Физические принципы формирования каналов утечки информации в ВОЛС
Содержание
| Введение | 3 |
| 1 Волоконно-оптические линии связи и обеспечение защищенности информации | 5 |
| 1.1 Состав ВОЛС и краткая характеристика | 5 |
| 1.2 Физические принципы формирования каналов утечки информации в ВОЛС | 9 |
| 1.3 Рефлектометрический метод определения каналов утечки информации в ВОЛС | 11 |
| Заключение | 16 |
| Список использованных источников | 17 |
Введение
Цели и задачи исследовательской практики. Цель исследовательской практики это - систематизация, расширение и закрепление профессиональных знаний, формирование у магистрантов навыков ведения самостоятельной научной работы, исследования и экспериментирования[2].
Задачи исследовательской практики это – изучение: патентные и литературные источники по разрабатываемой теме с целью их использования при выполнении выпускной квалификационной работы; методы исследования и проведения экспериментальных работ; правила эксплуатации приборов и установок и т. д., а также выполнение следующих основных задач: анализ, систематизацию и обобщение научно-технической информации по теме исследований; теоретическое или экспериментальное исследование в рамках поставленных задач, включая математический (имитационный) эксперимент; анализ достоверности полученных результатов и т. д., также приобрести навыки: формулирования целей и задач научного исследования; выбора и обоснования методики исследования; работы с прикладными научными пакетами и редакторскими программами, используемыми при проведении научных исследований и разработок и т. д. [3].
|
|
|
ОВ в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Основания так считать вытекают из ряда особенностей, присущих оптическим волноводам. Эффективность систем защиты определяется как открытием новых, так и совершенствованием технологий НСИ, использующих уже известные физические явления. С течением времени противник может освоить новые методы перехвата, потребуется дополнять защиту, что не свойственно криптографическим методам защиты, которые рассчитываются на достаточно длительный срок. В заключение следует отметить, что необходимость практического внедрения и эффективного использования защищенных ВОЛС в сетях связи является задачей сегодняшнего дня. Защита информации от утечки по ВОЛС - это комплекс организационных, организационно-технических и технических мероприятий, исключающих или ослабляющих бесконтрольный выход конфиденциальной информации за пределы контролируемой зоны [4].
|
|
|
Ниже в отчете приведены характеристика базы практики, проведенные работы, характеристика лабораторий, также приведены сведения о ВОЛС и вопросы обеспечения защищенности информации в данной системе.
Волоконно-оптические линии связи и обеспечение защищенности информации
Состав ВОЛС и краткая характ е ристика
Волоконно-оптические линии связи (далее ВОЛС) – это вид связи, при котором информация передается по оптическим диэлектрическим волноводам, известным под названием "оптическое волокно" далее – ОВ)[4].
В последнее время одним из наиболее перспективных и развивающихся направлений построения сетей связи в мире являются ВОЛС. В области систем передачи информации с большой информационной емкостью и высокой надежностью работы ВОЛС не имеют конкурентов. Это объясняется тем, что они значительно превосходят проводные по таким показателям, как пропускная способность, длина регенерационного участка, а также помехозащищенность [7].
Считается, что ВОЛС, в силу особенностей распространения электромагнитной энергии в оптическом волокне обладают повышенной скрытностью. Это объясняется тем, что оптическое излучение, являющее носителем информации, распространяется в ОВ согласно закону полного внутреннего отражения, а за ОВ электромагнитное излучение экспоненциально спадает [4].
|
|
|
Понятие ВОЛС является собирательным. Оно включает приемники, передатчики оптического сигнала, оптический тракт, регенераторы и иное оборудование. В связи с этим ВОЛС можно разделить на локальные и распределенные участки. Локальные участки, включающие в себя модуляторы, оптические передатчики и приемники, регенераторы, наиболее защищены от несанкционированного съема в виду локализованной области их расположения. Распределенные участки (волоконно-оптические тракты) обладают наибольшей протяженностью и, соответственно, наименьшей защищенностью от несанкционированного съема. В отличие от всех других сред передачи информации, для формирования каналов утечки на участках оптического тракта, как правило, требуют прямого доступа к оптоволокну и специальных мер отвода части излучения из оптоволокна или регистрации прохождения излучения [8].
Основные преимущества оптического кабеля (далее ОК) приведены на рисунке 1.1 [9].
Рисунок 1.1. Основные преимущества ОК
|
|
|
В настоящее время, хотя темпы роста снизились, оптические системы передачи продолжают развиваться, роль таких систем в телекоммуникации усиливается. Но, настала пора менять приоритеты и прилагать более значительные усилия по повышению эффективности телекоммуникационных систем, поиску клиентов, формирования нового рынка услуг в инфокоммуникации [4].
Ниже приведены основные направления применения волоконно – оптических систем передачи (далее ВОСП) (рисунок 1.2) [7].
