сучасні інформаційні технології/4. Захист інформації

студенти СергієнкоА.І, Нікульніков І.П., Шевченко Д.О.

Національний авіаційний університет, Київ

Огляд каналів витоку інформації по волоконно- оптичним лініям зв’язку та методів захисту

Основною потребою сучасного інформаційного суспільства є передача інформації по фізичним каналам зв’язку. Головним джерелом передачі є лінії зв’язку. Вагому роль при виборі ліній зв’язку, відіграють ряд факторів, таких як: об’єм передаваємої інформації, дальність передачі, швидкість передачі та її якість. Найперспективнішим джерелом для передачі даних, які задовольняють вище зазначені вимоги, в наш час є волоконно-оптичні лінії зв’язку(ВОЛЗ),.

Волоконно-оптичний зв’язок - вид дротового електрозв’язку, який використовує в якості носія інформаційного сигналу електромагнітне випромінювання оптичного (інфрачервоного) діапазону, а в якості направляючих систем волоконно-оптичні кабелі. В основі функціонування ВОЛЗ лежить принцип розповсюдження світлових хвиль на велику відстань через оптичні світловоди. При цьому електричні сигнали, які несуть інформацію, перетворюються в світлові імпульси, які з мінімальним затуханням передаються по волоконно-оптичному кабелю. ВОЛЗ представляють собою комбінацію матеріалів, які мають різні оптичні та механічні характеристики, поєднуючи в собі механічну міцність та великий коефіцієнт заломлення світу.

Так, як при передачі інформації по ВОЛЗ використовується модуляція інтенсивності світла, відповідно канали витоку формуються в залежності інтенсивності світлового потоку. Формування каналів витоку інформації можна розділити на три типи:

1. Порушення повного внутрішнього відбиття.

Перший канал витоку формується при виході частини випромінювання з воловода, це виникає внаслідок порушення повного внутрішнього відбиття при розповсюдженні світла. Канали витоку інформації, по виду впливу на ВОЛЗ, розділяють на: механічний вплив; оптичне туннелюваня світла; оптичні смазки та спеціальне напилення; вплив стаціонарних електромагнітних полей.

2. Реєстрація розсіяного випромінювання.

Сигнал при передачі по ВОЛЗ не потребує підсилення, завдяки дуже малим втратам при передачі. Але так як ретрансляція інформації відбувається на значні відстані (>100км), необхідна генерація світлових імпульсів значної потужності. Високі потужності вхідного світлового потоку в зонах ретрансляторів формують значне розсіювання, утворюючи канал витоку інформації.

3. Параметричні методи реєстрації випромінювання.

Канал витоку формується при змінні властивостей самого оптоволокна. Оптичне випромінювання, яке є носієм інформації, викликає зміну фізичних властивостей при розповсюдженні по оптоволокну. Модуляцію властивостей оптоволокна в залежності від інтенсивності світлових імпульсів можна реєструвати спеціальними високочутливими приймачами. До основних властивостей можна віднести показник заломлення, показник поглинання проходження світла, малі зміни геометричних розмірів, реєстрація модуляції властивостей поверхні волокна.

ВОЛЗ забезпечують надійну передачу даних на велику відстань зарахунок своєї індивідуальної будови. Так, протягом всієї магістралі встановлені підсилювачі сигналу, які забезпечують високу швидкість та відстань передачі сигналу. Але саме ці передавачі та оптоволокно можуть стати причинами витоку інформації. За результатами декількох експериментів було доведено, що маючи спеціальну техніку та знявши захисний слой з оптоволокна, можно отримати інформацію що передається. Одним з методів боротьби є прокращення властивостей самого кабелю. Так наприклад можно застосувати багато слойний оптоволоконний кабель. По серцевині цього кабелю проходить інформаційний сигнал, а по його обмотці контролюючий сигнал. Це дозволяє знизити рівень випромінювання інформаційного сигналу, а також контролювати цілісність кабелю по всій його довжені. При нормальній роботі магістралі, звязок між інформаційним та контрольним сигналами відсутній. При намаганні пошкодити захисний шар оптоволокна, ці сигнали змішуються, або падає рівень сигналу зашумлення, що фіксується на прийомній стороні.

Іншим методом захисту від несанкціонованого доступу до інформації що проходить через оптоволокно, є діагностика інформації самої магістралі. На прийомному кінці аналізується отриманий сигнал. Якщо цей сингнал приходить зі змінами, то в магістраль посилається зондуючий сигнал, який може точно вказати на місце підключення до мережі. Поштовхом для розробки таких систем захисту було винайдення солітонів-носіїв оптичного сигналу. Ці частинки вільно рухаються в межах оптоволокна, переносячи інформацію, але при пошкожденні кабелю, вони втрачають свою енергію, що фіксується приймальними прстроями.

Крім механічного захисту оптоволоконного кабелю широкого застосування набуває криптографічний захист. Цей захист полягає в кодовому зашумленні сигналу при передачі. При зниженні оптичної потужності на виході ВОЛЗ – підвищується коефіцієнт помилок, що фіксується обладнанням контролю ВОЛЗ. Також, широко використовуються компенсатори, які змінюють форму сигалу на виході, та відновлюють її на приймальній стороні. Інформація, яка передається по ВОЛЗ, може бути у вигляді фотонів. Це дає високу степінь захищеності, адже спроба перехвату такого сигналу веде до руйнування цілісності сигналу, що фіксується пристроями контролю ВОЛЗ.

Література:

1. Информационное противодействие угрозам терроризма НПЖ 2004г.

2. Манько А., Каток В., Задорожний М.. Защита информации на волоконно-оптических линиях связи от несанкционированного доступа.

3. Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. М., Техносфера; 2004 г.