Truyền và bảo mật thông tin

Thông tin là gì? Vai trò của thông tin? Đối tượng nghiên cứu của LTTT Những ứng dụng của lý thuyết thông tin Lịch sử hình thành và quan điểm khoa học hiện đại Sơ lược về Claude E. Shannon Lý thuyết thông tin của Shannon Một vài ví dụ: Hai người nói chuyện với nhau  Cái mà trao đổi giữa họ gọi là thông tin. Một người đang xem ti vi nghe đài đọc báo  Người đó đang nhận thông tin từ đài phát báo. Quá trình giảng dạy trong lớp học Các máy tính nối mạng và trao đổi dữ liệu với nhau Máy tính nạp chương trình, dữ liệu từ đĩa cứng vào RAM để thực thi

1 Nguyn Th Anh Thi         !"#$%& Lp SP Tin hc - kha 30 & 31 TRUYN & BO MT THÔNG TIN 2 Chương I GIỚI THIỆU CHUNG 3 Bài 1. Giới thiệu Bài 2. Một số khái niệm cơ bản NỘI DUNG 4 ' Thông tin là gì? Vai trò của thông tin? ' Đối tượng nghiên cứu của LTTT ' Những ứng dụng của lý thuyết thông tin ' Lịch sử hình thành và quan điểm khoa học hiện đại ' Sơ lược về Claude E. Shannon ' Lý thuyết thông tin của Shannon Bài 1.1. Giới thiệu 5 ' Một vài ví dụ: ' Hai người nói chuyện với nhau ()*+,- *& ' Một người đang xem ti vi / nghe đài / đọc báo +.+/0+*1)23)& ' Quá trình giảng dạy trong lớp học ' Các máy tính nối mạng và trao đổi dữ liệu với nhau ' Máy tính nạp chương trình, dữ liệu từ đĩa cứng vào RAM để thực thi ' … 1.1.1. Thông tin là gì? 6 ' Nhận xét: ' Thông tin là cái được truyền từ đối tượng này sang đối tượng khác để báo một “điều” gì đó. ' 4.567“điều”+.3/38& ' Thông tin xuất hiện dưới nhiều dạng: âm thanh, hình ảnh,… Những dạng này chỉ là “vỏ bọc” vật chất chứa thông tin. ' 9:;3< *1=9>)<? *1=9@< ' Ngữ nghĩa của thông tin chỉ có thể hiểu được khi bên nhận hiểu được cách biểu diễn ngữ nghĩa của bên phát. ' Một trong những phương tiện để diễn đạt thông tin là ngôn ngữ. ' Có hai trạng thái của thông tin: truyền và lưu trữ ' AB2 -+C *D kênh tin& … Thông tin là gì? 7 ' Thông tin (Information) là một khái niệm trừu tượng, phi vật chất và rất khó được định nghĩa chính xác ' Thông tin là sự cảm hiểu của con người về thế giới xung quanh thông qua sự tiếp xúc của nó. (Chưa nói lên được bản chất của thông tin) ' Thông tin là một hệ thống những tin báo và mệnh lệnh giúp loại trừ sự không chắc chắn (uncertainty) trong trạng thái của nơi nhận tin. (Nói rõ bản chất của thông tin và được dùng để định lượng thông tin trong kỹ thuật) … Thông tin là gì? 8 ' Thông tin là một hiện tượng vật lý, thường tồn tại và được truyền đi dưới một dạng vật chất nào đó. ' Những dạng vật chất dùng để mang thông tin được gọi là tín hiệu. ' Lý thuyết tín hiệu là ngành nghiên cứu các dạng tín hiệu và cách truyền thông tin đi xa với chi phí thấp. ' **.EF=GHIJ ' Thông tin là một quá trình ngẫu nhiên ' LTTT là lý thuyết ngẫu nhiên của tin tức ' 6 *.>K+8Lbất ngờMD+HI/  … Thông tin là gì? 9 ' Các đối tượng sống luôn luôn có nhu cầu hiểu về thế giới xung quanh để thích nghi và tồn tại. ' Đây là quá trình quan sát, tiếp nhận, trao đổi và xử lý thông tin từ môi trường xung quanh. ' Thông tin trở thành nhu cầu cơ bản, một điều kiện cần cho sự tồn tại và phát triển. ' Khi KHKT-XH ngày càng phát triển, thông tin càng thể hiện được vai trò quan trọng của nó đối với chúng ta. 1.1.2. Vai trò của thông tin 10 ' Ví dụ: ' Hành động xuất phát từ suy nghĩ, nếu suy nghĩ đúng thì hành động mới đúng. ' Suy nghĩ lại chịu ảnh hưởng từ các nguồn thông tin được tiếp nhận ' Vì vậy, thông tin có thể chi phối đến suy nghĩ và kết quả là hành động của con người. … Vai trò của thông tin [...]