Рисунок 1.2. Основные направления применения ВОСП
В состав ВОСП входят следующие технические средства [8]:
-каналообразующее оборудование (КОО) тракта передачи, которое обеспечивает формирование определенного числа типовых каналов или типовых групповых трактов со стандартной шириной полосы пропускания или скоростью передачи;
- оборудование сопряжения (ОС) или СУ (согласующее устройство) тракта, котороесогласуют параметров многоканального сигнала на выходе КОО с параметрами оптического передатчика;
- оптический передатчик, которое обеспечивает преобразование электрического сигнала в оптический сигнал, длина волны которого совпадает с одним из окон прозрачности оптического волокна;
- оптическое волокно (ОВ) кабеля, котороеслужит средой распространения оптического излучения;
- оптический ретранслятор (Регенератор), которое обеспечивают компенсацию затухания сигнала при его прохождению по оптическому волокну (ОВ) и коррекцию различного вида искажений;
- оптический приемник (ОПр), которое обеспечивают прием оптического излучения и преобразования его в электрический сигнала;
- оборудование сопряжения (ОС) или СУ тракта приема, которое преобразует сигнал на выходе ПРОМ в многоканальный сигнал соответствующего КОО;
8) каналообразующее оборудование (КОО) тракта приема, которое осуществляют обратные преобразования многоканального сигнала в сигналы отдельных типовых каналов и трактов.
Обобщенная структурная схема ВОСП приведена на рисунок 1.3 [9].
Рисунок 1.3. Обобщенная структурная схема ВОСП
Физические принципы формирования каналов утечки информации в ВОЛС
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 [4].
Волоконно-оптический кабель (далее ВОК) представляет собой сложную конструкцию с несколькими слоями покрытия оптического волновода. Параметры его таковы, что в окружающем кабель пространстве информативное оптическое излучение практически не создает каких-либо 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 ВОСП. В дальнейшем мы будем обсуждать только формирование каналов утечки информации, основанное на оптическом контакте с оптоволокном без нарушения канала связи. Также не обсуждаются возможности утечки информации на элементах ВОЛС в местах соединения, разветвления, ретрансляции и других, которые находятся под контролем специальных средств [7].
Формирование каналов утечки информации из ВОЛС можно разделить на три типа, которые связанны с возможными особенностями распространения света в ВОЛС [10]:
1) Нарушение полного внутреннего отражения;
2) Нарушение отношения показателей преломления;
3) Регистрация рассеянного излучения.
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 ОВ 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 ОВ [11]:
- механическое воздействие;
- акустическоевоздействие и т. д
Простейший пример механического воздействия на волокно – изгиб. При изгибе волокна локальная концентрация механических напряжений вызывает уменьшение угла падения света на границе, который может оказаться меньше предельного угла, и как следствие – нарушение полного внутреннего отражения, то есть часть светового потока выходит из ОВ [10].
Акустическое воздействие на ОВ также изменяет угол падения. При этом в сердцевине ОВ создается дифракционная решетка периодического изменения показателя преломления, которая вызвана воздействием звуковой волны. Электромагнитная волна отклоняется от своего первоначального направления, и часть её выходит за пределы канала распространения [11].
Почти все преимущества ВОЛС не вызывают сомнений, но тезис о хорошей защищенности ВОЛС требует разъяснений. Определимся, что применительно к ВОЛС это означает невозможность перехвата информации без физического нарушения целостности ВОЛС и отсутствие паразитных наводок [10].
Сотрудниками ИИВТ был собран стенд для исследования возможной уязвимости ВОЛС, представляющий собой модель распределенного центра обработки данных. Оптическая магистраль имитировалась кросс-панелью с петлей из разделанного многожильного ОК для внешней проводки. В качестве перехватчика использовалось пассивное устройство типа «ответвитель-прищепка» FOD 5503. Такое устройство создает микроизгиб в волокне и ответвляет сигнал, который может быть получен через имеющийся патч-корд. В процессе тестирования удалось перехватить сигнал, передаваемый в одном направлении.
Следует отметить, что описанные действия можно выполнить без применения специализированного дорогостоящего инструмента (приемлемая стоимость средств перехвата позволяет их использовать не только организациям, но и частным лицам) и за сравнительно небольшое время. Линии связи остались без разрывов: в процессе подготовки стенда кабель был освобожден лишь от внешних защитных оболочек, а волокна находились в защитном цветном буфере толщиной 250 мкм.
Из результатов эксперимента следует такой вывод: уязвимость ВОЛС доказана на практике. А потому в связи с возможностью компрометации передаваемых данных или их модификации необходимо использовать средства криптографической защиты информации, передаваемой по ВОЛС.
Дата добавления: 2019-11-16; просмотров: 691; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!