Безразрывный с принудительным отводом мощности

Если той мощности, которая излучается с волокна на каком - либо локальном участке, оказывается недостаточно для организации НСД, то надо сделать так, чтобы мощности на этом участке излучалось больше. Пожалуй, именно так в первом приближении звучит основная идея данного способа.

Чтобы осуществить отвод оптического информационного сигнала с кабеля на каком-либо участке, используется локальное воздействие на его волоконные световоды. При таком воздействии изменяются их оптические свойства, что и приводит к «вытеканию» сигнала. Методов воздействия на волокно можно перечислить несколько [8]:

- изгиб волокна;

- изменение диаметра волокна (например, путем давления)

- микроизгибы волокна;

- акустическое воздействие на волокно;

- воздействие химическими реактивами.

Из этих методов наиболее интересным является метод изгиба волокна, потому что он, в отличие от остальных, позволяет организовать направленный вывод излучения. При изменении диаметра световода, а также акустическом или химическом воздействии вышедшее излучение распространяется по многим направлениям и труднее поддается сбору. В случае же изгиба вышедшее излучение распространяется вдоль одного направления, поэтому оно может быть собрано при помощи различных линзовых систем. Вот почему изгиб волокна является популярным вариантом при осуществлении НСД.

Достоинством этого метода является его высокая эффективность. Ведь изменяя радиус изгиба волокна, злоумышленник может добиться снятия таких величин оптической мощности, которой ему будет вполне достаточно для перехвата информации. Однако «прозрачным» этот метод не является. Поскольку мощность отводится принудительно, то подключение вызовет снижение уровня мощности на приемной стороне линии. Поэтому основным методом обнаружения этого способа НСД является контроль над уровнем мощности на приемной стороне. Если устройство контроля обнаруживает ее снижение, то оно делает вывод о наличии НСД к линии [11].

Но злоумышленник, выполняющий НСД, со своей стороны попытается противодействовать обнаружению. С этой целью он будет стараться снимать с линии как можно меньшие величины мощности, но в то же время такие, которых хватит для перехвата и расшифровки информации. Используя самые чувствительные приемники, он доводит уровни отобранной мощности до величин, соизмеримых с величинами естественных случайных потерь. В таких условиях вынести правильное решение о наличии НСД становится затруднительно. Ведь система может ошибиться, приняв случайные флуктуации мощности в канале за признак НСД. Либо, наоборот, «не заметив» настоящего НСД ввиду микроскопических уровней отводимой мощности.

Итак, данная система контроля хотя и позволяет обнаружить факт НСД, но очень эффективных средством не является. Поэтому можно ожидать, что для осуществления НСД злоумышленник выберет именно этот способ, предполагающий изгиб волокна для отвода мощности. Разработка эффективных методов и систем обнаружения НСД для этого случая является актуальной научно - технической проблемой.

И все же система контроля, действующая по описанному выше принципу, позволяет бороться с НСД. Очевидно, что ее эффективность будет зависеть от ряда параметров, таких, как величина отводимой мощности, чувствительность фотоприемников, и, если попробовать их проанализировать, то на основании такого анализа работу системы можно попытаться оптимизировать, сведя к минимуму ее ложные срабатывания.

Некоторые работы, посвященные частичному исследованию проблемы, проводились и ранее.

Теоретическому анализу вышеописанного варианта системы контроля посвящена работы ученных, например, авторы В.А. Яковлев и В.В. Комашинский исследуют, как будет зависеть эффективность обнаружения НСД от уровня отводимой мощности и приводят численные соотношения для этих оценок. В своих расчетах авторы опираются на фундаментальные исследования Персоника, Гальярди и Карпа. Анализ проведен для линий со скоростями передачи в 2 ¸ 8 Мбит/с, что уже не отражает современного состояния ВОСП [7].

