การวิเคราะห์การใช้

การวิเคราะห์การใช้ หรือ การวิเคราะห์การสื่อสาร (Traffic analysis) เป็นกระบวนการดักฟังและตรวจสอบข่าวสาร/ข้อความ เพื่อสรุปหาข้อมูลจากรูปแบบการสื่อสาร
ที่ทำได้แม้ข้อความจะเข้ารหัสลับและไม่สามารถถอดรหัสได้
โดยทั่วไป ยิ่งได้ข้อความจำนวนมากขึ้นเท่าไร รวมทั้งที่ดักฟังแล้วเก็บเอาไว้ ก็ยิ่งสามารถหาข้อมูลจากการใช้ระบบยิ่งขึ้นเท่านั้น
เป็นสิ่งที่อาจทำในบริบทของข่าวกรองทางทหาร การต่อต้านการสืบราชการลับ การวิเคราะห์นิสัย และเป็นประเด็นปัญหาอย่างหนึ่งในความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์
การวิเคราะห์อาจอำนวยด้วยโปรแกรมคอมพิวเตอร์โดยเฉพาะ ๆ
เทคนิคปัจจุบันอาจรวมการวิเคราะห์เครือข่ายทางสังคมในรูปแบบต่าง ๆ
== ข่าวกรองทหาร ==
ในบริบทของข่าวกรองทางทหาร การวิเคราะห์การใช้เป็นส่วนพื้นฐานของข่าวกรองผ่านการสื่อสาร และสามารถเป็นแหล่งข้อมูลเกี่ยวกับแผนการและปฏิบัติการของกลุ่มเป้าหมาย
รูปแบบการสื่อสารที่เป็นตัวอย่างรวมทั้ง
การสื่อสารบ่อย ๆ - อาจบอกว่า กำลังวางแผน
การสื่อสารสั้น ๆ กลับไปกลับมาอย่างรวดเร็ว - อาจบอกว่า กำลังต่อรอง
การไม่มีการสื่อสาร - แสดงการไม่มีปฏิบัติการ หรือว่า แผนการได้ทำสำเร็จลงแล้ว
การสื่อสารบ่อย ๆ ไปยังสถานีโดยเฉพาะ ๆ จากสถานีกลาง - สามารถบ่งสายการบังคับบัญชา
ใครคุยกับใคร - สามารถบ่งว่า สถานีไหนเป็นใหญ่หรือเป็นผู้ควบคุมเครือข่าย ซึ่งก็บอกถึงอะไรบางอย่างเกี่ยวกับบุคลากรที่อยู่ ณ สถานีหนึ่ง ๆ อีกด้วย
ใครคุยเมื่อไร - สามารถบ่งว่า สถานีไหนมีปฏิบัติการเนื่องกับเหตุการณ์ ซึ่งแสดงอะไรบางอย่างเกี่ยวกับข้อมูลที่ส่ง และอะไรบางอย่างเกี่ยวกับบุคลากร หรือความไว้วางใจในบุคลากร ณ สถานีหนึ่ง ๆ
ใครย้ายจากสถานีหนึ่งไปสู่อีกสถานีหนึ่ง หรือเปลี่ยนวิธีการสื่อสาร - อาจแสดงการเคลื่อนไหวไปในที่ต่าง ๆ หรือความเกรงกลัวว่าจะถูกดักฟัง
การวิเคราะห์การใช้สัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับการวิเคราะห์รหัสลับ (cryptanalysis, codebreaking)
เพราะชื่อรหัสที่ใช้อ้างผู้สื่อสาร/สถานีสื่อสาร (call sign) และที่อยู่บ่อยครั้งจะเข้ารหัสลับ ดังนั้น บ่อยครั้งจึงต้องหาวิธีระบุบุคคล/สถานี
การวิเคราะห์การใช้สามารถใช้แสดงความสำคัญของบุคคล หรือว่าอาจจะให้นัยถึงแผนการหรือการเคลื่อนไหว
=== การรักษาความปลอดภัยของสายการสื่อสาร ===
การรักษาความปลอดภัยของสายการสื่อสาร (Traffic-flow security) เป็นมาตรการเพื่อซ่อนทั้งการมีและคุณสมบัติต่าง ๆ ของข้อความในเครือข่ายไม่ให้วิเคราะห์การใช้ได้
