შიფრატორი

შიფრატორი (ფრანგ. chiffre — შიფრი, პირობითი ნიშანი) — კავშირგაბმულობის, ტელემექანიკური, რადიოლოკაციური და სხვა სიგნალების გამომმუშავებელი აპარატი. სინონიმებია კოდერი (ინგლ. encoder. ეს ხელსაწყოები მიეკუთვნება ლოგიკურ მოწყობილობათა რიცხვს. ისინი ასრულებენ ლოგიკურ ფუნქციას (ოპერაციას), გარდაქმნიან პოზიციურ n-ური რიგის კოდს m-ური რიგის ორობით, სამობით ან k-ობით კოდში.

თეორიული ინფორმაცია

შიფრატორი გამოიმუშავებს ელემენტარული იმპულსების კომბინაციისგან შედგენილ სიგნალს. გამომუშავებული სიგნალის ტიპიოს მიხედვით შიფრატორი არსებობს ერთიმპულსიანი და მრავალიმპულსიანი.

ორობითი შიფრატორი ასრულებს უნიტარული n-ური რიგის კოდის გარდაქმნას ორობითში. სიგნალის n რაოდენობის შემომავალი არხებიდან აუცილებლად ერთ-ერთზე (მეტზე არა) სიგნალის მიწოდებისას გამომავალ არხში ჩნდება აქტიური შემომავალი არხის ნომრის ეკვივალენტური ორობითი კოდი.

თუ შემომავალი არხების რაოდენობა იმდენად დიდია, რომ გამომავალ არხში სიგნალების ყველა შესაძლო კომბინაცია დაკავებული აღმოჩნდება, მაშინ ასეთ შიფრატორს სრული ეწოდება, ხოლო თუ რჩება ვაკანტური კომბინაციები, მაშინ — არასრული.

სრულ ორობით შიფრატორში შემავალი და გამომავალი არხების რაოდენობა დაკავშირებულია დამოკიდებულებით:

$\ n=2^{m},$ სადაც
$\ n$ — შემავალი არხების რაოდენობაა,
$\ m$ — გამომავალი ორობითი განმუხტვების რაოდენობა.

სამმაგი შიფრატორი ასრულებს უნიტარული n-ური ცალსახა (ანუ 1 და 0) კოდის გარდაქმნას სამობითში. სიგნალის n რაოდენობის შემომავალი არხებიდან აუცილებლად ერთ-ერთზე (მეტზე არა) სიგნალის მიწოდებისას გამომავალ არხში ჩნდება აქტიური შემომავალი არხის ნომრის ეკვივალენტური სამობითი კოდი.

სრულ სამობით შიფრატორში შემავალი და გამომავალი არხების რაოდენობა დაკავშირებულია დამოკიდებულებით:

$\ n=3^{m}$ , სადაც
$\ n$ — შემავალი არხების რაოდენობაა,
$\ m$ — გამომავალი სამობითი განმუხტვების რაოდენობა.

სრულ k-ობით შიფრატორში შემავალი და გამომავალი არხების რაოდენობა დაკავშირებულია დამოკიდებულებით:

$\ n=k^{m}$ , სადაც
$\ n$ — შემავალი არხების რაოდენობაა,
$\ m$ — გამომავალი კ-ობითი განმუხტვების რაოდენობა,
$\ k$ — თვლის სისტემის ფუძეა.

უპირატესი შიფრატორი განსხვავდება ჩვეულებრივი შიფრატორისაგან დამატებითი ლოგიკური სქემის არსებობით, რომელიც გამოჰყოფს უფროსი შესასვლელის აქტიურ დონეს შიფრატორის ფუნქციონალობის პირობის უზრუნველყოფისათვის (მხოლოდ ერთი დონეა აქტიური შესასვლელზე). სქემა აიგნორირებს სიგნალების დონეებს სხვა შესასვლელებზე.

მაგალითები

სოფტი, რომელიც აკოდირებს აუდიო-, ვიდეო- და ტექსტურ მასალას სტანდარტიზებულ ფორმატებში:

