Код управления КА

[ОАЯ]

Прошу простить новое отклонение, но больше не получится к месту задать вопрос уважаемым Гостю и SOE.
Можно на пальцах объяснить работу матрицы  Hard Knapsack после сдвигового регистра? Или ответить на вопросы:
1. Каждый бит 60 разрядного слова умножается на соответствующий весовой коэффициент?
2. Все полученные биты нового 60 разрядного слова просто складываются и получается нужный 0?
3. Или все не так и простому смертному не понять?
Спасибо!

Честно говоря, не в курсе, что такое матрица Hard Knapsack, но про шифрование по ГОСТ могу рассказать.
Самый простой режим шифрования - это режим простой замены. Входная информация разбивается на 64-разрядные блоки, каждый блок шифруется отдельно. Кроме того, используется 256-разрфдный ключ.

64-разрядный блок информации записывается в 2 32-разрядных регистра N1 и N2.
256-разрядный ключ записывается в 8 32-разрядных регистра Х0...Х7.

Шифрования производится в 32 цикла.
В первом цикле суммируется N1 и Х0 по модулю 2^32, результат записывается в Х0. Дплее полученный результат проходит блок подстановки, далее циклически сдвигается на 11 бит и побитно складывается с N2 по модулю 2. Результат записывается в N1, а исходное значение N1 хаписывается в N2. На этом первый цикл заканчивается.
Второй и последующий циклы выполняются аналогично, только с использованием следующего регистра Х, т.е. Х1.  Таким образом, от цикла к циклу используются регистры Х0,Х1,Х2...Х7, Х0,Х1...Х7, Х0,Х1,...Х7.
Крайние 8 циклов используют регистры Х в обратном порядке - Х7,Х6,...Х0.

Вот и все  

Работу дешифратора Вы прекрасно описали. Но, видимо, это полезно при передаче разведданных, секретных документов, но не двух трех правильных комбинаций. Поэтому предлагаю вернуться назад.
Упростим работу КА до одного уровня доступа.  Тогда на выходе дешифратора должна появиться не страница из донесения агента, а только одно правильное  слово «Код правильный». Все остальные не пройдут компаратор. Оно соответствует  ОДНОЙ кодовой комбинации на входе при фиксированном ключе. Эта комбинация проходит по открытому каналу. Получается белиберда.
Значит или на входе дешифратора вместе с правильной комбинацией кода доступа, приходят многочисленные ложные комбинации (на это уйдет непозволительно много времени), или есть дальнейшая обработка после дешифратора, затрудняющая использование предыдущей правильной комбинации. Эта обработка есть при умножении матрицы скремблированных приемных сигналов на вектор-слово. Но умножение не добавляет защиты.
Значит, этот вектор-слово меняется по согласованному с Землей порядку.
Таким порядком может быть время. Через опасный для раскрытия кода интервал слово-вектор меняется. Тогда на 3 августа 2001 можно заранее знать какое вектор-слово запишется в КА
Но если по архивным записям (log file) видно, что кто-то подбирал кодовую комбинацию с Земли, то вектор-слово необходимо срочно сменить.  Для этого тоже должна быть предусмотрена возможность.
Еще на случай сбоя, перезапуска, времени «Ч».  Но так ли это?

И как работает управление КА-ми при совместных полетах?

[Dio]

Страсти какие.
Если каналъ двухсторонний (а оно в общем так и есть), то почему бы коммуникации не происходить в обычном порядке: стороны обмениваются открытыми ключами (закрытые ключи для каждого нового сеанса связи генерируются случайным образом), затем земля шифрует командные коды открытым ключом КА, а КА шифрует телеметрию открытым ключом земли.
Таблицу команд, правда, придется держать в секрете. Но можно предусмотреть и специальную "команду для смены командных кодов".

[ОАЯ]

Страсти какие.
Если каналъ двухсторонний (а так оно в общем так и есть), то почему бы коммуникации не происходить в обычном порядке: стороны обмениваются открытыми ключами (закрытые ключи для каждого нового сеанса связи генерируются случайным образом), затем земля шифрует командные коды открытым ключом КА, а КА шифрует телеметрию открытым ключом земли.
Таблицу команд, правда, придется держать в секрете. Но можно предусмотреть и специальную "команду для смены командных кодов".

Может быть так и сделано. Но описывается в принципе по-другому: И код для управления КА, и команды для приложений на КА не шифруются. Но шифруется код доступа, входящий в этот  фрейм. И КА определяет уровень доступа.
Видимо, еще есть требование к унификации к подходу управления. Для кого-то достаточно сотни команд, для кого-то тысяча. Если использовать шифроблокнот, то унификации не получится. А дешифратор доступа един для всех (ключи разные). И наземная инфраструктура однотипная.

[Dio]

Угу, понятно. Но для защищенной передачи кода доступа стандартная схема (описанная выше) тоже подходит. Во всяком случае, она избавляет от необходимости порознь, но обязательно синхронно менять защитные коды.

[ОАЯ]

Если каждый сеанс согласовывать ключ, то защита получается. Спасибо за разъяснение.

[ОАЯ]

Если КА в момент начала радиообмена должен предоставить информацию о кодовом ключе доступа, то вначале он должен узнать, что обратились именно к нему. Радиолуч с земли или ретранслятора может захватить соседний десяток спутников. Сразу возникает вопрос:
- Есть ли унификация в позывных КА?
- Если есть унификация – она должна быть открытой.
- Какие международные документы описывают международные правила присвоения позывных для телеметрического обмена?

И много вопросов по выдержке из
УПРАВЛЕНИЕ КА
-использование для массового обслуживания низкоорбитальных КА космической системы ретрансляции;
-внедрение для управления целевым применением КА из ЦУПа более эффективного командно-координатного метода вместо используемого в настоящее время программно-временного метода;
-использование на борту КА аппаратуры формирования сигнала "Вызов НКУ" и передача его в НКУ по радиоканалу системы оповещения "Фарман" при возникновении на КА непредусмотренной в ПМО БКУ нештатной ситуации;
-реализация в ССПД НАКУ цифровой сети интегрального обслуживания на основе перспективной телекоммуникационной технологии;
-использование при создании и эксплуатации средств НАКУ международных стандартов, рекомендаций международного Консультативного комитета по системам передачи космических данных (CCSDS), протоколов информационного обмена и выделенных регламентом радиосвязи на первичной основе диапазонов частот с целью обеспечения совместимости и возможности интеграции отечественных средств управления КА с зарубежными при выполнении международных космических проектов.