ซึ่งสามารถทำได้โดยมีขั้นตอนปฏิบัติการหรือโดยการป้องกันที่ได้จากเครื่องมือเข้ารหัสลับ
เทคนิคที่ใช้รวมทั้ง
การเปลี่ยนชื่อรหัสที่ใช้อ้างผู้สื่อสาร/สถานีสื่อสารบ่อย ๆ
การเข้ารหัสที่อยู่ของผู้ส่งและผู้รับ (codress message)
ทำให้วงจรการสื่อสารดูเหมือนจะยุ่งอยู่ตลอดเวลาหรือส่วนมาก โดยส่งข้อความหลอก
การส่งสัญญาณที่เข้ารหัสอย่างต่อเนื่อง ไม่ว่าจะมีการใช้วงจรนั้นจริง ๆ หรือไม่ เป็นเทคนิคที่เรียกว่า masking (การปิดบัง) หรือ link encryption (การเข้ารหัสสาย)
การรักษาความปลอดภัยของสายการสื่อสารเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาความปลอดภัยของการสื่อสาร (communications security)
=== การวิเคราะห์ข้อมูลเมทา (COMINT metadata analysis) ===
Communications' Metadata Intelligence หรือ COMINT metadata เป็นศัพท์ในเรื่องข่าวกรองทางการสื่อสาร (COMINT) โดยหมายถึงการหาข่าวกรองโดยวิเคราะห์ข้อมูลเมทาที่ใช้ในการสื่อสาร ดังนั้น นี่จึงเป็นตัวอย่างของการวิเคราะห์การใช้เนื่องกับการสืบราชการลับ
แม้ข่าวกรองที่เก็บการสื่อสารปกติจะมาจากการดักฟัง คือการดักการสื่อสารของกลุ่มเป้าหมายแล้วติดตามเนื้อหาที่สื่อสาร แต่ข่าวกรองโดยวิธีนี้ไม่ได้มาจากเนื้อหา แต่มาจากข้อมูลเมทาที่ใช้ในเทคนิคการสื่อสาร
ข่าวกรองการสื่อสารที่ไม่ใช้เนื้อหาเช่นนี้มักใช้สรุปข้อมูลเกี่ยวกับผู้สื่อสารหรือสถานีสื่อสาร เช่น ตำแหน่ง ผู้ที่ติดต่อด้วย ปริมาณการใช้งาน/ปฏิบัติการ กิจวัตรและข้อยกเว้นของกิจวัตร
== ตัวอย่าง ==
ยกตัวอย่างเช่น ถ้ารู้ว่า หน่วยที่ส่งสัญญาณเป็นวิทยุส่งสารของหน่วยงานหนึ่ง ๆ การใช้อุปกรณ์หาทิศทาง (direction finding) จะช่วยให้กำหนดตำแหน่งของวิทยุส่งสารได้
ดังนั้น จึงสามารถติดตามการเปลี่ยนตำแหน่ง/การย้ายที่
และสามารถติดตามการย้ายตำแหน่งของหน่วยงานนี้ได้ โดยไม่ต้องดักฟังคำสั่งหรือรายงาน
ถ้ารู้ว่าหน่วยงานนี้รายงานกลับไปยังผู้บัญชาการในรูปแบบหนึ่ง ๆ โดยเฉพาะ และรู้ว่ายังมีอีกหน่วยงานหนึ่งที่รายงานกลับไปยังผู้บัญชาการเดียวกันในรูปแบบเดียวกัน
หน่วยงานสองหน่วยนี้ก็น่าจะเกี่ยวข้องกัน โดยข้อสรุปนี้มาจากข้อมูลเมทาเกี่ยวกับการส่งสัญญาณของหน่วยงาน ไม่ใช้มาจากเนื้อหาในสัญญาณ
การใช้ข้อมูลเมทาเท่าที่มีอยู่สามารถใช้สร้างผังแสดงหน่วยต่าง ๆ ในสนามรบและความสัมพันธ์กับกันและกัน
ถึงแม้จะสามารถทำได้เหมือนกันโดยดักฟังการสื่อสารระหว่างหน่วยต่าง ๆ แล้วพยายามเข้าใจว่าหน่วยไหนอยู่ที่ไหน
แต่การวิเคราะห์ข้อมูลเมทาด้วยระบบอัตโนมัติสามารถร้างผังได้เร็วกว่า และเมื่อรวมกับการดักฟังการสื่อสาร ก็จะทำให้รู้กลยุทธ์ของอีกฝ่ายในสนามรบได้ดีกว่า
