Александр Молдовян - Информатика: введение в информационную безопасность

• Название: Информатика: введение в информационную безопасность
• Автор: Александр Молдовян
• Жанр: Программы
• Год: 2004
• ISBN: 5-94201-399-3

Учебное пособие соответствует требованиям государственных образовательных стандартов и утвержденным Министерством образования примерным образовательным программам дисциплины «Информатика» («Математика и информатика») для высших учебных заведений, ведущих подготовку бакалавров по целому ряду гуманитарных, естественно-научных и технических направлений. Оно охватывает содержание федерального образовательного компонента (раздела программы этой дисциплины) по основам информационной безопасности и защиты информации, в том числе сведений, составляющих государственную тайну.

Издание адресовано студентам высших учебных заведений, обучающимся по направлениям подготовки бакалавров 553000 «Системный анализ и управление» и 553500 «Защита окружающей среды». Авторы выражают надежду, что представленный материал окажется полезным и студентам других, в частности гуманитарных и социально-экономических, направлений и специальностей, а также преподавателям дисциплины «Информатика».

---

Рис. 1. Формы представления информации

Наиболее плодотворное развитие проблематика проникновения в сущность понятия «информация» получила в рамках теории информации и кибернетики. Теория информации начинается с работ Клода Шеннона, опубликованных в конце 40-х годов XX века. В классической теории информации преимущественно уделялось внимание тем аспектам информации, которые могут быть названы техническими. Из полученных в рамках этой теории результатов наибольшее значение имели те, которые относятся к теории и практике кодирования информации, а также к анализу и синтезу систем передачи информации по техническим каналам связи.

К. Шеннон предложил единицу измерения информации – бит, приписав каждому сигналу априорную вероятность его появления. Количество информации описывается формулой вида

где pi – вероятность появления i-го сигнала;

n – количество возможных сигналов[33].

Формула показывает зависимость количества информации от числа событий и вероятности совершения этих событий. Чем меньше вероятность появления того или иного сигнала (наступления события), тем больше информации он несет для потребителя. (В обыденном понимании – чем неожиданнее новость, тем больше ее информативность.) Информация равна нулю, когда возможно только одно событие. С ростом числа событий она увеличивается и достигает максимального значения, когда события равновероятны. Если событий всего два и они равновероятны, то выше представленная формула примет вид

I = -Ѕ log Ѕ – Ѕ log Ѕ.

В случае двоичных логарифмов log Ѕ = – 1, следовательно, I = 1.

Это значение и принято в шенноновской (математической) теории информации в качестве единицы информации – бита.

При таком понимании информация – это снятая неопределенность, или результат выбора из набора возможных альтернатив. Так, например, информация, получаемая при подбрасывании монеты, равна 1 биту.

Формула К. Шеннона хорошо применима при расчетах технической коммуникации. Однако математическая теория информации не охватывает всего богатства содержания информации, поскольку она, прежде всего, абстрагируется от содержательной (семантической) стороны сообщения. С точки зрения этой теории, «совокупность 100 букв, выбранных случайным образом, фраза в 100 слов из газеты, пьесы Шекспира или теорема Эйнштейна имеют в точности одинаковое количество информации»[34].

Революцию же в науке и технике произвели результаты изучения и разработок управленческих аспектов информации. Было показано, что информация имеет непосредственное отношение к процессам управления и развития любых систем. Сбор и переработка информации, ее эффективное использование являются необходимым, существенным элементом управления, пронизывающим все его уровни, все функции. В различных по своей природе системах циркулируют одинаковые информационные потоки, одна и та же информация может храниться на различных физических носителях и передаваться разными по физической природе каналами.

В середине прошлого столетия были обобщены результаты ряда научных исследований в области классической теории управления, теории автоматического регулирования, теории организационного управления, биофизиологии и некоторых других, так или иначе связанных с информацией. Системное осмысление этих результатов, оказавшее революционное воздействие на научно-технический прогресс, заключалось в выявлении (установлении) того факта, что информационные процессы, происходящие в системах различной природы, содержательно полностью аналогичны, образуют некоторую циклически повторяющуюся совокупность процедур, включающих сбор информации, ее передачу, хранение и переработку. На функциональном уровне эти процессы могут быть описаны с помощью одной и той же модели. В результате такого системного осмысления достижений науки и техники родилась новая наука, получившая название «кибернетика». Основоположником кибернетики считается Норберт Винер, а датой ее создания – 1948 год, когда он опубликовал свою книгу «Кибернетика, или управление и связь в животном и машине», через несколько лет переведенную на русский язык[35].

