Розроблення системи захищеного двостороннього обміну даними між персональним комп’ютером і мобільним пристроєм

Рябчун А. А. Розроблення системи захищеного двостороннього обміну даними між персональним комп’ютером і мобільним пристроєм : кваліфікаційна робота магістра : 172 Електронні комунікації та радіотехніка / наук. кер. М. М. Котов. Київ, 2025. 70 с.

Сучасні телекомунікаційні системи вимагають високого рівня захищеності інформації під час її передачі між різними пристроями. Особливо актуальною є задача безпечного обміну даними між персональними комп’ютерами та мобільними пристроями, які все частіше використовуються для доступу до конфіденційної інформації. Тому створення апаратно-програмного комплексу на базі мікроконтролера, здатного забезпечити шифрування та передачу даних у захищеному каналі, є важливим напрямом дослідження у сфері інформаційної безпеки.
У даному проєкті розглядається реалізація захищеного каналу обміну даними з використанням мікроконтролера STM32WB55CGU6, який має
інтегрований модуль Bluetooth Low Energy (BLE) та апаратну підтримку криптографічних алгоритмів. Основою безпеки є застосування симетричного шифрування AES-256, що забезпечує високий рівень криптостійкості та швидку роботу завдяки апаратному прискоренню. STM32WB55 приймає зашифровані повідомлення зі смартфона, на якому працює HTML-застосунок (веб-інтерфейс або WebView). Дані передаються через BLE, потім мікроконтролер виконує їх дешифрування і виводить у вигляді тексту в термінал ПК через USB-інтерфейс
(CDC). У зворотному напрямку STM32 здійснює шифрування вхідного повідомлення з ПК, передає його на смартфон, де застосунок розшифровує його і відображає користувачу. Для встановлення захищеного каналу реалізується процедура ініціалізації ключа шифрування, яка може виконуватись через попередньо узгоджений секрет або шляхом генерації випадкових чисел апаратним RNG, інтегрованим в STM32WB55. BLE-канал використовується виключно як транспортний рівень, тоді як конфіденційність забезпечується криптографічним протоколом на рівні застосунку.
Проєкт демонструє поєднання апаратної криптографії, бездротового зв’язку та вбудованих систем у одному пристрої. Реалізована система може бути основою для створення захищених месенджерів, IoT-рішень із підвищеною безпекою, корпоративних інструментів шифрування або автономних криптомодулів. Таким чином, розробка підтверджує ефективність підходу, коли безпеку забезпечує апаратний елемент, що не залежить від ОС смартфона чи ПК і забезпечує захист від широкого спектру атак.