe-hvataet-uma-pomoch-cheloveku.html

11. http://popnano.ru/analit/index.php?task=view&id=279

12. http://nanoinnovation.livejournal.com/

13. http://naukainform.kpi.ua/Nauka_Naukoznavstvo/Sympozium%20Block.pdf

14. http://1interesnoe.info/2010/09/kvantovye_effekty_v_nanomasshtabnoj/

15. http://nitrid-chemical.ru/en/news/117.htm

16. http://www.cosmeticsandtoiletries.com/research/methodsprocesses/35468344.html