ციფრული კომპრესორი აკოდირებს მონაცემებს (მაგალითად, აუდიოს/ვიდეოს/სურათებს) უფრო მცირე მოცულობის ფორმაში (იხილეთ კოდეკი);
აუდიო-შიფრატორი გარდაქმნის ციფრულ აუდიო-სიგნალს ანალოგურ აუდიო-სიგნალად;
ვიდეო-შიფრატორი გარდაქმნის ციფრულ ვიდეო-სიგნალს ანალოგურ ვიდეო-სიგნალად;
ელ-ფოსტის შიფრატორი ხაზზე არსებულ ელ-ფოსტის მისამართებს უმალავს სპამერებს და იდენტობაზე სხვა მონადირეებს;
PHTML-შიფრატორი ინარჩუნებს სკრიფტის კოდის ლოგიკას უსაფრთხო ფორმატში, რომელიც გამჭვირვალეა ვებ-გვერდის სტუმრებისათვის;
მულტიპლექსერი მრავლობით შემომავალ სიგნალს ერთ გამოსავალ სიგნალად გარდაქმნის;
8b/10b-შიფრატორი გამოიყენება კომუნიკაციის სისტემის დაჩქარებისათვის;
ელექტრომექანიკური შიფრატორი, წრფივი ან როტაციული, გამოიმუშავებს ელექტრულ სიგნალებს ხელით შესრულებული გადაადგილების ან ბერკეტის პოზიციური ცვლილების შესაბამისად.

დასაქმების სახელწოდებები

მონაცემთა შეყვანის შიფრატორმა შეიძლება შეიყვანოს სატელეფონო გამოკითხვებიდან მიღებული ინფორმაცია მონაცემთა ბაზაში კოდირებულ ფორმით;
მონაცემთა შეყვანის შიფრატორმა შეიძლება შეიყვანოს მონაცემთა ბაზაში თანხები ფინანსური ინსტიტუტების ლეგალური სატენდერო დოკუმენტებიდან;
ხელის შიფრატორმა შეიძლება ხელით დაასკანეროს შტრიხ-კოდები ბარგზე, თუ ისინი გამორჩა ავტომატურ სისტემას.

შიფრაციის დაცვა

ხელსაწყო ან პირი, რომელიც აწარმოებს სამხედრო გზავნილების დაშიფრვას, როგორიც იყო, მაგალითად, ADFGVX-შიფრატორი პირველ მსოფლიო ომში ანდ ხელსაწყო 'ენიგმა' მეორე მსოფლიო ომში.
მიკროჩიპური მხტუნავი შიფრატორის თანამედროვე ინტეგრირებული სქემა არა-ფიქსირებული კოდის უსაფრთო შეყვანისათვის.

სამედიცინო შიფრაციის სოფტი

ენკოდრე-პრო ეძებს ICD-9-CM, CPT, და HCPCS მეორე დონის სამედიცინო კოდებს, რათა გაზარდოს აუდიტის აკურატულობა და სიმარტივე.

გადამცემები

გადამცემებმა (რომლებსაც აგრეთვე ოპტიკურ ან მაგნიტურ შიფრატორებს უწოდებენ) შეიძლება პოზიცია ან ორიენტაცია გადაიყვანონ აქტიურ სიგნალში, რომელსაც მექანიზაცია გამოიყენებს კონტროლის ან მართვის მიზნებისათვის:

როტაციულ შიფრატორს ბრუნვითი პოზიციის შესახებ ინფორმაცია გადაჰყავს ანალოგურ ინფორმაციაში (მაგალითად, ანალოგური კვადრატურა) ან ციფრულ (მაგალითად, ციფრული კვადრატურა, 32-ბიტიანი პარალელური არხი ან USB) ელექტრონულ სიგნალში.
წრფივ შიფრატორს წრფივი პოზიციის შესახებ ინფორმაცია გადაჰყავს ელექტრონულ სიგნალებში.

ამგვარი შიფრატორები შეიძლება იყოს აბსოლუტური ან ინკრემენტული. ორივე შიფრატორს შეუძლია აკურატულად მუშაობა, მაგრამ აბსოლუტური შიფრატორი უფრო გამძლეა გადასაცემი სიგნალის წყვეტების მიმართ.

ტელეკომუნიკაციები

ხელსაწყო ინტეგრირებული სქემა, რომელიც გამოიყენება სატელეკომუნიკაციო სიგნალის (როგორიცაა ბიტსტრიმი) ან მონაცემთა გადასაყვანად კოდში.

ელექტრონული წრედები

მარტივ შიფრატორს აქტიური შემომსვლელი ხაზის მონაცემები გადაჰყავს ორობით კოდში.
უპირატესი შიფრატორი აწესებს პრიორიტეტებს კონკურენტულ შემომსვლელ ხაზებზე (როგორიცაა წყვეტს მოთხოვნები) და ორობით კოდში გადაჰყავს ყველაზე მაღალი პრიორიტეტის მქონე აქტიური შემომსვლელი ხაზი.
n გამომსვლელი არხის მოსაწოდებლად, როდესაც შემომსვლელი არხების რაოდენობაა 2^n.

გარე რესურსები

asic-world's Digital Combinational Logic (part III) - ელექტრონულ წრედებში ხელმისაწვდომი შიფრატორების მიმოხილვა.

იხილეთ აგრეთვე

ლიტერატურა

ქართული საბჭოთა ენციკლოპედია, ტ. 11, თბ., 1987. — გვ. 9.