Проект ГОСТ Р Аппаратура телезащиты для силовых систем. Эксплуатационные характеристики и испытания. Системы управления

     8. Приложение Г (информативное)

Пример анализа безопасности при простом протоколе.

Представим цифровую командную систему, в которой одна простая последовательность битов (кодовое слово) используется для отражения нормального (контрольного) состояния. Это кодовое слово постоянно передается с целью контроля канала связи и для запрета приема команды на приемном конце. Рассмотрим случай когда контрольное кодовое слово преобразуется в команду отключения путем изменения знака нескольких битов. Это отключающее кодовое слово передается постоянно в течение времени, пока в передатчике существует входной сигнал. Требуется прием кодового слова определенное количество раз до того как оно будет распознано приемником. Предполагается, что в приемнике не производится обнаружение или исправление ошибок.

Предположим, что количество битов как в контрольном, так и в отключающем кодовом слове равно .

Предположим, что число битов в контрольном слове, изменяющих свой знак при преобразовании в отключающее слово, равно .

Безопасность системы телезащиты выражается как (). Анализ может быть основан на определении выражения в зависимости от коэффициента ошибок, существующих в канале.

В командной системе, описанной выше, ложная команда возникнет, если битов в контрольном кодовом слове, которые должны измениться при преобразовании в отключающее кодовое слово, изменят свой знак в результате воздействия помех в канале. Это произойдет, если все остальные биты будут приняты правильно. Такое событие должно повториться столько же раз, сколько необходимо правильному кодовому слову для распознания в качестве отключающей команды в приемнике.

Если есть вероятность искажения одного бита, равная коэффициенту ошибок на бит в модели симметричного двоичного канала (см приложение B), а есть вероятность правильного приема бита (где ), то вероятность искажения битов в каждом контрольном кодовом слове будет . Вероятность такого искажения, в то время как все остальные биты будут приняты правильно, в одном кодовом слове будет . Если кодовое слово должно быть принято раз для того, чтобы быть распознанным как отключающая команда, то вероятность приема ложной команды будет . При подстановке , получим .

Приведенное выражение может быть использовано для расчета значения при заданном значении коэффициента ошибок на бит ( BER).

Подобный анализ может быть модифицирован с учетом различия в протоколах, включая использование исправления ошибок и может быть получено полное выражение для .