=== สงครามโลกครั้งที่ 1 ===
เจ้าหน้าที่นักวิเคราะห์ชาวบริติชในสงครามโลกครั้งที่หนึ่งได้สังเกตว่า ชื่อรหัสของพลเรือโทชาวเยอรมันคนหนึ่ง (Reinhard Scheer) ผู้บัญชาการกองทัพเรือฝ่ายศัตรู ได้ย้ายไปอยู่ที่สถานีบนบก แต่ผู้บัญชาการกองทัพราชนาวีอังกฤษพลเรือเอกเดวิด บีตตีย์ ไม่รู้ถึงข้อปฏิบัติของผู้บัญชาการของศัตรูในการเปลี่ยนชื่อรหัสเมื่อยกทัพออกจากท่า จึงไม่สนใจความสำคัญของการย้าย และมองข้ามความพยายามของเจ้าหน้าที่วิเคราะห์ผู้พยายามแสดงความสำคัญในเรื่องนี้ ดังนั้น กองทัพเรือเยอรมันได้ออกทัพโจมตี โดยฝ่ายอังกฤษล่าช้าในการเข้าสู้กับศัตรูในยุทธการจัตแลนด์ ถ้าได้ใช้การวิเคราะห์การสื่อสารให้ดีกว่านี้ กองทัพเรืออังกฤษอาจจะได้ผลดีกว่าที่ได้ในยุทธการนี้
หน่วยข่าวกรองทหารของฝรั่งเศส ผู้ดำเนินงานตามหลักความคิดของนักวิทยาการรหัสลับ (Kerckhoffs) ได้ตั้งเครือข่ายสถานีดักฟังที่ชายแดนต่อกับเยอรมนีแม้ก่อนสงคราม เมื่อกองทัพเยอรมันข้ามชายแดนมาแล้ว หน่วยของฝรั่งเศสได้ใช้วิธีการกำหนดทิศทางของหน่วยต่าง ๆ อย่างคร่าว ๆ โดยอาศัยระดับสัญญาณที่ดักรับได้ การบันทึกชื่อรหัสและปริมาณการสื่อสารยังช่วยให้สามารถระบุหน่วยรบต่าง ๆ ได้ และให้แยกแยะระหว่างกองพลทหารม้าที่ไปได้ไว และกองพลทหารราบที่ไปได้ช้ากว่า
=== สงครามโลกครั้งที่ 2 ===
ในสงครามโลกครั้งที่สองต้น ๆ เรือบรรทุกอากาศยานราชนาวีอังกฤษ  กำลังถอนทัพเคลื่อนย้ายนักบินและเครื่องบินออกจากประเทศนอร์เวย์ การวิเคราะห์การสื่อสารได้พบว่า เรือประจัญบานเยอรมัน Scharnhorst และ Gneisenau กำลังมุ่งหน้าเข้าไปในทะเลเหนือ แต่กองทัพเรืออังกฤษไม่สนใจโดยเหตุผลว่าข่าวกรองไม่มีหลักฐาน และกัปตันของ  ก็ไม่ได้ระวังให้ดีพอ ต่อมาจึงถูกจู่โจมโดยไม่ได้ตั้งตัวแล้วถูกจมเรือ ต่อมาหลังจากนั้น กองทัพเรืออังกฤษจึงได้เอาจริงเอาจังกับรายงานการวิเคราะห์การสื่อสารมากขึ้น
ในช่วงการวางแผนและการซ้อมการโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์ มีการติดต่อสื่อสารที่ดักฟังได้ทางวิทยุน้อยมาก เพราะทั้งกองเรือ หน่วยต่าง ๆ และกองบังคับบัญชาการล้วนแต่อยู่ในประเทศญี่ปุ่นและติดต่อกันด้วยโทรศัพท์ ผู้ถือสาร ไฟสัญญาณ หรือแม้แต่ใช้ธง ซึ่งล้วนแต่ดักฟังไม่ได้ และดังนั้น จึงวิเคราะห์ไม่ได้
