УСТРОЙСТВО КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ СВЯЗИ

Устройство конфиденциальной связи
Полезная модель относится к технике связи и может быть использована для организации конфиденциальной связи по коммутируемой телефонной сети общего пользования.
Известны устройства передачи секретной аналоговой информации, например, речевой, использующие аналоговые скремблеры l, s, $ , в которых применяются частотно-временные преобразования информации.
Недостаток этих скремблеров заключается в низкой степени криптографической защищенности.
Для передачи речевого или любого аналогового сигнала с высокой степенью защиты, его преобразуют в цифровую форму методом аналогопифрового преобразования  (икм-преобраэованием, дельтокодеком, вокодером) с последующим цифровым шифрованием.
На фиг. I приведена функциональная схема устройства конфиденциальной связи 4 с учетом преобразования речи в цифровую форму с помощью распреобразующего устройства I , выбранного в качестве прототипа.
Устройство содержит источник - приемник аналоговой информации (телефонную установку) I выходом через последовательно соединенные блок преобразования 2 речи и криптографический блок 3 подключенную ко входу 4 канала связи. Выход 5 канала связи подключен ко второму входу криптографического блока, второй выход которого подключен ко второму входу блока преобразования речи, вторым выходом соединенного с входом телефонной установки.
На фиг. I представлен также блок питания 6, выходом подключенный к блокам 2 и 3.
Блок питания б формально в 2 не представлен, но по существу он содержится в любой аппаратуре.
Включение его в состав устройства необходимо вследствие того, что предлагаемое техническое решение затрагивает его конструкцию.
Блок преобразования речи 2 содержит передающее 7 и приемное 8 РПУ. Криптографический блок 3 содержит шифратор 9, осуществляющий засекречивание передаваемой информации на передаче и дешифратор 10, осуществляющий рассекречивание на приеме. Примеры реализации шифратора приведены в 4J.
Как и в любой аппаратуре связи необходимо согласование с каналом по уровням сигналов, и полосе частот, для этого в состав криптографического блока включено передающее II и приемное 12 устройства преобразования сигналов (ЛЮ), использующие один из видов модуляции в зависимости от скорости работы по каналу связи и его полосы частот 5.
Устройство работает следующим образом. Речевая информация с телефонной установки I, например, микрофона телефонного аппарата, поступает в передающее 7 РПУ, которое преобразует аналоговый сигнал в цифровой (двоичный). Двоичная информация засекречивается в шифраторе 9, например, путем сложения по модулю два с псевдослучайной последовательностью, вырабатываемой датчиком 4. Засекреченная информация через передающее II УПС поступает на вход 4 канала связи.
На приемной стороне информация с выхода 5 канала связи поступает в приемное 12 УПС, преобразующее тональные сигналы в двоичные. Двоичная информация рассекречивается в дешифраторе 10 и поступает в приемное 8 РЕУ, где преобразуется в аналоговую форму и далее поступает в телефонную установку I (телефон).
Известное устройство обеспечивает передачу информации только по некоммутируемым (закрепленным каналам связи и не может работать по коммутируемой телефонной сети общего пользования (ТФОП).
Этот недостаток является следствием включения между телефонной установкой и каналом связи блока преобразования речи и криптографического блока, что сделало невозможным прохождение сигналов взаимодействия между разговорно-вызывными приборами оконечной телефонной установки и автоматической телефонной станцией (АТС) так, как это возможно при непосредственном подключении оконечных установок к коммутируемой ТФОП.
Задача предлагаемого технического решения заключается в обеспечении передачи засекреченной информации по коммутируемой ТФОП.
