Критерии оценки систем закрытия речи

Существуют четыре основных критерия,по которым оцениваются характеристики устройств закрытия речевых сигналов, а именно: разборчивость речи, узнаваемость го­ворящего, степень закрытия и основные технические характеристики системы.

Приемлемым или коммерческим качеством восстановленной на приемном конце речи считается такое, когда слушатель может без труда определить голос говорящего и смысл произносимого сообщения. Помимо этого, под хорошим качеством передаваемого рече­вого сигнала подразумевается и возможность воспроизведения эмоциональных оттенков и других специфических эффектов разговора, присущих беседам tet-a-tet.

Влияющие на качество восстановленного речевого сигнала параметры узкополосных закрытых систем передачи речи определяются способами кодирования, методами моду­ляции, воздействием шума, инструментальными ошибками и условиями распростране­ния. Шумы и искажения воздействуют на характеристики каждой компоненты системы по-разному, и снижение качества, ощущаемое пользователем, происходит от суммарно­го эффекта понижения характеристик отдельных компонент. Существующие объектив­ные методы оценки качества речи и систем не применимы для сравнения характеристик узкополосных дискретных систем связи, в которых речевой сигнал преобразуется в си­стему параметров на передающей стороне, передается по каналу связи, а затем синтези­руется в речевой сигнал в приемнике.

Существующие субъективные методы измерений разборчивости и естественности отличаются значительной трудоемкостью, поскольку в этом деле многое зависит от ис­пользуемого словаря, выбранного канала связи, диалекта, возраста и эмоционального состояния испытуемых дикторов. Поэтому проведение измерений для получения стати­стически надежных и повторяемых оценок параметров системы при изменяющихся ус­ловиях требует больших затрат.

При использовании радиоканалов эти трудности еще более возрастают из-за неопре­деленности условий распространения, и достичь повторяемости результатов невозмож­но без применения моделей радиоканалов.

Для дуплексных систем дополнительное влияние на качество оказывает временная задержка сигнала, вносимая речевым скремблером или шифратором.

Поскольку основным показателем секретности передаваемых речевых сообщений является его неразборчивость при перехвате потенциальными подслушивающими лица­ми, сравнение по степеням защиты является определяющим моментом при выборе пользо­вателем конкретной системы закрытия речи. В основном распределение по уровням зак­рытия речевых сообщений соответствует ранее приведенной диаграмме на рис.2.

Как правило, аналоговые скремблеры используются там, где применение цифровых систем закрытия речи затруднено из-за наличия возможных ошибок передачи (назем­ные линии связи с плохими характеристиками или каналы дальней радиосвязи), обес­печивают тактический уровень защиты и хорошо предохраняют переговоры от посто­ронних "случайных ушей", имеющих ограниченные ресурсы, будь то соседи или сослу­живцы. Для таких применений годятся системы со статическим закрытием, то есть осу­ществляющие шифрование по фиксированному ключу.

Если же необходимо сохранить конфиденциальность информации от возможных конкурентов, обладающих достаточным техническим и специальным оснащением, то нужно применять аналоговые скремблеры среднего уровня закрытия с динамически меняющим­ся в процессе разговора ключом. Естественно, что эти системы будут дороже, чем системы закрытия с фиксированным ключом, однако они настолько осложнят работу непри­ятелей по разработке дешифрующего алгоритма, что время, потраченное на это, значительно обесценит добытую информацию из перехваченного сообщения.

Поскольку в таких устройствах закрытия, как правило, перед началом сообщения передается синхропоследовательность, содержащая часть дополнительной информации о ключе именно этого передаваемого сообщения, у противника имеется только один шанс попытаться его раскрыть, перебрав широкое множество ключевых установок, и, если ключи меняются ежедневно, то даже при известном алгоритме преобразования речи не­приятелю придется перебрать много тысяч вариантов в поисках истинной ключевой под­становки.

В случае, если есть предположение, что в целях добывания крайне интересующей его информации противник может воспользоваться услугами высококвалифицированных специалистов и их техническим арсеналом, то для того, чтобы быть уверенным в отсут­ствии утечки информации, необходимо применять системы закрытия речи, обеспечива­ющие стратегическую (самую высокую) степень защиты. Это могут обеспечить лишь ус­тройства дискретизации речи с последующим шифрованием и новый тип аналоговых скремблеров. Последние используют методы преобразования аналогового речевого сиг­нала в цифровую форму, затем применяют методы криптографического закрытия, ана­логичные тем, что используются для закрытия данных, после чего результирующее зак­рытое сообщение преобразуется обратно в аналоговый сигнал и подается в линию связи. Для раскрытия полученного сигнала на приемном конце производятся обратные преоб­разования. Эти новейшие гибридные устройства легко адаптируются к существующим коммуникационным сетям и предлагают значительно более высокий уровень защиты ре­чевых сообщений, чем традиционные аналоговые скремблеры, с сохранением всех пре­имуществ последних в разборчивости и узнаваемости восстановленной речи.

Следует отметить, что в системах засекречивания речи, основанных на шифре пере­становки N речевых элементов, общее число ключей-перестановок равно N!. Однако это число не отражает реальной криптографической стойкости системы из-за избыточности информации, содержащейся в речевом сигнале, а также из-за разборчивости несовер­шенным образом переставленной в инвертированной речи. Поэтому криптоаналитику противника часто необходимо опробовать лишь К<<N! случайных перестановок для вскрытия речевого кода. Этот момент следует учитывать при выборе надежной системы аналогового скремблирования.

Ниже приведены некоторые виды скремблеров и их характеристики