РАЗРАБОТКА УЧЕБНОГО МОБИЛЬНОГО ПРИЛОЖЕНИЯ ПО МЕТОДАМ ШИФРОВАНИЯ

В статье содержится краткое описание мобильного приложения по методам шифрования и использование его в учебных целях. Проанализированы основные преимущества мобильных платформ. Внедрение этого мобильного приложения в обучающий процесс позволит наглядно увидеть как работают алгоритмы шифрования.

В современном информационном обществе использование мобильных устройств в различных сферах деятельности послужило толчком для создания разнообразных приложений, облегчающих жизнь человека. Лидирующие позиции на этом рынке сегодняшний день занимают платформы Android и iPhone, но им ничем не уступает по популярности и Windows, ранее Mobile и Windows Phone 7, а сегодня уже Windows 10. Устройства на платформе Android являются наиболее доступными и популярными, поскольку имеют широкий модельный ряд и диапазон цен.

Использование мобильных приложений в образовательных целях позволяет не только создавать приложения, выполняющие вычислительные функции, но приложения, которые могут послужить наглядным пособием.

Приложение создается в качестве наглядного пособия по методам шифрования.

В соответствии с целью и гипотезой исследования были поставлены следующие задачи: исследовать, сделать сравнительный анализ материалов и возможностей среды Android Studio.

Практическая значимость состоит в том, что разработанное мобильное приложение будет полезным инструментом при изучении методов шифрования.

Таким образом, мы пришли к выводу, что создание приложений на платформе Android в среде Android Studio могут быть отличным дополнением в образовательном процессе.

Для создания мобильных приложений используются различные платформы и языки программирования. Выбор технологии определяется типом и функционалом приложения, количеством платформ для которых необходимо его разработать. Можно, например, создавать мобильные приложения, используя программные платформы Android Studio и Eclipse.

Чтобы успешно стартовать на рынке мобильных приложений, нужно принять несколько важных решения. Одним из них будет выбор правильного технологии создания приложения.

Разработка приложения состоит из нескольких больших этапов. Сначала появляется основная идея и формируется список целей, которых приложения должно достичь. Цели могут быть как чисто маркетинговые, так и технические. Например: привлечь новых и повысить лояльность среди существующих пользователей, упростить процесс ведения клиента от первого знакомства до покупки и т.д., оптимизировать интерфейс интернет-магазина для мобильных устройств, выявить основные цели клиентов, увеличить охват потенциальной аудитории. Именно бизнес-задачи должны диктовать выбор технологии, а не наоборот.

Когда задачи становятся более или менее ясны, можно задуматься о конкретном техническом воплощении. Например, если важна скорость внесения изменений и охват аудитории, то можно пожертвовать некоторыми другими аспектами (скорость работы) и выбрать технологию, удовлетворяющую поставленной задаче. Либо, наоборот, требуется достичь максимальной адаптированности приложения под определенную платформу и обеспечить максимальную скорость работы.

Вот приблизительный список параметров, по которым можно ориентироваться при выборе технологии:

- Время разработки: Если взять специалистов одного уровня в каждой из технологий и дать им одинаковое задание, сколько времени потребуется, чтобы решить ее каждой из технологий.

- Удобство разработки и отладки: Насколько развиты инструменты разработки и отладки в рамках данной технологии.

- Документации: Насколько часто выходят обновления, как быстро исправляются критические ошибки.

- Скорость работы: Насколько отзывчивым будет интерфейс приложения. Будут ли заметны задержки в переходах между экранами и состояниями приложения.

- Понятность: Насколько удобен будет конечному пользователю процесс использования полученного приложения. Будут ли элементы интерфейса соответствовать пользовательскому опыту  использования приложений на данной платформе.

Приложения для Android пишутся на языке программирования Java. Инструменты Android SDK (SoftwareDevelopmentKit – комплект разработки программного обеспечения) компилируют написанный вами код — и все требуемые файлы данных и ресурсов — в файл APK – программный пакет Android, который представляет собой файл архива с расширением .apk. В файле APK находится все, что требуется для работы Android-приложения, и он позволяет установить приложение на любом устройстве под управлением системы Android.

Каждое приложение Android, установленное на устройстве, работает в собственной "песочнице" (изолированной программной среде): Операционная система Android представляет собой многопользовательскую систему Linux, в которой каждое приложение является отдельным пользователем.

По умолчанию система назначает каждому приложению уникальный идентификатор пользователя Linux (этот идентификатор используется только системой и неизвестен приложению); система устанавливает полномочия для всех файлов в приложении, с тем чтобы доступ к ним был разрешен только пользователю с идентификатором, назначенным этому приложению.

У каждого процесса имеется собственная виртуальная машина (ВМ), так что код приложения выполняется изолированно от других приложений. По умолчанию каждое приложение выполняется в собственном процессе Linux. Android запускает процесс, когда требуется выполнить какой-либо компонент приложения, а затем завершает процесс, когда он больше не нужен либо когда системе требуется освободить память для других приложений.

