Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Требования к установке криптографической защиты речи

Лабораторна робота №2-3

Вивчення принципів побудови засобів шифрування мови

Короткі відомості

Одним з найбільш помітних недоліків телефонних мереж загального користування (ТМЗК) є неможливість конфіденційного мовного обміну.

Забезпечення конфіденційного обміну мовними повідомленнями в телефонних мережах загального користування можливо за рахунок створення приставок криптографічного захисту до звичайного телефонного апарата. Для криптографічного захисту мови в приставці станції передачі відбувається перетворення мовного сигналу в цифрову послідовність, шифрування цієї цифрової послідовності й передача її по відкритій аналоговій телефонній мережі загального користування одержувачеві. Криптоустановка приймальні станції виконує зворотні перетворення. Криптографічний захист мови обумовлює необхідність поділу процедур установлення з'єднання на дві фази:

- установлення мережного з'єднання;

- установлення криптоз’єднання.

Установлення мережного з'єднання - це звичайний процес установлення з'єднання в ТМЗК, що протікає з ініціативи й при участі джерела виклику й, включає набір номера, посилку виклику і її квитирування.

Установлення криптоз’єднання це встановлення зв'язку між криптоустановками, синхронізація циклів криптоустановок, ідентифікація, аутентифікація й розсилання сеансового ключа.

При всій зовнішній простоті такого підходу для його реалізації необхідно вирішити ряд складних технічних завдань, обумовлених наступними факторами:

1. аналогова телефонна мережа має порівняно низьку пропускну здатність (стала робота по ТМЗК на швидкостях 8-16 кбіт\с), що недостатньо для передачі оцифрованої мови у форматах ІКМ або його модифікаціях на швидкостях 32-64 кбіт\сек;

2. аналогова телефонна мережа має низьку якість - імовірність помилки бітів лежить у межах 10^-3-10^-5 (при цьому число каналів низької якості істотно переважає над числом каналів високої якості);

3. процедура організації захищеного зв'язку повинна бути простою і доступною непідготовленому користувачеві (це означає, що генерація й розсилання сеансних ключів повинна відбуватися без участі користувача, виконуватися до початку розмови, а час очікування встановлення криптоз'єднання не повинне бути помітно великим, викликати роздратування користувача;

4. якість захищеного зв'язку не повинне бути помітно гірше якості відкритого зв'язку. Це значить, що помилки в каналі зв'язку не повинні руйнувати криптоз’єднання й погіршувати якість дешифрованої мови.

Перший фактор спричиняється необхідність:

- застосування методів стиску мови з використанням предиктивного кодування, що забезпечує зниження швидкості оцифрованного мовного потоку, до значення не більш ніж 8 кбіт\сек. Використання предиктивного кодування, у свою чергу, приводить до зниження якості синтезованої мови (рівно настільки, наскільки мова по мобільному зв'язку відрізняється від мови по звичайному телефоні);

- вбудовування в приставку модему для передачі даних що, у свою чергу, приводить до істотного подорожчання приставки.

Другий фактор спричиняє необхідність:

- підвищення вірогідності переданих даних як у фазі розсилання ключа, так і у фазі переносу мовних даних;

- забезпечення більш високої вірогідності у фазі розсилання ключа в порівнянні з вірогідністю у фазі переносу мовних даних;

- використання у фазі передачі ключової послідовності системи з вирішальним зворотним зв'язком (ВЗЗ), у якій виявлення помилки виробляється довкола приймача, а виправлення помилки - перепопитом ушкодженого блоку. Невикористання ВЗЗ (виправлення помилок кодом) у режимі переносу мовних кадрів, оскільки мова представляє сигнал реального часу, а ключова послідовність - сигнал нереального часу.

Третій фактор обумовлює необхідність використання приставки (а в приставці - криптоперетворювач) у якості:

- генератора ключевых последовательностей(ключа шифра рассылки ключа и ключа шифра переноса оцифрованной речи);

-шифратора в фазе рассылки ключа;

- шифратора в фазе переноса оцифрованной речи.

Существенным является то, что:

- рассылка ключа производится по открытому каналу связи не защищенному от ошибок;

-выполнение процедур циклового фазирования и рассылки ключа не должно занимать много времени.

Четвертый фактор говорит о том, что ошибки канала связи не должны приводить к «рассыпанию» канала, т.е. к потере цикловой синхронизации и, как следствие, непрерывному потоку ошибочных бит, следствием которого является существенное снижение разборчивости речи. На слух единичные сбои блоков -это щелчок в трубке, срыв цикловой синхронизации- треск в трубке.

Постановка задачи.

С учетом изложенных особенностей криптозащиты речи в телефонной сети общего пользования ставится задача:

- обосновать и выбрать способ генерации ключей;

- обосновать и выбрать алгоритм рассылки ключей;

- обосновать и выбрать алгоритм криптографической защиты речи;

- обосновать и выбрать алгоритм кодозащиты (в режиме рассылки ключей и в режиме переноса речевых блоков);

-определить структуру блока данных, скорость передачи, время установления соединения, вероятность срыва сеанса связи из-за ложного фазирования.

Выбор должен быть подкреплен расчетами, и производиться исходя из требований раздела 3.

Решение поставленной задачи производится в течении 2 лабораторных работ с оформлением единого отчета и единой защиты.

Требования к установке криптографической защиты речи

3.1 Процедура установления соединения в ТМЗК- обычная и не рассматривается в данной работе.

3.2 Процедура установления криптографического соединения (синхронизация по циклам и рассылка ключей) производится в пред сеансное время (с момента снятия трубки на вызываемом телефонном аппарате) продолжительность процедуры – не более 500мс.

3.3. Число щелчков при работе по каналу с вероятностью ошибки р₀=10^-3- не более А1 за 5 минут, где А1:

вариант

А1

3.4. Коэффициент накопления по входу К

вариант

3.5. За А2 лет эксплуатации приставки с вероятностью 0,99 не должно ложной закладки ключа, обусловленной остаточной ошибкой декодирования.

вариант

А2

3.6. Длина информационной части блока в режиме переноса речи А3

вариант

А3

12 3 Следующая ⇒