Технічні науки / Електротехніка та радіотехніка

К. т. н. Александров В. В.

Чернівецький факультет національного університету «ХПІ»

Захист інформації за допомогою аналогового скремблювання

Серед сучасних пристроїв закриття мовних сигналів найбільше поширення здобули пристрої, що використовують метод аналогового скремблювання.

Оскільки скрембльовані мовні сигнали в аналоговій формі лежать в тій самій смузі частот, що й вихідні відкриті, це означає, що їх можна передавати по звичайним каналам зв’язку, що використовуються для передачі мови, без якогось спеціального приладу (модему).

Аналогові скремблери поділяються на:

·  Статичні системи, схема кодування яких залишається незмінною упродовж всієї передачі мовного повідомлення;

·  Динамічні системи, які постійно генерують кодові підстановки впродовж передачі (код може бути змінений в процесі передачі протягом кожної секунди).

Зрозуміло, що динамічні системи забезпечують більш високу степінь захисту, оскільки різко обмежують можливість легкого прослуховування переговорів сторонніми особами.

Метою даної роботи є розробка генератора кодових підстановок для скремблерів з динамічною системою.

Суть генерації кодової підстановки полягає в побітній зміні потоку даних, що проходять через систему. Практично єдиною операцією, що використовується в скремблерах є «XOR» — побітне виключне АБО. Паралельно проходженню інформаційного потоку в скремблері за визначеним правилом генерується кодуючий потік біт. Як пряме, так і зворотне шифрування здійснюється накладанням «XOR» на вхідну послідовність. Кодуюча послідовність біт генерується циклічно з невеликого початкового об’єму інформації — ключа за наступним алгоритмом. З поточного набору біт видираються  значення визначених розрядів і складаються по «XOR» між собою. Усі розряди зсуваються на 1 біт, а тільки що отримане значення («0» або «1») поміщається в самий молодший розряд, що звільнився. Значення, що знаходилося в самому старшому розряді до зсуву, додається в послідовність, що кодує, стаючи черговим її бітом (рис. 1)

Рис 1. Алгоритм кодування послідовності

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


З теорії передачі даних криптографія запозичила для запису подібних схем двійкову систему запису. Зображений на рисунку 2 скремблер записує комбінацією (10011)2 — одиниці відповідають розрядам, з яких знімаються біти для формування зворотного зв’язку.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Розглянемо приклад кодування інформаційної послідовності (010111)2 скремблером (101)2 з початковим ключем (110)2.

Реалізація такого алгоритму можлива як програмно, так і на радіоелектронних елементах, що й забезпечило його широке застосування.

Декодування заскрембльованих послідовностей відбувається по тій ж самій схемі, що і кодування. Саме для цього в алгоритмах застосовується результуюче кодування по «виключному АБО» — схема, однозначно відновлювана при розкодуванні без яких-небудь додаткових обчислювальних витрат.

Залежність кожного біта вихідної послідовності тільки від одного вхідного біта, ще більш поширило використання скремблерів у захисті передачі даних. Це зв’язано з виникаючими у каналі передачі завадами, що можуть внести спотворення, в цьому випадку тільки на ті біти, на які вони проходяться, а не на зв’язану з ними групу байт, як це має місце в блокових шифрах.

 

Література:

1.                      Барсуков В.С., Дворянкин С.В., Шеремет И.А. Безопасность связи в каналах телекомуникаций. – М.: Серия ТЭК, НИФ «Электронные знания», 1992г., 1993г. 122 с.

2.                      Дворянкин С.В., Девочкин Д.В. Метод закрытия речевых сигналов в телефонных каналах. 1995. №5. с. 45-49.

3.                      Дворякин С.В., Миндаев В.А. Возможности скрытой передачи информации по общедоступным каналам речевой связи. – М.:, Академия МВД РФ, 1997-/ч. 2. -/ с. 172-175.

 

 

 

 

 

 

Відомості про автора

Александров Володимир Володимирович

Науковий ступінь, наукове звання – доцент, кандидат технічних наук.

Місце роботи: Чернівецький факультет національного технічного університету «ХПІ»

Місце роботи: доцент кафедри технологічного обладнання, машин та механізмів (ТОММ)

Домашня адреса: вул. О. Гузар, 13, кв. 1-А, м. Чернівці, 58022

Телефон: дом (3722) 3-31-95, роб. (3722) 3-93-40