Методы обеспечения скрытности переговоров по незащищенным каналам связи.docx

Методы обеспечения скрытности переговоров по незащищенным каналам связи

В настоящее время известны три основных метода защиты (закрытия) телефонных речевых сообщений: аналоговое скремблирование сигнала речи, цифровое скремблирование, комбинированное: аналоговое скремблирование и маскирование речи заградительной помехой.

К этим устройствам предъявляются следующие требования.

-        Укладка спектра скремблированного сигнала речи в полосу частот стандартного канала связи.

-        Сохранение разборчивости речи после операции защиты.

-        Удержание определенной криптоустойчивости системы защиты при выполнении двух предыдущих условий.

Аналоговый скремблер формирует инверсию спектра речи так, что НЧ-составляющие спектра преобразуется в высокочастотные составляющие и наоборот.

Структурная схема аналогового скремблирования/дескремблирования показана на рис 1, а преобразования спектров – на рис 2.

Такие устройства широко применялись с свое время в полициях США для связи с подвижными патрулями. Однако разборчивость речи после двойного преобразования спектра не превышала 65%. Принципиальная схема устройства приведена  в  [Андрианов А. М. и др. «Шпионские штучки» и устройства защиты объектов и информации. Справочное пособие –: М. Лань, 1996 г.].

Цифровой скремблер производит оцифровку речевого аналогового сигнала с последующим шифрованием/дешифрованием.

вход

шифр

3600…6300 Гц

3000…300 Гц

Гц

6,3 кГц…3,6 кГц

0,3 кГц…3 кГц

ПФ – полосовой фильтр

Рис. 1

3000…300 Гц

шифр

300…3000 Гц

Дешифрованная речь

вход

Шифрование                                                вход

шифра

Дешифрование

300         3000

f, Гц

300         3000

f, Гц

300         3000

3600       6300

f, Гц

300         3000

3600       6300

f, Гц

ПФ                              3300                                                         ПФ                              3300

300         3000

f, Гц

Рис. 2

300         3000

f, Гц

Рис. 3 – структурная схема цифрового скремблирования.

вход

ЦО                                SK

шифр

(поток 0 и 1)

ключ шифрования

шифр  

дешифрованная речь

          ключ

кодирования/декодирования

Рис. 3

АЦП – аналого-цифровой преобразователь.

ЦО – цифровые отсчеты аналогового сигнала речи

SK – цифровой шифр на выходе сремблера

Модем – устройство, формирующее (перекодирующее) сигнал SK в сигнал оптимальный для линии связи, модем может отсутствовать при непосредственной передаче SK на линию связи.

Ключ шифрования – начальное N-битовое слово на базе которого генератор ключа формирует M-битовый ключ для скремблера.

Структурная схема комбинированного скремблирования

вход

300…FSP

шифр

Рис. 4

Дешифрование – та же схема.

Вокодерная схема закрытия

Вход

s(t)

s(n)

:

:

канал связи

s(t)

Рис. 5

Маскировка аналогового сигнала речи заградительной помехой.

Идея маскирования сигнала речи импульсными помехами (а есть еще и маскировка шумоподобными сигналами) состоит в посылке на линию связи, вместе с аналоговым сигналом речи, коротких, порядка 0,3 мс импульсов относительно большой амплитуды

~2..3 В (при амплитуде речевого сигнала 0,3…0,6 В), с частотой повторения около 340 Гц и скважностью не менее 10.

U0                                                                                                                                                                 Осциллограмма речевого

сигнала на телефонной линии

с маскирующей помехой

t

Восстановленный речевой

U0                                                                                                                                                                    сигнал

t

Рис. 6

При приеме импульсы помехи вырезаются специальным устройством. Так обеспечивается восстановление речевого сигнала без помехи, рис 6.

U₀ – постоянное напряжение на телефонной линии при поднятой телефонной трубке.

Практически найдено, что потеря информации из-за вырезки 1/10 части периода импульсной помехи приводит лишь к небольшому искажению звучания речи. В тоже время из-за мощной помехи, «рокота» на слух, невозможно распознать речь собеседника.

Такой вариант маскиратора не обладает серьезной криптостойкостью. Но возможны варианты ее увеличения путем скремблированя импульсов помехи.