Закрытие служебной информации по стандартному радиотелефонному каналу в системе авиационной электросвязи

2009

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Студенческая наука

№ 150

УДК 0.04.056

ЗАКРЫТИЕ СЛУЖЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО СТАНДАРТНОМУ РАДИОТЕЛЕФОННОМУ КАНАЛУ В СИСТЕМЕ АВИАЦИОННОЙ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

Л.И. ГАВРИЛОВА, Е.А. САМОЙЛЕНКО

Статья представлена доктором технических наук, профессором Кринициным В.В.

Статья подготовлена под руководством кандидата технических наук профессора Сергеева В.Г.

В статье рассматриваются возможные методы закрытия служебной информации, передаваемой по стандартному радиотелефонному каналу авиационной электросвязи.

1. Актуальность проблемы

В системе авиационной электросвязи закрытие служебной информации, передаваемой по стандартному радиотелефонному каналу, является одной из наиболее актуальных задач обеспечения информационной безопасности объектов авиационной электросвязи. При передаче полезной информации с земли на борт и с борта на землю связь между объектами в ряде случаев должна быть адресной и скрытой по отношению к другим бортам, а также к иным средствам.

2. Методы закрытия служебной информации, передаваемой по стандартному радиотелефонному каналу авиационной электросвязи

С точки зрения информационной безопасности для радиотелефонных каналов различают несколько степеней защиты:

- защита от несанкционированного доступа;

- защита радиоканала от прослушивания.

Защита от несанкционированного доступа включает в себя комплекс мер по ограничению доступа к базе радиотелефона «не своих» трубок. Он представляет собой различные методы аутентификации устройств, принадлежащих одной системе.

Комплекс мер по защите от несанкционированного доступа включает в себя использование:

- индивидуального диапазона частот;

- определенного алгоритма доступа к базовому блоку радиотелефона системы идентификационных кодов и индивидуального алгоритма их смены.

Указанные меры направлены на защиту как от использования трубок-двойников, так и самого канала связи.

В авиационном радиоканале связи речь идет о защите канала от прослушивания.

Основным способом обеспечения конфиденциальности переговоров является ограничение свободного доступа к радиоканалу. В этом случае оптимально использовать криптографические методы защиты информации.

Наиболее незащищенными можно считать радиотелефонные каналы, использующие аналоговые методы обработки сигналов. С целью закрытия информации в такие каналы связи устанавливают устройства криптографической защиты информации, передаваемой по радиоканалу -скремблеры. Аналоговые скремблеры обеспечивают лишь временную стойкость передаваемых сообщений. В простейших случаях используется метод инверсии спектра звукового сигнала.

Более сложным является метод маскировки полезного сигнала псевдослучайным мешающим сигналом. Также как и предыдущий, этот метод не требует больших усилий при дешифровке.

Более совершенным считается метод перемежения, при котором спектр сигнала «режется» на определенные частотные участки, которые динамически перемешиваются в полосе частот звукового сигнала по заранее определенному алгоритму. Использование данного метода шифрования может дать некоторое временное преимущество.

Более защищенными являются аппараты, использующие цифровые методы передачи сигналов на интервале «трубка - базовый блок».

В этом случае для съема информации необходимо специальное оборудование, использующее аналогичный метод оцифровки сигналов. Устойчивость таких систем увеличивается, если система совместно с оцифрованным сигналом передает также и служебную информацию. В этом случае возникает вопрос необходимости разделения информационных потоков. Подобные алгоритмы используются сотовыми радиотелефонами стандарта GSM.

Наиболее эффективным методом криптографической защиты цифровых радиотелефонных каналов является гаммирование. Выработанная на основе ключевой последовательности цифровая гамма определенным образом накладывается на информационное сообщение. При определенных длительностях кодовой последовательности достигается гарантированная стойкость подобных систем.

Появившиеся в последнее время новые цифровые стандарты беспроводной телефонной связи - CDMA или системы многостанционного доступа с кодовым разделением каналов претендуют на статус закрытых по определению.

В основе работы таких систем лежит увеличение базы цифрового сигнала путем перемножения исходной цифровой последовательности на кодовую, скорость которой в несколько раз превышает скорость исходной. При этом происходит многократное «растягивание» спектра передаваемого сигнала. Уровень излучаемого сигнала на отдельно взятых частотах становится соизмерим с уровнем шумов в эфире. Такие сигналы также называют шумоподобными.

В одной полосе частот при этом может работать множество подобных систем, не создавая помех друг другу. В приемной части достаточно перемножить шумоподобный сигнал на аналогичную передающей кодовую последовательность для «свертки» сигнала. При этом все существующие в полосе приема помехи аналогично «растягиваются», их уровень становится соизмерим с уровнем шумов и, соответственно, не оказывает влияния на качество связи.

Радиоканал, образованный CDMA системами, обеспечивает конфиденциальность передаваемой информации с гарантированной стойкостью уже за счет алгоритма работы, без использования криптографических систем. В увеличении степени стойкости подобных систем немаловажную роль имеет и использование шумоподобных сигналов, так как большую сложность составляет определение самого факта работы интересуемого абонента.

Таким образом, использование беспроводных телефонных систем на основе стандарта CDMA является наиболее оптимальным выбором при создании организационных структур, имеющих некую степень мобильности и ориентированных на необходимость обеспечения конфиденциальности используемой информации.

Вывод

В системе авиационной электросвязи использование стандартного радиооборудования беспроводной связи, а также отсутствие требований на необходимое время для дешифровки сигнала позволяет предложить использовать для адресной передачи служебной информации передачу с помощью перемежения спектра.

В этом случае радиостанция требует минимальной модернизации: в передающий тракт необходимо дополнительное включение шифратора, а в приемный - дешифратора, которая может быть реализована на элементной базе данного оборудования.

ЛИТЕРАТУРА

1. Назаров М.В., Прохоров Ю.Н. Методы цифровой обработки и передачи речевых сигналов. - М.: Радио и связь, 1985.

2. Иванов В.И., Гордиенко В.Н., Попов Г.Н. Цифровые и аналоговые системы передачи. - М.: Радио и связь, 1995.

3. Сайт бюро научно-технической информации http://www.bnti.ru/

CLOSURE PERFORMANCE INFORMATION ON STANDARD RADIOTELEPHONE CHANNELS

IN AERONAUTICAL TELECOMMUNICATION

Gavrilova L.I., Samoylenko E.A.

The article discusses possible methods for closure of the service information transmitted over the stan-dard radio channel aeronautical telecommunications.

Сведения об авторах

Гаврилова Любовь Игоревна, студентка факультета авиационных систем и комплексов МГТУ ГА, область научных интересов — построение инженерно-технических систем защиты информации.

Самойленко Екатерина Андреевна, студентка факультета авиационных систем и комплексов МГТУ ГА, область научных интересов — криптографические методы защиты информации радиотелефонных каналов связи.