จารกรรมของญี่ปุ่นที่ทำก่อนโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์ในเดือนธันวาคม ไม่ได้ทำให้ส่งข่าวสารเพิ่มขึ้น เพราะเรือญี่ปุ่นปกติจะแวะท่าในฮาวาย และเจ้าหน้าที่สถานทูตก็จะถือข่าวสารไปส่งที่เรือ มีเรือเช่นนี้อย่างน้อยหนึ่งลำที่มีหน่วยข่าวกรองราชนาวีญี่ปุ่น ดังนั้น จึงไม่สามารถวิเคราะห์ข่าวสารพวกนี้ได้ แต่ก็มีผู้เสนอว่า ปริมาณการส่งข่าวสารไปยังและจากสถานทูตต่าง ๆ ความจริงอาจแสดงจุดที่ญี่ปุ่นสนใจ และดังนั้น อาจแสดงจุดที่ควรพยายามเพ่งวิเคราะห์การสื่อสารและถอดรหัสเนื้อความ
กองทัพราชนาวีญี่ปุ่นที่โจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์เดินเรือโดยไม่ได้ใช้วิทยุ คือได้เก็บวิทยุใส่กุญแจไว้ แต่ก็ไม่ชัดเจนว่านี่มีผลลวงสหรัฐได้จริง ๆ หรือไม่ แต่ข่าวกรองของกองทัพเรือแปซิฟิกของสหรัฐก็ไม่สามารถระบุตำแหน่งของเรือบรรทุกอากาศยานญี่ปุ่นได้ ในวันก่อน ๆ การโจมตีเพิร์ลฮาร์เบอร์
กองทัพเรือจักรวรรดิญี่ปุ่นได้สร้างสถานการณ์ลวงทางวิทยุเพื่อไม่ให้สามารถวิเคราะห์การสื่อสารได้ หลังจากที่ได้ออกเรือเดินทางไปยังเพิร์ลฮาร์เบอร์แล้วในปลายเดือนพฤศจิกายน คือเจ้าหน้าที่วิทยุที่ปกติทำงานในเรือบรรทุกเครื่องบิน ผู้ส่งรหัสมอร์สโดยมีลักษณะเฉพาะ ๆ ของตนเอง ได้ส่งสัญญาณจากแผ่นดินใกล้เขตน้ำญี่ปุ่น ซึ่งสร้างฉากว่าเรือบรรทุกยังอยู่ใกล้ ๆ ญี่ปุ่น
ปฏิบัติการควิ๊กซิลเวอร์ที่เป็นแผนการลวงของอังกฤษอันเป็นส่วนของการบุกครองนอร์ม็องดี ได้ให้ข้อมูลแก่หน่วยข่าวกรองเยอรมันทั้งที่เป็นเท็จและเป็นจริงเกี่ยวกับการเคลื่อนย้ายหน่วยทหารในอังกฤษ ทำให้ฝ่ายเยอรมันสรุปว่า จะบุกโจมที่ปาดกาแลไม่ใช่นอร์ม็องดี และกองพลลวงที่สร้างขึ้นก็มีวิทยุสื่อสารของจริง ซึ่งได้สื่อสารข้อความสมควรกับเหตุการณ์ลวง
== ความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์ ==
การวิเคราะห์การสื่อสารก็เป็นปัญหาในเรื่องความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์ด้วย
ผู้โจมตีอาจได้ข้อมูลสำคัญจากการติดตามแพ็กเกตของเครือข่ายไม่ว่าจะโดยความบ่อยครั้งหรือโดยเวลาที่ส่ง
การโจมตีโพรโทคอล SSH อาจใช้ข้อมูลเวลาเพื่อสรุปข้อมูลเกี่ยวกับรหัสผ่าน เพราะเมื่อใช้แบบโต้ตอบ SSH จะส่งการพิมพ์แต่ละอักษรเป็นข้อความ
และเวลาในระหว่างการพิมพ์อักษรสามารถวิเคราะห์โดยใช้แบบจำลองมาร์คอฟซ่อนเร้น
นักวิชาการได้อ้างว่า พวกเขาสามารถหารหัสผ่านเทียบกับการโจมตีด้วยการลองหา (brute force) ได้เร็วกว่า 50 เท่า
สภาพนิรนามสามารถได้จากการใช้ระบบการจัดเส้นทางแบบหัวหอม (Onion routing)
แต่การวิเคราะห์การสื่อสารก็สามารถใช้โจมตีระบบสื่อสารนิรนามเช่น เครือข่ายทอร์
ในปี 2001 นักวิทยาการรหัสลับได้แสดงการโจมตีระบบบริการนิรนามอาศัยการวิเคราะห์การสื่อสาร
ในปี 2005 นักวิทยาการคอมพิวเตอร์ที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ได้แสดงว่า การวิเคราะห์การสื่อสารช่วยให้ศัตรูบอกได้ว่า คอมพิวเตอร์โหนดไหนเป็นผู้ส่งต่อสัญญาณ
