Модель канала связи с отводным каналом при непосредственном подключении нарушителя к линии связи. Критерии защищенности информации

Мы будем рассматривать модель, которая позволяет учесть возможности нарушителя как по перехвату сообщений, так и постановке помех, нарушающих работу основного канала.

В качестве критерия оценки эффективности работы широкополосных ЦСПИ принято вероятностный критерий оценки меры успешности выполнения поставленной задачи, а в качестве критерия защищенности использована вероятность выполнения задачи передачи информации с заданными показателями качества в условиях радиоэлектронного противодействия (РЭП).

Такой подход устанавливает взаимосвязь между эффективностью работа системы связи и ее защищенностью.

Учитывая случайный характер, как характеристик канала связи, так и возможностей нарушителя по противодействию работы легитимного канала, критерий защищенности канала святи можно представить в форме вероятности сложного события, являющимся суммой двух элементарных событий:

- вероятности скрытной работы ;

- вероятности помехозащищенности канала ;

Где - вероятность разведки канала;

вероятность подавления канала связи помехой.

Так как эффективность мер РЭП нарушителем в значительной мере зависит от выполнения этапа разведки канала связи, то рассмотрим сначала критерии оценки скрытности системы связи и определим пути ее увеличения.

Как правило, радиотехническая разведка (РТР) предполагает последовательное выполнение трех основных задач:

- обнаружение факта работы радиосистемы (обнаружение сигнала);

- определение структуры обнаруженного сигнала (на основе ряда его параметров);

- раскрытие содержащейся (передаваемой) в сигнале информации.

Перечисленным выше задачам разведки канала связи нарушителем могут быть противопоставлены три вида скрытности сигналов:

- энергетическая;

- структурная;

- информационная.

На рис. схематично показана трехуровневая система защиты информации от перехвата.

Если защита информации обеспечена только на информационном уровне, то всегда существует угроза подмены информации (т.е. дезинформация).

Обеспечивая информационный и структурный уровни системы можно защитить информацию от перехвата, но путем постановки помех можно разорвать сеанс связи.

33. Какова общая структура цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) на основеADSL технологий? Чем определяется скорость передачи информации в канале связи?

ADSL (асимметричная цифровая абонентская линия) модемная технология, в которой доступная полоса пропускания канала распределена между исходящим и входящим трафиком асимметрично. Так как у большинства пользователей объём входящего трафика значительно превышает объём исходящего, то скорость исходящего трафика значительно ниже.

Алгоритм адаптации скорости (SRA)

Алгоритм SRA выполняет подстройку скорости в режиме реального времени без необходимости перезагрузки модема. За счет применения алгоритма SRA технология ADSL2 оказывается существенно более гибкой и адаптированной к любым изменениям параметров шума в абонентской паре.

Алгоритм Bit Swapping (BS)

На всех непораженных несущих существует определенный резерв пропускной способности, связанный с разницей между реальной скоростью передачи данных на несущей и максимально допустимой.

В алгоритме BS предполагается «перенести» пораженные помехой символы на резервные места в структуре сигнала.

Три режима передачи сигналов в ADSL2

L0 – режим максимальной мощности передачи (используется в случае передачи высокоскоростного трафика).

L2 – режим низкого энергопотребления (соответствует передаче фонового трафика, например трафика Интернет).

L3 – «спящий» режим (включается, когда абонент не использует ADSL).

34. Алгоритм установления соединения цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) на основе ADSL технологий.

При подключении модема к DSLAM происходит процесс активизации системы широкополосного доступа через следующие четыре стадии:

• Этап предварительного обмена данными («рукопожатие» - handshake);

• Этап диагностики соединения (training);

• Этап диагностики канала обмена данными;

• Штатная работа системы абонентского широкополосного доступа.

Описание процедуры «handshake»

Основной целью сигнального обмена на этой стадии является определение принципиальной возможности установления соединения ADSL и режима работы обоих устройств:

1, CLR: ATUR посылает данные о тех режимах связи, которые поддерживает модем;

2, CL: ATUC посылает данные о тех режимах связи, которые поддерживает DSLAM;

3, ASK: Подтверждение со стороны модема о принятии перечня допустимых режимов работы;

4, MS: ATUR выбирает режим работы;

5, ACK: ATUC принимает выбранный режим;

6, MS: ATUR запрашивает режим штатной работы;

7, REQ-MR: ATUC должен выбрать режим штатной работы и для этого запрашивает MR;

8, MR: ATUR посылает сообщение MR, запрашивая дополнительно сообщение MS;

9, MS: ATUC устанавливает режим штатной работы;

10, ACK: ATUR подтверждает выбор.

