АНАЛІЗ СИСТЕМ МОДЕЛЮВАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ З ДОДАТКОВИМИ МОДУЛЯМИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2079-0023.2020.01.14

Ключові слова:

моделювання, мікроконтролери, мікропроцесорна система, криптографічний захист інформації, кібербезпека, Proteus, Multisim, TINA

Анотація

Сфера застосування захищених мікропроцесорних систем складається з забезпечення функції інформаційної безпеки: автентіфікації суб’єктів і об’єктів інформаційної взаємодії, шифрування інформації, контроля цілісності, управління доступом, управління ключами. Сьогодні актуальним завданням є визначення захищеності мікропроцесорних систем з допомогою використання різних програмних середовищ комп’ютерного моделювання. В роботі проаналізовано найбільш ефективні та доступні програми комп’ютерного моделювання мікропроцесорних систем та надано практичні рекомендації щодо їх використання. Показано,що найбільш потужною системою автоматизованого проектування вважається програмний пакет Proteus, який дозволяє віртуально змоделювати роботу різних мікропроцесорних пристроїв з підтримкою декількох сімейств мікроконтролерів від різних виробників. До основних переваг відносяться: виконання всіх етапів розробки в єдиному середовищі; можливість написання, налагодження і тестування мікропрограмного забезпечення, генерування діагностичних повідомлень з пошуку помилки програмування; прискорення процесу розробки мікропроцесорного пристрою; підтримка спільної роботи з апаратними пристроями, що підключені через порт комп’ютера. Використання Multisim в навчальному процесі дає можливість: переглядати і змінювати стан вмісту регістрів, пам’яті програм і даних, осередків стека і біта конфігурації; візуалізувати результат виконання окремої команди або програми в цілому; демонструвати практику спільного застосування мов С і Асемблер в одному проекті з метою оптимізації програми; вивчати основи роботи і особливості функціонування периферійних пристроїв. Проте обмежений набір мікроконтролерів в програмі Multisim накладає суттєві обмеження на можливість її використання при розробці реальних проектів. Програма комп’ютерного моделювання TINA має значно простіший русифікований інтерфейс у порівнянні з Proteus VSM з можливістю укладення всієї інформації про створений проект в одному файлі. У порівнянні з Multisim бібліотека TINA містить значно більше моделей мікроконтролерів, а вбудований програматор дозволяє модифікувати програми та спостерігати результати.

Біографії авторів

Yurii Valeriiovych Gnusov, Kharkiv National University of Internal Affairs

Candidate of Technical Sciences (PhD), Docent, Kharkiv National University of Internal Affairs, Head of the Department of Information Technologies and Cybersecurity; Kharkiv, Ukraine

Petro Sergeevich Klimushyn, Kharkiv National University of Internal Affairs

Candidate of Technical Sciences (PhD), Docent, Kharkiv National University of Internal Affairs, Associate Professor of Information Technology and Cybersecurity Department; Kharkiv, Ukraine

Tetiana Petrivna Kolisnyk, Kharkiv National University of Internal Affairs

Candidate of Pedagogical Sciences (PhD), Kharkiv National University of Internal Affairs, Associate Professor of Information Technology and Cybersecurity Department; Kharkiv, Ukraine

Mykhailo Oleksandrovych Mozhaiev, M. S. Bokarius Kharkiv Research Institute of Forensic Examinations

Candidate of Technical Sciences (PhD), Hon. Prof. M. S. Bokarius Kharkiv Research Institute of Forensic Examinations, Head of the Computer-technical and Telecommunications Research Sector; Kharkiv, Ukraine

Посилання

Sovyn Ya., Nakonechny Yu., Opirskyy I., Stakhiv M. Analysis of hardware support of cryptography in Internet of Things-devices. Ukrainian Scientific Journal of Information Security, 2018, vol. 24, issue 1, p. 3648.

Alekhin V. Development of a training complex in electrical engineering, electronics and microcontrollers with modeling in the TINA software environment. Open education. 2017, no.6, pp. 5769.

Alekhin V. A. Electrical Engineering and Electronics. Training resources for students and teachers. URL: http://www.toe-mirea.ru/ (accessed 02.02.2020).

Bereznyakov S., Grekov A. Modeling of the microcontroller 80С51 in the system of circuit simulation Proteus VSM. Electrical engineering, information technology, control systems. 2016, no. 17, pp. 104120.

Matveenko I. Computer simulation of electronic circuits based on AVR microcontrollers. Scientific Bulletin of the National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine. Series: APC Engineering and Energy. 2014, issue 194 (2), pp. 3946.

Filatov M. Working with AVR Microcontrollers in Proteus 8.1. Components and technologies. 2015, no. 12 (173), pp. 103112.

Makarenko V., Babko A. Modeling the operation of microcontrollers in the NI Multisim program. Electronic components and systems. 2012, no.4, pp. 3843.

Naidenko E. Application of the NI Multisim software environment in the study of the discipline «Microprocessor Technology». Electrotechnical and computer systems. 2017, no. 25, pp. 465469.

Kolesnikova T. Microcontroller programming in NI Circuit Design Suite - Multisim 12.0 software environment. Components and technologies. 2014, no. 6 (155), pp. 144148.

Liashenko O., Zhurilo O. Simulation of possible information security threats in systems using AVR microcontrollers. Global Cyber Security Forum: Proceedings of the First International Scientific and Practical Forum, November 1416, 2019. Kharkiv: KNURE, 2019, pp. 6869.

Kvashnin, V.O., Babash A.V., Kvashnin V.V. Programming and Application of STM32F4Discovery Microcontrollers: Monograph. Kramatorsk: Center for Printing House, 2017. 143 p.

TinaCloud. URL: http://www.tinacloud.com (accessed 02.02.2020).

##submission.downloads##

Як цитувати

Gnusov, Y. V., Klimushyn, P. S., Kolisnyk, T. P., & Mozhaiev, M. O. (2020). АНАЛІЗ СИСТЕМ МОДЕЛЮВАННЯ МІКРОКОНТРОЛЕРІВ З ДОДАТКОВИМИ МОДУЛЯМИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Системний аналiз, управління та iнформацiйнi технологiї, (1 (3), 79–84. https://doi.org/10.20998/2079-0023.2020.01.14

Номер

№ 1 (3) (2020)

Розділ

МАТЕМАТИЧНЕ І КОМП’ЮТЕРНЕ МОДЕЛЮВАННЯ

Ліцензія

Авторське право (c) 2020 Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Системний аналiз, управління та iнформацiйнi технологiї

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).