ซึ่งลดสภาพนิรนามที่ทอร์ให้บริการ
คือพวกเขาได้แสดงว่า กระแสข้อมูลที่ตรวจดูโดยวิธีอื่นจะไม่เกี่ยวกัน สามารถเชื่อมกลับไปยังผู้เริ่มส่งข้อความเดียวกัน
ระบบบริการส่งอีเมลล์ต่อแบบนิรนามสามารถโจมตีได้ด้วยการวิเคราะห์การสื่อสาร
ถ้าพบอีเมลล์หนึ่งส่งเข้าหาระบบบริการ แล้วพบอีกอีเมลล์หนึ่งที่มีขนาดเท่ากัน (แต่ได้สร้างสภาพนิรนาม) ออกจากระบบหลังจากนั้นไม่นาน ผู้วิเคราะห์การสื่อสารก็อาจเชื่อมคนส่งกับคนรับในที่สุดอย่างอัตโนมัติได้
แม้ก็มีการส่งอีเมลล์ต่อหลายอย่างที่สามารถลดประสิทธิภาพของการวิเคราะห์การสื่อสาร
== มาตรการตอบโต้ ==
การเอาชัยต่อการวิเคราะห์การสื่อสารเป็นเรื่องยาก ถ้าไม่ทำการทั้งสองอย่างคือเข้ารหัสข้อความและปิดบังการส่งสัญญาณของสาย/ช่อง
คือในช่วงที่ไม่มีการส่งข้อความจริง ช่องจะต้อง "ปิดบัง"
โดยการส่งข้อมูลลวง ที่คล้ายกับข้อมูลจริงที่เข้ารหัสลับ และดังนั้น เป็นการรักษาอัตราการส่งถ่ายข้อมูลให้สม่ำเสมอ
"มันยากมากที่จะซ่อนข้อมูลในเรื่องขนาดและเวลาของข้อความ
วิธีแก้ปัญหาที่รู้บังคับให้อะลิซ (คือผู้ใช้) ต่องส่งสายข้อความอย่างต่อเนื่องในอัตราการส่งถ่ายข้อมูลสูงสุดที่อาจจะต้องใช้ในอนาคต... นี่อาจเป็นสิ่งที่ยอมรับได้ในการประยุกต์ใช้ทางทหาร แต่ยอมรับไม่ได้ในการประยุกต์ใช้ทางพลเรือนโดยมาก"
ปัญหาการทหารเทียบกับพลเรือนจะพบในสถานการณ์ที่ผู้ใช้งานจะต้องเสียค่าบริการการเชื่อมต่อตามปริมาณข้อมูลที่ส่ง
แม้แต่การเข้าถึงอินเทอร์เน็ต ซึ่งไม่ได้จ่ายบริการตามแพ็กเกต ผู้ให้บริการอินเทอร์เน็ตก็มีข้อสมมุติทางสถิติว่า ผู้ใช้บริการจะไม่ได้ใช้งาน 100% ตลอดเวลา
ซึ่งผู้ใช้วิธีการปิดบังจะต้องทำ โดยไม่สามารถแก้ได้ด้วยการเพิ่มอัตราการส่งถ่ายข้อมูลของสาย เพราะวิธีการปิดบังก็จะใช้ส่วนที่เพิ่มจนหมดด้วย
ถ้าการปิดบัง ที่สามารถสร้างเข้ากับระบบเข้ารหัสลับแบบต้นจนถึงปลาย (end-to-end) กลายเป็นเรื่องสามัญ ผู้ให้บริการก็จะต้องเปลี่ยนข้อสมมุติเกี่ยวกับการใช้บริการ
== ดูเพิ่ม ==
คลังข้อมูล
== เชิงอรรถและอ้างอิง ==
== แหล่งข้อมูลอื่น ๆ ==
FMV Sweden 
Multi-source data fusion in NATO coalition operations
request for COMINT metadata analysts
— a study by Duncan Campbell
Selected Papers in Anonymity — on Free Haven
Cryptographic attacks
การโจมตีทางวิทยาการรหัสลับ
Intelligence analysis
การวิเคราะห์ข่าวกรอง
Military communications
การสื่อสารทางการทหาร
โทรคมนาคม
ความมั่นคงของระบบคอมพิวเตอร์