Таким образом система Android реализует принцип предоставления минимальных прав. То есть каждое приложение по умолчанию имеет доступ только к тем компонентам, которые ему необходимы для работы, и ни к каким другим. Благодаря этому формируется исключительно безопасная среда, в которой приложение не имеет доступа к недозволенным областям системы.Однако у приложения есть варианты предоставления своих данных другим приложениям и доступа к системным службам.

Двум приложениям можно назначить один идентификатор пользователя Linux. В этом случае каждый из них сможет обращаться к файлам другого приложения. Для экономии ресурсов системы также можно сделать так, чтобы приложения с одинаковым идентификатором пользователя выполнялись в одном процессе Linux и использовали одну ВМ ( приложения также должны быть подписаны одним сертификатом). Приложение может запросить разрешение на доступ к данным устройства, например к контактам пользователя, SMS-сообщениям, подключаемой карте памяти (SD-карте), камере, Bluetooth и др. Все разрешения должны предоставляться приложению при его установке.

Это основные сведения о том, каким образом приложение Android существует в системе. В остальной части этого документа раскрываются следующие темы:базовые компоненты, которые определяют приложение, файл манифеста, в котором объявляются компоненты и функции устройства, необходимые для приложения и ресурсы, которые существуют отдельно от кода приложения и позволяют приложению адаптировать свою работу к устройствам с различными конфигурациями.

В ходе исследования выявлены достоинства AndroidStudio например как расширенный редактор макетов, WYSIWYG, способность работать с UI компонентами при помощи Drag-and-Drop, функция предпросмотра макета на нескольких конфигурациях экрана, различные виды сборок и генерация нескольких .apk файлов,  рефакторинг кода, статический анализатор кода (Lint), позволяющий находить проблемы производительности, несовместимости версий и другое, встроенный ProGuard и утилита для подписки приложений, шаблоны основных макетов и компонентов Android, поддержка разработки приложений для AndroidWear и Android TV, встроенная поддержка GoogleCloudPlatform, которая включает в себя интеграцию с сервисами GoogleCloudMessaging и AppEngine.

Таким образом, создаваемая нами мобильная система для использования в учебе и личных предпочтениях, будет проектироваться на  основе языка программирования Java с его расширенными возможностями для решения данной задачи с помощью среды разработки AndroidStudio.

В данном проекте были исследованы и проанализированы средства разработки мобильных приложений. Разработано мобильное приложение.

Пока что у нас разработаны Шифр Цезаря и Шифр Бэкона.

В процессе разработки мобильной системы мы пришли к выводу, что для создания удобной и простой мобильной системы, которая обладала бы удобным интерфейсом, и содержала как можно больше информации, должна отвечать следующим требованиям: информация, предоставленная на мобильной системе должна быть хорошо структурирована, представлять собой обширную информацию, отвечающую требованиям достоверности, информативности, доступности. Простой, отзывчивый дизайн должен быть максимально прост и удобен для использования, не перегружен графическими объектами.

Мобильное приложение обеспечивает легкость в использовании и простоту. Рассмотрен алгоритм создания мобильной системы, структура мобильной системы, технология создания некоторых файлов, создание функционирующей мобильной системы.

Экспериментальное испытание приложения показало, что приложение работает нормально. Это подтвердило выдвинутую нами гипотезу.

Созданное мобильное приложение будет познавательным при изучении методов шифрования.

Список литературы:

1. Алексей Голощапов. GoogleAndroid. Программирование для мобильных устройств. – 2011. – 439с.[электронный ресурс] — Режим доступа. — URL:https://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=5&ved=0ahUKEwi4jff3w97MAhUJFywKHe0cC-oQFgg2MAQ&url=http%3A%2F%2Frucont.ru%2Ffile.ashx%3Fguid%3D696dffbd-bbcc-4d22-a934-df2553d2fa0e&usg=AFQjCNEQkRJNBxM5cr_W5Mu6ALCTy6y0mg&bvm=bv.122129774,d.bGg&cad=rja
2. Дейтел П., Дейтел Х., Дейтел Э., М. Моргано М. Android для программистов. Создаем приложения. 2013. – 560с.[электронный ресурс] — Режим доступа.URL:https://edu.tatar.ru/upload/images/files/%D0%9F_%20%D0%94%D0%B5%D0%B9%D1%82%D0%B5%D0%BB,%20%D0%A5_%20%D0%94%D0%B5%D0%B9%D1%82%D0%B5%D0%BB,%20%D0%AD_%20%D0%94%D0%B5%D0%B9%D1%82%D0%B5%D0%BB,%20%D0%9C_%20%D0%9C%D0%BE%D1%80%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BE%20-%20Android%20%D0%B4%D0%BB%D1%8F%20%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BC%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D0%B2_%20%D0%A1%D0%BE%D0%B7%D0%B4%D0%B0%D0%B5%D0%BC%20%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D1%8F.pdf (дата обращения 09.05.2016)
3. Рето Майер. Android 2. Программирование приложений для планшетных компьютеров и смартфонов. 2011. – 671с. [электронный ресурс] — Режим доступа. — URL: https://vk.com/doc94211921_313865307?hash=8619f47af42b72a2d7&dl=0341b0a5d1c339ec10 (дата обращения 09.05.2016)