четверг, 17 октября 2013 г.

I. I СПОСОБ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ В МЕТЕОРНОМ РАДИОКАНАЛЕ ПУТЕМ ШИФРОВАНИЯ СЛУЧАЙНЫМ ПРИРОДНЫМ ПРОЦЕССОМ, V часть



IV часть



5. Защита от потерь при частично перехваченных измерениях 

Метеорная криптография не гарантирует защиты от перехвата части
измерений криптоаналитиком в непосредственной близости от антенны
абонента. Однако если речь идет о частично перехваченных измерениях, то
можно сделать как угодно малой их эффективность, поставить
формирование ключа в зависимость не от набора текущих измерений, а от
трансформированной совокупности большой части или даже всего набора
измерении выполненного системой. Более того, комбинируя метод МК с
современными методами создания псевдослучайных последовательностей,
например, используя его для регулярного внесения энтропии в такую
последовательность на обоих пунктах, можно не только защититься от
случаев частичного перехвата измерений, но и увеличить
производительность генерации ключа. На Рис.6 продемонстрирован
пример возможной организации синхронной генерации ключей в системе
МК, обеспечивающей такую защиту.
5. Защита от потерь при частично перехваченных измерениях 
 
Метеорная криптография не гарантирует защиты от перехвата части 
измерений криптоаналитиком в непосредственной близости от антенны 
абонента. Однако если речь идет о частично перехваченных измерениях, то 
можно сделать как угодно малой их эффективность, поставить 
формирование ключа в зависимость не от набора текущих измерений, а от 
трансформированной совокупности большой части или даже всего набора 
измерении выполненного системой. Более того, комбинируя метод МК с 
современными методами создания псевдослучайных последовательностей, 
например, используя его для регулярного внесения энтропии в такую 
последовательность на обоих пунктах, можно не только защититься от 
случаев частичного перехвата измерений, но и увеличить 
производительность генерации ключа. На Рис.6 продемонстрирован 
пример возможной организации синхронной генерации ключей в системе 
МК, обеспечивающей такую защиту. 
глубине памяти i-k-1. В этом варианте защиты данные, накопленные в 
регистре (5), не должны быть доступны криптоаналитику, также как и 
данные, накопленные в регистре ключевой информации (9). 
 
6. Экспериментальная проверка идеи метеорной криптографии 
 
Для проверки метода метеорной криптографии был использован 
эксперимент по фазовой синхронизации шкал времени на радиолинии 
Менделеево - Казань [8]. В этом эксперименте фазовые времена 
распространения радиоволн измерялись на обоих концах трассы и 
вычитались одно из другого. Проверялись условия фазовой взаимности на 
нескольких частотах. 
На Рис. 7 показан пример сохранения условий фазовой взаимности во 
время одного длительного метеорного отражения, во время которого 
измеряемые фазы менялись на несколько периодов за счёт ветрового сноса 
метеорного следа. Видно, что на всех частотах условия взаимности не 
сохраняются только в самом начале отражения, когда метеорный след 
только формируется. В остальное время различия времени 
распространения радиоволн в прямом и обратном направлениях 
сохраняются в пределах шумовых погрешностей приёмников. 
Наблюдаемые различия фазового смещения на разных частотах 
определяются смещением временных шкал, так что имеется возможность 
не только измерить времена распространения в прямом и обратном 
направлениях, но и проверить результат повторными измерениями. 

7. 0 правовом режиме использования МК 
 
Метеорная криптозащита представляет собой канальную защиту 
информации и не использует стандартных математических методов 
шифрования сообщений. Это просто прибор для одновременно генерации 
секретных ключей одноразового использования для двух или более 
уделённых абонентов. В дальнейшем эти ключи можно использовать в 
любых лицензированных способах шифрования сообщений, в том числе 
определяемых Государственными стандартами. 
 
Заключение 
 
Показано, что специфические свойства метеорного распространения 
радиоволн позволяют реализовать систему метеорной криптозащиты, 
которая: 
 защищает передаваемую информацию по открытым радиоканалам на 
расстояния до 1500-2000 км, обеспечивая при этом абсолютную 
криптостойкость для криптоаналитика с наблюдателями в космосе, на 
самолёте или на земле в дальней от абонентов зоне; 
 решает проблему взаимной аутентификации абонентов; 
 решает проблему проверки правильности одинаковой генерации 
ключей на двух конюх радиолинии; 
 обеспечивает защиту от редких или неточных случаев косвенного 
дистанционного определения фазы сигнала в приёмнике абонента 
наблюдателями криптоаналитика. 
Предложенный способ метеорной криптографии решает проблему 
распространения ключей по открытому эфиру на расстояния до 2000 км. 
Размер ключевой информации неограничен, а производительность её 
генерации определяется точностью синхронизации и численностью 
регистрируемых метеорных отражений.
стрируемых метеорных отражений. 
Ключ при метеорной криптографии является природно-случайным. 
До окончания процедуры аутентификации ключ неизвестен, используется 
однократно, автоматически уничтожается после использования. Его нельзя 
украсть или продать. 
 
