WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |

В современных ВОЛС основной способ передачи информации основан на модуляции интенсивности света. Это наиболее простой способ передачи информации по ВОЛС, поэтому каналы утечки информации напрямую связаны с интенсивностью светового потока. Волоконнооптический кабель представляет собой сложную конструкцию с несколькими слоями покрытия оптического волновода. Параметры его таковы, что в окружающем кабель пространстве информативное оптическое излучение практически не создает какихлибо электромагнитных полей диапазона близкого к частоте модуляции. Вследствие этого для формирования канала утечки информации требуется физический контакт с оптическим каналом передачи информации – оптоволокном. Это требование является одним из главных факторов защищенности информации в волоконнооптических системах передачи. В дальнейшем мы будем обсуждать только формирование каналов утечки информации, основанное на оптическом контакте с оптоволокном без нарушения канала связи. Так же не обсуждаются возможности утечки информации на элементах волоконнооптической линии связи в местах соединения, разветвления, ретрансляции и других, которые находятся под контролем специальных средств.

Формирование каналов утечки информации из ВОЛС можно разделить на три типа, которые связанны с возможными особенностями распространения света в волоконнооптических линиях связи.

1. Нарушение полного внутреннего отражения.

Первый способ несанкционированного доступа связан с отводом части светового потока из оптического волновода при нарушении полного внутреннего отражения. В идеальном случае свет не выходит из оптического волокна вследствие полного внутреннего отражения на его границах. Любые отклонения в распространении света приводят к выходу части излучения из волновода, которое образует канал утечки информации. Варианты формирования каналов утечки информации из ВОЛС при нарушении полного внутреннего отражения можно разделить по виду воздействия на оптоволокно:

механическое воздействие (например, изгиб волокна), когда локальная концентрация механических напряжений вызывает уменьшение угла падения света на границе, который может оказаться меньше предельного угла, и как следствие – нарушение полного внутреннего отражения, т.е. часть светового потока выходит из оптоволокна;

оптическое туннелирование света, т.е. приведение в оптический контакт с волокном другого оптического волокна с показателем преломления равным или большим основного, что приводит к “захвату” части информационного светового потока без обратного рассеянного излучения;

специальные напыляемые покрытия и оптические смазки основного оптоволокна, которые приводят к эффекту интерференции света в тонких пленках, что позволяет выводить часть излучения также без обратного рассеяния;

воздействие стационарных электромагнитных полей, что вызывает изменение оптических свойств на границе сердцевина – оболочка оптоволокна, которое приводит к нарушению полного внутреннего отражения.

2. Регистрация рассеянного излучения.

Современные оптические волноводы обладают очень маленькими потерями (вплоть до 0.2 дБ/км и менее на длине волны 1.55 мкм) – это позволяет передавать информацию на значительные расстояния без необходимости усиления сигнала. Расстояния между участками ретрансляции составляет более 100 км, что требует генерации световых импульсов значительной мощности. Высокие мощности входного светового потока создают значительное по величине рассеяние на ближайших к ретрансляторам участках, которые можно использовать для формирования каналов утечки информации. Современные приемники оптического излучения позволяют регистрировать световые потоки состоящие практически из одного фотона с временным разрешением менее 1 нс, что соответствует регистрации оптической мощности излучения менее 1010 Вт.

Рассеянное излучение позволяет сформировать каналы утечки информации, основанные на следующих физических принципах:

прямое измерение рассеянного излучения на длинах волн носителя информации ;

регистрация рассеянного излучения на комбинационных частотах;

специальная “обработка” оптоволокна внешними полями (тепловым, электромагнитным, радиационным), с целью увеличения интенсивности рассеянного излучения.

С помощью внешнего воздействия можно усилить потери в световоде на локальных участках формирования каналов утечки, что вызовет увеличение сигнала утечки.

3.Параметричекие методы регистрации проходящего излучения.

Оптическое излучение, являющееся носителем информации, при распространении по оптоволокну вызывает изменение его физических свойств. Модуляцию свойств оптоволокна в зависимости от интенсивности световых импульсов можно регистрировать специальными высокочувствительными устройствами. Изменение свойств оптоволокна является основой для формирования канала утечки информации. Среди них можно выделить следующие параметры оптоволокна, модулируемые световым потоком:

показатель преломления;

показатель поглощения при прохождении света;

малые изменения геометрических размеров (фотоупругий эффект);

регистрация модуляции свойств поверхности волокна.

Существующая техника измерений позволяет регистрировать очень малые изменения свойств волокна. В частности, применение спектроскопии потерь позволяет регистрировать незначительное изменение показателя поглощения, которое вызывается информационным потоком света.

В заключение отметим, что анализ возможных каналов утечки информации позволяет выявить критические по информационной безопасности места в волоконнооптических линиях связи. Рассматриваемые каналы утечки информации требуют сложную и дорогую технику для их реализации злоумышленниками, но ценность государственной или коммерческой тайны может превысить стоимость затрат на технические средства доступа в эти каналы. В настоящем сообщении рассмотрены далеко не все аспекты формирования возможных каналов утечки. На основании проведенного анализа и дальнейших исследований, мы предполагаем обосновать соответствующие способы защиты информации в ВОЛС основанные как на физических принципах защиты информационного канала оптического волокна, так и на криптографических методах.

