Кіберфізичні системи: досягнення та виклики
Permanent URI for this communityhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/39367
Browse
Item Дослідження апаратної складності помножувачів розширених полів Галуа gf(dm)(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Жолубак, І. М.; Глухов, В. С.; Національний університет “Львівська політехніка”Уроботі проводиться аналіз апаратної складності помножувачів розширених полів Галуа GF(dm). Для сучасних ПЛІС проведено порівняння апаратних витрат помножувачів елементів різних полів Галуа GF(dm) з приблизно однаковою кількістю елементів поля з метою визначення поля, у якому помножувач має найменшу апаратну складність. Показано глобальне зростання апаратних витрат при збільшенні основи поля. При цьому існують локальні мінімуми, яким серед непарних d відповідають d=2i-1, а глобальному мінімуму для комірок Гілда за двома розглянутими в роботі методами оцінювання апаратної складності – d=3 та d=7, відповідно, коли для оцінювання використовуються тільки кількість входів та виходів комірки та коли додатково враховується внутрішня структура комірки. The paper analyzes the hardware costs of multipliers of extended Galois fields GF(dm). There are compared realised on modern FPGA Galois fields multipliers hardware cost to select Galois field GF(dm) with approximately the same number of elements and the lowest multiplier hardware complexity. Totally the hardware cost increases while basics of the field increase. Local minimums for odd d correspond to d = 2i-1 and the global minimum for analisys based on Guild cell with realization likesingle unit corresponds to the value d = 3 and based on Guild cell with its multiplier and adder separate realization – the value d=7.Item Особливості використання ПЛІС в складі кіберфізичної системи збору наукової інформації мікросупутників систем(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Глухов, В. С.; Лукенюк, А. А.; Шендерук, С. Г.; Національний університет «Львівська політехніка»; Львівський центр Інституту космічних досліджень НАН та ДКА УкраїниУ роботі розглянуто особливості ПЛІС вітчизняних супутникових системи збору наукової інформації (СЗНІ). Перше покоління ПЛІС СЗНІ було розроблено для супутника «Січ-2». Після аналізу результатів експлуатації СЗНІ було встановлено нові вимоги до наступного покоління ПЛІС, набір виконуваних функцій було розширено, що веде до необхідності проектування нових моделей ПЛІС, модельних стендів та наборів тестів для відлагодження окремих ПЛІС та СЗНІ у цілому. До набору ПЛІС входять ПЛІС центрального боку СЗНІ, комплект ПЛІС периферійних модулів та ПЛІС контрольно-перевірочної апаратури. Модельний стенд дозволяє перевірити обмін даними каналами SciWay, CAN, послідовними каналами типу RS та радіоканалом. Також моделюється обмін даними з давачами наукових пристроїв, моделюється робота модулів з динамічною пам’яттю та робота під дією різноманітних завад. У роботі викладені підходи до проектування, тестування та відлагодження супутникових СЗНІ як до кіберфізичних систем з метою зменшення витрат та покращення надійності СЗНІ та якості згаданих операцій. Наведено пропоновану структуру кіберфізичної системи збору наукової інформації, склад її основних модулів та вимоги до них з боку перспективних СЗНІ. The paper describes the features of FPGA national satellite scientific data collecting system (SDCS). The first generation of FPGAs SDCS was developed for "Sich-2"satellite. After analyzing the results of operation SDCS new requirements for next-generation FPGAs were defined, function set has been expanded. This leads to the need to design new FPGAs models, new testbenches and test kits for separate FPGA debugging as well as SDCS in general debugging. The FPGA set includes SDCS central unit FPGA, a set of peripheral modules FPGA and control and checking equipment FPGA. Testbench allows to check data exchange by SciWay and CAN channels, by RS type serial link and by radiochannel. Also data exchange with scientific devices sensors is simulated, the work of dynamic memory modules and work under different obstacles is simulated too. The paper outlined approaches to the design, testing and debugging of satellite SDCS as to cyber-physical systems to reduce costs and improve SDCS reliability and operations quality.Item Погляд на супутникову системи збору наукової інформації як на кіберфізичну систему(НВФ «Українські технології», 2015) Глухов, В. С.; Лукенюк, А. А.; Шендерук, С. Г.У роботі розглянуто особливості ПЛІС вітчизняних супутникових системи збору наукової інформації (СЗНІ). Перше покоління ПЛІС СЗНІ було розроблено для супутника «Січ-2». Після аналізу результатів експлуатації СЗНІ було встановлено нові вимоги до наступного покоління ПЛІС, набір виконуваних функцій було розширено, що веде до необхідності проектування нових моделей ПЛІС, модельних стендів та наборів тестів для відлагодження окремих ПЛІС та СЗНІ у цілому. До набору ПЛІС входять ПЛІС центрального боку СЗНІ, комплект ПЛІС периферійних модулів та ПЛІС контрольно-перевірочної апаратури. Модельний стенд дозволяє перевірити обмін даними каналами SciWay, CAN, послідовними каналами типу RS та радіоканалом. Також моделюється обмін даними з давачами наукових пристроїв, моделюється робота модулів з динамічною пам’яттю та робота під дією різноманітних завад. У роботі викладені підходи до проектування, тестування та відлагодження супутникових СЗНІ як до кіберфізичних систем з метою зменшення витрат та покращення надійності СЗНІ та якості згаданих операцій. Наведено пропоновану структуру кіберфізичної системи збору наукової інформації, склад її основних модулів та вимоги до них з боку перспективних СЗНІ.Item Часова складність орієнтованих на виконання криптографічних перетворень в складі кіберфізичних систем помножувачів на основі модифікованих комірок Гілда(Видавництво Львівської політехніки, 2016) Глухов, В. С.; Еліас, Р. М.; Рахма, М. К. Р.; Національний університет «Львівська політехніка»; Ліванський міжнародний университетНа елементи кіберфізичних систем, як правило, накладаються суворі обмеження на їхню апаратну, структурну та часову складності. Апаратна складність помножувачів для двійкових полів Галуа GF(2n), що використовуються при криптографічному захисті інформації в КФС, дозволяє реалізувати на ПЛІС операційний пристрій з декількома помножувачами. Але з-за великої структурної складності для деяких комбінацій великого порядку поля n і кількості помножувачів зробити це практично неможливо. Одним з можливих варіантів розв’язку такої задачі є перехід на використання полів Галуа з основою d більшою ніж 2. У роботі оцінюється помножувачі на основі модифікованих комірок Гілда для таких розширених полів Галуа GF(dm) з приблизно однаковою кількістю елементів dm» 2n з точки зору їхньої часової складності для визначення поля, в якому вона буде мати найменше значення. Оцінка проводилася для двох варіантів представлення комірок Гілда: коли комірка розглядається як «чорна скринька», тобто, для оцінювання використовуються тільки кількість входів та виходів комірки, та коли додатково враховується внутрішня структура комірки. Показано, що при реалізації на сучасних ПЛІС помножувач для розширених полів Галуа з основами d=3, 5, 7 має меншу часову складність ніж помножувач для двійкових полів.