Описание процедуры «training»

В процессе диагностики соединения выполняется настройка эквалайзеров и эхокомпенсаторов трансиверов модема и DSLAM. За счет этого пара устройств адаптируется к параметрам конкретной линии, предсказать которые в общем случае оператор не может.

Всего в процессе диагностики соединения решаются следующие задачи:

1, Измеряется мощность сигнала по линии вверх (Upstream) и в результате настраивается уровень мощности передатчика по линии вниз (Downstream).

2, Настраиваются режимы цепи управления генерации сигнала AGC (Automatic Gain Control).

3, Настраиваются режимы эхокомпенсации.

4, Настраиваются параметры эквалайзеров.

Диагностика параметров канала

На этом этапе пара модем-DSLAM:

1, Тестирует параметры среды передачи;

2, Определяет уровень отношения сигнал/шум (SNR) на каждой частоте;

3, Устанавливает уровни передачи на каждой несущей;

4, Анализирует возможности передачи информации на каждой несущей и устанавливает параметры кодирования для каждой несущей.

5, По завершении этапа диагностики канала в модеме (и в DSLAM) содержится информация об уровне шумов на каждой несущей, SNR на этой несущей и о допустимой скорости передачи цифровых данных на несущей.

По совокупности всех несущих DSLAM и модем «договариваются» о максимальной скорости цифрового обмена данными по линии вверх и вниз (Upstream/Downstream).

35. Какие механизмы повышения помехозащищенности канала связи на основе ADSL технологий вы знаете? Какие типы помех присутствуют в канале связи и принципы их подавления?

При использовании DMT количество бит данных, передаваемых по каждому подканалу может варьироваться в зависимости от уровня сигнала и шума в данном подканале. Это не только позволяет максимизировать производительность для каждой конкретной абонентской кабельной линии связи, но также позволяет уменьшить влияние таких эффектов как переходные помехи или RFI (радиочастотная интерференция).

Под помехами, как правило, понимают дестабилизирующие факторы, имеющие внешнюю природу по отношению к каналу, а под искажением факторы имеющие внутреннюю природу.

Если помеха складывается с сигналом, то её называют аддитивной (addition - сложение). Если помеха перемножается с сигналом, то её называют мультипликативной (multiplication - перемножение).

Если фазовые дрожания происходят быстро, то их называют фазовым джиттером(jitter- дрожание), а если медленно - вандером (wander- блуждать, бродить).

Межсимвольная интерференция - искажение сигнала за счет откликов на другие (более ранние) символы, которые могут проявляться как помехи. Так же этот эффект может наблюдаться из-за ограниченной полосы пропускання радиотракта.

Для преодоления этого явления необходимо использовать различные методы кодирования и формирования спектра передаваемого сигнала в ограниченной полосе частот, а на приеме использовать корректоры МСИ.

36.Какова общая структура цифровой системы передачи информации (ЦСПИ) на основе VDSL технологий? Чем определяется скорость передачи информации в канале связи?

Для решения проблем перекрестных наводок и влияния радиостанций VDSL2 адаптирует скорость передачи данных в режиме реального времени, что позволяет изменять скорость передачи данных по соединению прямо во время работы без сервисных прерываний или ошибок в битах. VDSL2 описывает процесс изменения скорости связи (seamless rate adaptation, SRA) в случае изменения параметров линии (SNR). Изменение скорости соединения происходит без пауз в передаче данных.

Механизм SRA не может справиться с быстрыми и глубокими изменениями уровня шумов, вызванными, например, одновременным переходом нескольких линий DSL в активное состояние.

Механизмом быстрой адаптации скорости Rapid Rate Adaptation (RRA). Она позволяет сохранить целостность соединения и предотвратить процедуру перестройки модема DSL retrain в случае мгновенного увеличения внешних помех .