ЗАКРИТТЯ МОВНИХ СИГНАЛІВ В ТЕЛЕФОННИХ КАНАЛАХ

Головною метою розробки систем передачі людської мови є збереження тих її характеристик, які найбільш важливі для сприйняття слухачем.

Безпека зв'язку при передачі мовних повідомлень грунтується на використанні різних методів закриття, що міняють характеристики мови так, що вона стає нерозбірливою і невпізнанною для особи, що підслуховує мовне повідомлення. Метод закриття залежить від вигляду, конкретного застосування і технічних характеристик каналу передачі.

У мовних системах зв'язку відомі два основні методи закриття мовних сигналів, що відрізняються способом передачі в каналах зв'язку: аналогове ськремблірованіє і дискретизація мови з подальшим шифруванням (цифрові системи закриття). Кожний з цих методів має свої достоїнства і недоліки.

Рівні, або ступені секретності систем закриття мови вельми умовні, оскільки із цього приводу не вироблено чітких стандартів або правил. Прийнято, що основні рівні захисту можуть бути тактичними і стратегічними.

Тактичний, або низький рівень використовується для захисту інформації від підслуховування сторонніми особами на період часу, вимірюваний хвилинами або днями. Існує велика кількість простих методів, здатних забезпечити такий рівень захисту при прийнятній вартості.

При стратегічному, або високому рівні захисту від перехоплення висококваліфікованому і технічно добре оснащеному фахівцю для дешифрування повідомлення потрібний від декількох місяців до багатьох років.

Під аналоговим ськремблірованієм розуміють таку зміну характеристик мовного сигналу, при якому одержаний модульований сигнал, володіючи властивостями нерозбірливості і невпізнання, займає таку ж смугу частот спектру, як і початковий відкритий сигнал. З аналогових методів практичне застосування одержало частотне і тимчасове ськремблірованіє, а також їх комбінація. Частотне ськремблірованіє буває двох видів — інверсне і смугове.

Інверсний скремблер здійснює перетворення мовного спектру, рівносильне повороту спектру мовного сигналу навколо деякої середньої крапки. При цьому нижні частоти перетворяться у високі і навпаки (рис. 4.24). Цей спосіб володіє невисоким рівнем закриття, оскільки при перехопленні легко встановлюється частота, відповідна середній точці інверсії в смузі спектру мовного сигналу.

Рис. 4.24. Інверсне ськрембліровапіє мовного сигналу

Смуговий скремблер розділяє мовний спектр на декілька смуг з подальшим їх перемішуванням і інверсією за деяким правилом, або ключем (рис. 4.25). Зміна ключа дозволяє підвищити ступінь закриття, але при цьому потрібне введення синхронізації на приймальній стороні системи. Недоліком цього виду ськремблірованія є те, що основна частина енергії мовного сигналу зосереджена в невеликій області низькочастотного спектру. Тому вибір варіантів перемішування обмежений і багато хто з систем характеризується відносно високою залишковою розбірливістю.

Рис. 4.25. Смугове ськремблірованіє мовного сигналу

Істотного підвищення ступеня закриття мови можна досягти реалізацією в смуговому скремблері швидкого перетворення Фурье (БПФ). В цьому випадку кількість допустимих перемішувань частотних смуг значна збільшується, що забезпечує високий ступінь закриття без погіршення якості мови. Головний недолік використання БПФ — виникнення в системі великої загальної затримки сигналу (до 300 мс), обумовленою необхідністю визначення вагових функцій. Це приводить до утруднень при роботі в дуплексному режимі.

Не дивлячись на ці і деякі інші проблеми, тимчасове і частотне ськремблірованіє, а також їх комбінація, успішно використовуються в комерційних каналах зв'язку для захисту конфіденційної інформації.

Шифрування мовних сигналів, перетворених в цифрову форму (рис. 4.26), є альтернативним аналоговому ськремблірованію методом передачі мови в закритому вигляді. Цей метод забезпечує вищий рівень закриття в порівнянні з аналоговими. Основою пристроїв, що працюють за таким принципом, є представлення мовного сигналу у вигляді цифрової послідовності, що закривається по одному з розглянутих раніше криптографічних алгоритмів (RSA, DES і ін.). Передача даних, що представляють діськретізірованниє відліки мовного сигналу або його параметрів, по телефонних каналах, як і при шифруванні буквено-цифрової і графічної інформації, здійснюється через модеми.

Рис. 4.26. Цифрове шифрування мовного сигналу

У цифровому закритті мовних сигналів широко поширені системи на базі вокодеров. У таких системах пристрій кодування мови (вокодер), аналізуючи форму мовного сигналу, оцінює параметри змінних компонент моделі генерації мови і передає значення цих параметрів в цифровій формі по каналу зв'язку на синтезатор, де по прийнятих параметрах синтезується мовне повідомлення. Цифрова послідовність параметрів мови з виходу вокодерного пристрою подається на вхід шифратора, де піддається перетворенню по одному з криптографічних алгоритмів, потім поступає через модем в канал зв'язку, на приймальній стороні якого здійснюються зворотні операції по відновленню мовного сигналу. Шифруючі і дешифруючі функції забезпечуються або в окремих пристроях, або в програмно-апаратній реалізації самого вокодера.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
ЗАХИСТ ПРИ ПЕРЕДАЧІ ЦИФРОВОЇ ІНФОРМАЦІЇ	\|	ФОРМУВАННЯ ЦИФРОВОГО ПІДПИСУ

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.011 сек.