Литература 
 
1. С.Bennett, F.Bessette, G.Brassard, L.Salvail, J.Smolin Experimental quantum cryptography 
// Journal of cryptology. 1992, V.5, N1, p.3-28 
2. Shannon C.E. Communication theory of secrecy systems. Bell Syst Tech. J., V.28, 1949, P. 
656-715. 
3. Карпов A.B., Сидоров B.B. Способ защиты информации в метеорном радиоканале 
путем шифрования случайным природным процессом. Патент РФ № 2265957.- МПК6 
Н 04 В 7/22, Н 04 L. Бюл. №34 от 10.12.2005. 
4. Villard O.G., Peterson А.М., Manning L.A., Eshleman V.R. Some properties of oblique 
radio reflections from meteor ionization trails // J.Geophys.Res.- 1956,- V.61.- P.233-249. 
5. Базлов A.E., Казакова T.B., Курганов A.P., Мерзакреев P.P., Сидоров В.В., Хузяшев Р.Г., 
Эпиктетов JI.A. Экспериментальные исследования невзаимности метеорного 
радиоканала // Изв.вузов. Радиофизика, 1992.- T.35.-N1.- С. 94-96. 
6. Дудник Б.С., Кащеев Б.Л., Коваль Ю.А. Новый комплекс аппаратуры сличений 
эталонов времени и частоты по радиометеорному каналу // Измерительная техника, 
1986, N 4, С. 15-16. 
7. Кащеев Б.Л., Коваль Ю.А., Кундюков С.Г. фазовая радиометеорная аппаратура 
сличения шкал времени // Измерительная техника, 1998. -№5 
8. Epictetov L.A., Merzakreev R.R., Sidorov V.V Application of Meteor Burst Equipment for 
High Precision Comparisons of Time and Frequency Standards // Proc. of 7th European 
Frequency and Time Forum (EFTF93) Neuchatel, 16-18 March 1993, pp. 413-416. 
9. Корнеев B.A. Сидоров B.B. Эпиктетов ЛА. Исследование времени однозначного 
перехода к фазе несущей при автоматическом управлении шкалой времени по 
измерениям в метеорном радиоканале // Известия ВУЗ-ов, Радио физика, Том 47, № 
12,2003, С. 933-939. 
10. Леонов А.И., Фомичёв К.И.., Моноимпульсная радиолокация // Издательство 
«Советское радио», Москва, I970. 
11. Казаринов Ю.М. и др. Радиотехнические системы Издательство «Советское радио», 
Москва, 1968. 
12. Чеггура В.Ф., Кащеев Б.Л., Бондарь Б.Г. Исследование направленных свойств 
рассеяния УКВ радиосигналов метеорными следами // Электросвязь,- 1962.- №11- 
С.3-10. 
13. Карпов А.В. Компьютерная модель метеорного радиоканала // Изв. Вузов. Сер. 
Радиофизика.- 1995,- т.38 с- №12.- С.1177-1186. 
14. G.S.Vemam “Cipher printing telegraph systems for secret wire and radio telegraphic 
communications” J. Amer. Inst Elec. Eng. Vol.55, p.p. 109-115, 1926. 
 
Сидоров B.B. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры 
радиофизики Казанского университета, научный руководитель Проблемной 
радиоастрономической лаборатории, заслуженный профессор Казанского университета, 
заслуженный деятель науки республики Татарстан и России. Область научных интересов - 
радарные исследования метеорных явлений и поиск путей их эффективного прикладного 
использования для радиосвязи, службы времени и защиты информации. 
Карпов А.В. Доктор физико-математических наук, профессор кафедры 
радиофизики Казанского университета. Область научных интересов - имитационное 
компьютерное моделирование условий работы систем радиосвязи. 
Сулимов А.И. Студент КГУ, выпускник магистратуры по направлению 
«Информационные процессы и информационные системы», исследует корреляцию 
фазовых измерений на местности. 

Комментариев нет:

Отправить комментарий