П.П. Кравченко, Н.Ш. Хусаинов, К.В. Погорелов, А.Н. Шкурко, А.А. Хаджинов Россия, г. Таганрог, ТРТУ СИСТЕМА МНОГОТОЧЕЧНОЙ АУДИОВИДЕОКОНФЕРЕНЦСВЯЗИ ДЛЯ СЕТЕЙ С НЕГАРАНТИРОВАННОЙ ДОСТАВКОЙ ПАКЕТОВ Одной из актуальных задач современного применений ITтехнологий является организация эффективного межпользовательского взаимодействия. В рамках данного направления предлагаются принципиально новые идеи для упрощения и одновременного повышения эффективности работы абонентов и терминалов сетей малых предприятий и больших организаций. Предлагаемые системы многоточечной видеоконференцсвязи представляют собой комплексные решения с использованием, как программных приложений, так и сложных аппаратных средств для преобразования потоков передаваемых аудиовидеоданных. Кроме того, современные системы видеоконференцсвязи для корпоративных сетей, помимо обмена аудио и видеоинформацией, поддерживают функции документконференции, электронных досок объявлений и функции обмена короткими сообщениями.

В настоящее время на рынке программных продуктов представлено множество систем видеоконференцсвязи, характеризующихся высокой трудоемкостью и, как следствие, стоимостью, определяемой во многом сложными алгоритмами компрессии звуковых и видеоданных, необходимостью использования выделенного специализированного серверного приложения для управления многосторонней конференцией (MCU). Изза высокой трудоемкости встраиваемых алгоритмов сжатия программные решения в чистом виде существенно ограничивают число одновременных участников сеанса конференцсвязи.

Решение данных проблем предлагается авторами в новой программной системе многоточечной конференцсвязи для локальных и корпоративных IPсетей "ВКС "Дельтаконференция".

Основной особенностью предлагаемой авторами системы ВКС “Дельтаконференция” является отсутствие в архитектуре отдельного модуля управления многосторонней видеоконференцией (MCU). Составляющие систему программные модули функционируют в режиме управления качеством кодирования звуковых и видеопотоков с возможностью подстройки скорости выходного потока в зависимости от состояния канала связи. Обмен управляющей информацией осуществляется в реальном масштабе времени с использованием логических каналов контроля, организованных в виде полного графа на базе протокола TCP/IP. Передача медиаданных выполняется широковещательно, что позволяет эффективно использовать канал связи.

При передачи данных с использованием IPпротокола применяется шифрование данных разработанными авторами оригинальными алгоритмами, базирующимися на высоких показателях криптостойкости используемого при компрессии аудиовидеоданных алгоритма дельтапреобразований второго порядка [1], основными свойствами которого являются равновероятное появление кодовых символов в выходном потоке и "разваливание" декодируемого сигнала при изменении хотя бы одного кодового слова принимаемой дельтапоследовательности.

Алгоритмы аудиокомпрессии базируются на разработанных в ТРТУ алгоритмах оптимизированных дельтапреобразований второго порядка. Исходный аудиосигнал разбивается во времени на небольшие интервалы (кадры), для каждого из которых вычисляются оптимальные параметры кодирования. Далее выполняется обработка сигнала с использованием разностного алгоритма оптимизированного дельтапреобразования второго порядка с вычисленными параметрами. Для устранения искажений звукового сигнала на границах интервалов применяется метод "стыковки" кадров.

Трудоемкость операции декодирования одного отсчета оценивается двумя операциями целочисленного сложения, а кодирование отсчета звукового сигнала незначительно сложнее. Сжатие аудиоданных в алгоритме дельтапреобразования второго порядка осуществляется путем замены многоразрядного представления исходных отсчетов звукового сигнала однобитными значениями величин дельтабитов. Особенностью кодека аудиоинформации на основе алгоритма дельтапреобразования второго порядка являются возможности адаптивной подстройки скорости выходного потока к текущей пропускной способности канала связи, а также кодирования звуковых сигналов различной природы (речь, пение, музыка) на основе единого алгоритмического подхода.

Для эффективного устранения пространственных и временных избыточностей, присутствующих в любом видеосигнале, современные стандартизованные подходы к видеокомпрессии предполагают использование как внутрикадровой, так и межкадровой компрессии. Применение разработанных в ТРТУ алгоритмов компрессии видеоинформации характеризуется сравнительно низкой трудоемкостью, что позволяет осуществлять кодирование и декодирование видеопотоков в реальном времени без применения дополнительных аппаратных средств.

При внутрикадровом кодировании с использованием разработанных алгоритмов из кадра выделяется пространственная составляющая с пониженной дискретизацией. Полученное "прореженное" изображение обрабатывается стандартным алгоритмом оптимизированных дельтапреобразований второго порядка с дополнительной компенсацией (при необходимости) резких скачкообразных изменений сигнала с использованием дифференциальной импульснокодовой модуляции (ДИКМ). Оставшиеся пикселы изображения преобразуются в разности между исходным изображением и его закодированной "прореженной" составляющей, которые квантуются с использованием логарифмической шкалы квантования и затем могут быть дополнительно сжаты, например, арифметическим кодером.

Сущность предложенного авторами метода межкадровой компрессии состоит в том, что при сжатии формируется разностный кадр из непересекающихся блоков размером 4х4 пиксела. Затем к каждому блоку применяется алгоритм кодирования на основе корректирующих матриц, отражающих наиболее вероятные структуры блоков разностных кадров. Для кодирования блока выполняется поиск оптимальной матрицы и масштабирующего множителя посредством вычисления свертки пикселов разностного блока и коэффициентов матрицы. В случае необходимости обеспечения требуемого качества кодирования возможно итерационное (от 1 до 3 итераций) применение алгоритма. При этом количество итераций зависит от требуемой скорости выходного потока кодера.

Теоретические оценки и приведенные ниже результаты экспериментальных исследований подтвердили существенный выигрыш по быстродействию данного подхода по сравнению со стандартными методами видеокомпрессии.

Pages:     | 1 || 3 | 4 |   ...   | 11 |




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.