Толковый словарь русского языка содержит такое определение: «Кибернетика – наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе»[36].

Информация как социальный ресурс

Общественное развитие характеризуется сегодня усилением роли информации, ускорением процессов информатизации и ростом ценности информационных ресурсов. Основу современной информационной инфраструктуры составляют системы электрической связи и компьютерные системы, появление которых позволило автоматизировать некоторые процессы кодирования и декодирования сообщений, их хранения, представления человеку результатов этих операций. Одновременно технические средства связи обеспечили возможность передачи сообщений на любые расстояния за короткие промежутки времени, расширив «радиус слышимости человеческого голоса», создав тем самым условия для общения между людьми на глобальном уровне.

Информационные ресурсы, информационные и коммуникационные технологии вошли в структуру экономических рычагов, сами стали объектами всемирного рынка и, пройдя школу «четвертой власти» – СМИ, становятся рычагами, позволяющими воздействовать на механизмы социального управления во всех его видах и сферах[37]. Сегодня мы являемся свидетелями своеобразной конкуренции в системе ресурсов, где приоритет информации постепенно вытесняет ведущую роль материальных, природных ресурсов. Одной из характеристик информации является ее целевое назначение. В то же время одни и те же данные могут быть использованы в самых разных целях, для решения разных задач. Ценность информации, например для принятия решений, определяется в основном двумя факторами: важностью (ценностью) самого решения, для выработки которого используется информация, определяемой результатами его реализации, и степенью влияния информации на принимаемое решение[38]. Ценность информационных ресурсов нарастает, быстро увеличивается доля трудоспособного населения, занятого в информационной сфере.

Среди наших современников – 90 % ученых и инженеров, когда-либо живших на Земле, а 90 % знаний было произведено за последние 30 лет. Если во времена Ньютона выходило всего 5 научных журналов, то уже в 80-х годах прошлого века, по данным ЮНЕСКО, мировой фонд опубликованной научно-технической литературы превышал 100 миллионов названий. Годовой прирост числа документов в патентных библиотеках оценивался от 400 тысяч до 1 миллиона. Ныне общий объем информации удваивается каждые 20 месяцев (по сравнению с 50-ми годами середины XIX века), информация стала глобальным ресурсом человечества[39]. В то же время в такой ситуации нарастает разрыв в накоплении и освоении знаний. Продуктивность усвоения доступной информации составляет в некоторых случаях лишь 1 %[40].

Интернет и Интранет постепенно меняют облик документирования информации. В повседневной практике информационного обслуживания традиционные носители информации уступают место более совершенному виду электронной информации. Сегодня, например, для обеспечения взаимодействия субъектов экономики используются и традиционное, и электронное сообщения. Вследствие этого особую актуальность приобретает совокупность проблем, связанных с рационализацией представления и использования информации во всех без исключения сферах деятельности современного общества. При этом большое значение приобретает управление информационными ресурсами через механизмы права[41].

Информация издревле осознавалась как ресурс, который имеет определенное социальное значение. Процесс принятия решения изначально определял преимущества того, кто владеет информацией. При этом с прагматических позиций к качеству информации применимы такие показатели, как важность, полнота, адекватность, релевантность, толерантность[42]. В условиях глобализации информационных процессов одной из составляющих национальной и информационной безопасности является защита информации от несанкционированного доступа, способного повлечь искажение информации, снижение ее качества, тем самым нанести ущерб государству, его структурам, организациям и гражданам.

Еще совсем недавно, во времена холодной войны ограниченная и зачастую предвзятая информация служила не сближению и углублению международного взаимопонимания, а формированию «образа врага», насаждению негативных стереотипов. Развитие информационного обмена в межгосударственных отношениях меняет политический и социально-экономический облик международного сообщества, оказывает прямое положительное воздействие на развитие отношений доверия. Перед международным сообществом сегодня стоит задача расширить взаимный доступ к информации, создать условия для ее свободной циркуляции и открытости.