... Shannon (2) ● Diễn giải: ● Sự truyền tin (transmission) ● Là sự dịch chuyển thông tin từ điểm này đến điểm khác trong một môi trường xác định ● Nguồn tin (information source) ● Là một tập hợp các tin mà hệ thống truyền tin dùng để lập các bảng tin hay thông báo (message) để truyền tin ● Bảng tin chính là dãy tin được bên phát truyền đi ● Tùy theo yêu cầu, thông tin trước khi truyền đi có thể được mã hóa... Nơi nhận tin (sink) ● Là nơi tiếp nhận thông tin từ kênh truyền và cố gắng khôi phục lại thành thông tin ban đầu như bên phát đã phát đi ● Thông tin đến được nơi nhận thường không giống như tin ban đầu vì sự tác động của nhiễu  nơi nhận phải thực hiện việc phát hiện sai và sửa sai ● Có thể thực hiện việc giải nén hay giải mã thông tin đã được mã hóa bảo mật 29 … Mô hình lý thuyết thông tin theo... nhiễu, bảo mật, … 26 … Mô hình lý thuyết thông tin theo quan điểm Shannon (3) ● Kênh tin (Channel) ● Là phương tiện (môi trường) truyền thông tin ● Đồng thời là nơi xảy ra các tạp nhiễu phá hủy tin tức ● Môi trường truyền tin thường rất đa dạng ● Môi trường không khí, tin được truyền dưới dạng âm thanh, tiếng nói, lửa, ánh sáng,… ● Môi trường tầng điện ly trong khí quyển thường xuyên xảy ra sự truyền. .. X luôn mang một lượng tin nào đó ● Nếu X chưa xảy ra (hay chưa biết cụ thể thông tin về X) thì lượng tin của nó là chưa biết  X có một lượng tin chưa biết ● Nếu X đã xảy ra (hay biết cụ thể thông tin về X) thì lượng tin về BNN X coi như đã biết hoàn toàn  X có một lượng tin đã biết ● Nếu biết thông tin của một BNN X thông qua BNN Y đã xảy ra  Chỉ biết một phần lượng thông tin của X đó trên cơ sở... “Vấn đề cơ bản của truyền thông là việc sao chép lại tại một điểm, hoặc là chính xác hoặc là gần đúng một thông điệp được lựa chọn tại một thời điểm khác” 22 … Lý thuyết thông tin của Shannon (2) ● Theo LTTT, việc vận chuyển các thông điệp liên quan đến: ● Việc gửi thông tin thông qua các ký hiệu điện tử ● Thông tin và sự không chắc chắn có quan hệ khá gần gũi nhau ● Thông tin được đề cập đến mức độ... về lượng tin biết và lượng tin chưa biết Định lý cơ sở của kỹ thuật truyền tin Khái niệm chung về dung lượng kênh truyền Vấn đề sinh mã và giải mã 24 1.2.1 Mô hình lý thuyết thông tin theo quan điểm Shannon ● Shannon nghiên cứu trên một hệ thống liên lạc truyền tin (communication) theo sơ đồ: Nhiễu Truyền Mã hóa Bộ chữ cái Kênh Giải mã Nhận Bộ chữ cái 25 … Mô hình lý thuyết thông tin theo quan điểm... truyền 21 1.1.7 Lý thuyết thông tin của Shannon ● Lý thuyết thông tin của Shannon là một môn khoa học trừu tượng về sự giao tiếp qua máy tính, mạng Internet và tất cả các phương tiện truyền thông kỹ thuật số khác ● Lần đầu tiên, Shannon giới thiệu mô hình truyền thông cả về chất lượng lẫn số lượng như một quy trình thống kê những lý thuyết thông tin, mở đầu bằng sự khẳng định: “Vấn đề cơ bản của truyền. .. loại thông tin trong một thể của bit (chữ số nhị phân) ● Sự dư thừa đối lập với thông tin, nó giúp giảm ồn trong hệ thống truyền thông ● Tiếng ồn là bất cứ yếu tố nào trong quá trình chống lại sự dự đoán được của kết quả của quá trình giao tiếp 23 Bài 1.2 Một số khái niệm cơ bản ● ● ● ● ● ● Mô hình lý thuyết thông tin theo quan điểm Shannon Các hệ thống truyền thông tin Các khái niệm về lượng tin. .. truyền tin giữa các vệ tinh nhân tạo với các trạm rada dưới mặt đất ● Đường truyền điện thoại xảy ra sự truyền tín hiệu mang tin là dòng điện ● Đường truyền cáp quang qua biển, tín hiệu mang tin là sóng ánh sáng ● … 27 … Mô hình lý thuyết thông tin theo quan điểm Shannon (4) ● Nhiễu (noise) ● Được sinh ra do kênh truyền tin ● Ở môi trường nào cũng đều có nhiễu ● Nhiễu rất phong phú, đa dạng và tùy... từ bảng chữ cái của nguồn tin, x = (… a-2a-1a0a1a2 …) ● Trong thực tế, bảng tin có bắt đầu và kết thúc cho nên bảng tin là một dãy hữu hạn các ký hiệu, x* = (a1a2 …an) 34 1.2.3 Lượng tin biết và chưa biết ● Lượng tin (Measure of information) ● Dùng để so sánh định lượng các tin tức với nhau ● Đối với người nhận, một tin đều mang 2 nội dung: ● Độ bất ngờ của tin ● Ý nghĩa của tin ● Một biến ngẫu nhiên . hai trạng thái của thông tin: truyền và lưu trữ ' AB2 -+C *D kênh tin& amp; … Thông tin là gì? 7 ' Thông tin (Information). tượng nghiên cứu của LTTT (2) 13 ' Ứng dụng phổ biến của LTTT là truyền thông và xử lý thông tin như: truyền thông, nén, bảo mật, lưu trữ,… ' Các ý tưởng của LTTT được ứng dụng nhiều trong. thông tin trong kỹ thuật) … Thông tin là gì? 8 ' Thông tin là một hiện tượng vật lý, thường tồn tại và được truyền đi dưới một dạng vật chất nào đó. ' Những dạng vật chất dùng để mang thông