Технический результат, получаемый при осуществлении предлагаемого решения, заключается в расширении функциональных возможностей засчет обеспечения возможности организации конфиденциальной связи по коммутируемым и некоммутируемым телефонным сетям общего пользования, а также в возможности ведения открытых переговоров. Для решения указанной задачи в устройство конфиденттиальной связи, содержащее телефонную установку, блок преобразования речи, первый выход которого через криптографический блок подключен к входу канала связи, выход которого подключен ко второму входу криптографического блока, второй выход которого подключен к пео&ому входу блока преобразования речи, а также блок питания, подключенный к входам питания блока преобразования речи и криптографического блока, введены два переключателя и коммутационный элемент. Выход телефонной установки через первый переключатель, а вход-через второй соединены соответственно с входом и выходом канала связи. Второй выход первого переключателя и второй вход второго переключателя соединены соответственно со вторыми входом, и выходом блока преобразования речи.
Дополнительный выход телефонной установки соединен с управляющим входом блока питания, основной выход которого подключен к входам питания переключателей, дополнительный - к первым управляющим У входам переключателей непосредственно, а ко вторым - через коммутавдонный элемент. Введение переключателей позволило создатьтракт обхода блока преобразования речи и криптографического блока и непосредственно одмочить гелврснную установка К каналу связи. Благодаря этому стало возможным установление . соединения обычным способом, принятым в ТФОП, и ведение открытых переговоров. Переход в закрытую связь осуществляется при срабатывании коммутационного элемента (при нажатии кнопки). На фиг. I представлена функциональная схема прототипа, на фиг. 2 - предлагаемого технического решения, на фиг. 3 - пример реализации первого переключателя на фиг. 4 - пример реализации второго переключателя Устройство конфиденциальной связи содержит телефонную установку I, блок преобразования речи 2, криптографический блок 3, вход 4 и выход 5 канала связи, блок питания 6, первый 7 и второй 8 переключатели, коммутационный элемент 9. Блок преобразования речи содержит передающее 10 и приемное II РПУ. Криптографический блок содержит в передающей части последовательно соединенные шифратор 12 и передающее УПС 13, а в приемной части - последовательно соединенные дешифратор 14 и приемное УПС 15. В состав телефонной установки дополнительно включена контактная группа 16. Телефонная установка I выходом через первый V переключатель, входом - через второй 8 переключатель соединена соответственно с входом 4 и выходом 5 канала связи. Блок преобразования речи 2 первыми входом и выходом через криптографический блок 3 подключен соответственно к выходу 5 и входу 4 канала связи..
переключателя и второй вход второго 8 переключателя соединены соответственно со вторыми входом и выходом блока преобразования речи 2. Дополнительный выход телефонной установки I соединен с управляющим входом блока питания 6, основной выход которого подключен к входам питания переключателей 7 и 8, блока преобразования речи 2 и криптографического блока 3, а дополнительный выход к первым управляющим входам переключателей 7 и 8 непосредственно а ко вторым - через коммутационный элемент 9.
Блок питания б может быть выполнен, например, по а. св. 16034 99 М кл. Н02 М 3/335 б. При этом дополнительный выход телефонной установки через управляющий вход блока питания должен быть подключен к базе транзистора 121 блока запуска II (фиг. 9 в М).
Блок питания 6 вырабатывает ряд напряжений, необходимых для работы устройства и выдает их по основному выходу на входы питания блока преобразования речи 2, криптографического блока 3 и переключателей 7 и 8. Кроме того, блок питания 6 по дополнительному выходу выдает напряжение либо из основного ряда, либо полученное из него, например, с помощью делителя, в зависимости от того, какое напряжение требуется для управления переключателями.
Пример выполнения переключателей 7 и 8 приведен на фиг. 3 и 4. Переключатель 7 содержит тригер 17 и два аналоговых ключа 18 и 19. Управляющие входы тригера 17 являются управляющими входами переключателя, 7, выходы ключей 18 и 19 являются выходами переключателя 7, входы питания тригера 17 и ключей 18 и 19 являются входом питания переключателя 7.
Переключатель 8 содержит триггер 20 два аналоговых ключа 21 и 22.