Основная идея повышения эффективности данного метода контроля состоит в том, чтобы постараться принять такие меры, которые заставили бы нарушителя увеличить уровни отводимой оптической мощности. Ведь это, в свою очередь, создаст более благоприятные условия для обнаружения. Поэтому в другой своей работе те же авторы предлагают использовать метод фоновой засветки. Существуют также работы, авторы которых предлагают использовать для этих целей позиционно-импульсную модуляцию.

Теми же авторами был предложен и другой подход к принятию таких мер.

Существует множество исследований, посвященных проблеме НСД в традиционных, электрических линиях связи. В них для защиты от НСД предлагается использовать различные методы кодирования, затрудняющие расшифровку информации в случае малых уровней сигнала, но в то же время не влияющие на прием, если уровни сигнала большие. Развитие таких методов привело к появлению «концепции кодового зашумления», которая основывается на теории канала с отводом, впервые введенной Вайнером в 1975 г. Конструктивное развитие данной концепции, разработка методов оценки защищенности, алгоритмов кодирования/декодирования, исследование эффективности кодового зашумления проведено В.И. Коржиком, В.А. Яковлевым с 1981 г. по настоящее время. Основные результаты опубликованы в монографии и обзорной статье ученного [11].

Можно предполагать, что применение кодового зашумления в сочетании с вышеописанной системой контроля даст возможность повысить эффективность ее работы и тем самым увеличить защищенность ВОЛС от попыток НСД.

1.5.4 Вывод

Из сказанного следует, что возможны различные варианты построения конкретных систем, отличающихся степенью защиты и контроля НСД к передаваемой по ВОЛС информации. Важной проблемой в области защиты ВОЛС является разработка нормативной и методической базы и документов, обеспечивающих и регламентирующих как разработку защищенных ВОЛС, так и порядок их внедрения в сетях связи. Эта проблема требует своего ускоренного решения.

Построена математическая модель квантового канала связи, содержащего в качестве приемного модуля счетчик фотонов. Для этого канала связи получены выражения, с помощью которых можно определять его пропускную способность как на участке между легитимными пользователями, так и на участке между легитимной передающей стороной и нелегитимным пользователем. Выражения для оценки пропускной способности на участке между легитимными пользователями учитывают вероятность несанкционированного вывода мощности излучения из оптического волокна P_пот, а также такие параметры счетчика фотонов, как вероятность появления темновых импульсов Pt и квантовую эффективность регистрации ηр.

Заключение

Волоконная оптика уже много лет считается одним из центральных направлений развития в области коммуникационных технологий. Специалисты изначально возлагали на эту концепцию большие надежды, которые по сей день только подтверждаются периодическими успехами в деле прокладки сетей связи разного масштаба. В частности, оптико - волоконная связь уже продемонстрировала свою эффективность на примере тихоокеанских коммуникационных линий, а в будущем эту основу планируется использовать в лазерных и сенсорных системах.

В связи с наличием потенциальной угрозы несанкционированного съёма информации во всем мире ведутся работы по защите ВОЛП. Выделяют три основных направления: разработка технических средств защиты от несанкционированного доступа к информационным сигналам; разработка технических средств контроля несанкционированного доступа к информационному оптическому излучению. И данном отчете даны сведения о рефлектометрическом методе определения каналов утечки информации в ВОЛС. Также приведены математическая модель ВОСП (ВОЛП), проблемы защиты информации в оптических системах связи (ОСС).

По подготовке и написанию магистерской диссертации «Разработка параметров защищенности технических средств и передачи информации по волоконно - оптическим линиям связи» во время прохождения исследовательской практики проведены следующие работы: ознакомление структурой научно - исследовательских работ, программными продуктами ИИВТ собственной разработки, программными продуктами прикладного характера, лицензионными программными продуктами и приложениями, особенностями программных продуктов, научными трудами ученых ИИВТ в области защиты информации и информационной безопасности, методические указаниями и пособиями в области информационных технологии, справочными материалами, нормативными актами и документациям и области ИТ и телекоммуникации. Выбраны и предложены программные продукты и приложения для моделирования ВОЛС, как сложную систему и т.д.