Второй выход первого 7
Управляющие входы триггера 20 являются управляющими входами переключателя 8, входы ключей 21 и 22 являются входами переключателя 8, выходы ключей 21 и 22 объединены и являются выходом переключателя 8, а входы питания триггера 20, ключей 21,22 являются входом питания переключателя 8.
Аналоговые ключи 18, 19, 21 и 22 могут быть выполнены, например, на ИМС серии КР 590 КН2, триггеры 17, 20, могут быть выполнены на ИМС серии 564 .
Телефонная установка I может быть выполнена на базе серийновыпускаемого телефонного аппарата, например, ТА-60 8. Дополнительно к уже имеющейся контактной группе рычажного переключателя в телефонной установке введена еще одна контактная группа 16, срабатывающаяся при поднятии телефонной трубки.
Устройство работает следующим образом.
В состоянии покоя микротелефонная трубка телефонной установки I лежит на рычажном переключателе, при этом контактная группа 16 замкнута, благодаря чему земля подается через управляющий вход в блок питания 6 блокируя работу блока запуска б. При поднятии микротелефонной трубки котактная группа 16 размыкается, в результате чего запускается блок питания 6, при этом на основном выходе его появляется напряжение, подаваемое на входы питания всех блоков. На дополнительном выходе также появляется напряжение, которое поступает на первые управляющие входы переключателей 7 и 8, устанавливая триггеры 17 и 20 (фиг. 2) в состояние, при котором сигналом с их выхода открываются ключи 18, 22 и закрываются ключи 19 и 21.
При этом вход и выход телефонной установки I подключаются к выходу 5 и входу 4 канала связи. Абонент с помощью номеронабирателя устанавливает соединение и ведет открытые переговоры. Договорившись с абонентом противоположной стороны о ведении закрытых переговоров абоненты нажимают кнопку коммутатшоиного элемента 9, при этом напряжение с дополнительного выхода блока питания 6
через коммутационный элемент 9 поступает на вторые управляющие входы переключателей 7 и 8, устанавливая триггеры 17 и 20 в противоположное состояние, при этом открываются ключи 19 и 21 и закрываются ключи 18 и 22 и вход и выход телефонной установки подключаются к выходу и входу блока преобразования речи 2. При этом аналоговая речевая информация преобразуется в двоичную, засекречивается в шифраторе 12, модулируется в передающем УПС 13 и поступает на вход 4 канала связи.
На приемной стороне происходит обратное преобразование Окончив переговоры абоненты кладут трубку, контактная группа 16 рычажного переключателя замыкается, что приводит к выключению блока питания 6 и устройство переходит в исходное состояние.
Таким образом, благодаря введению в состав устройства переключателей, коммутационного элемента и дополнительной контактной группы обеспечивается установление соединения и передача засекреченной информапии по коммутируемой телефонной сети общего пользования.
Кроме того, имеется возможность ведения открытых переговоров, а также сохраняется возможность работы по закрепленным каналам, что расширяет функциональные возможности устройства.
Источники информапии:
1.У.Диффи, М.Э.Хэллмэн.
Защипь-енность и имитостойкость. Введение в криптографию. ТИИЭР, 1979, № 3 стр. 90, 91.
2.Речевой скремблер, использующий инверсию частоты и разделение полос. Патент 4562699 СМ, МКИ Н04 М 1/70, НКИ 380/31
3.Описание системы А$С4000 фирмы ELEKTROM1K
4.У. Диффи, М.Э. Хэллмен. Защищенность и имитостойкость. Введение в криптографию ТИИЭР, 1979, № 3, стр. 95-97, рис. 16
5.Данилов Б.С. и др. Устройства преобразования сигналов передачи данных. М.Связь, 1979.
6.А.с. СССР № 1603499, М.кл. Н02 М 3/335.
7.Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Справочник. М., Радио и связь, 1990
8.И.М. Губренко, Е.В.Кучумов. Телефонные аппараты АТС, М., Связь, 1968, стр. 53, рис. 2,2