24. Структурное скрытие речевой информации в каналах связи

Речевая информация, передаваемая по каналу связи, содержится в инфор­мационных параметрах электрических и радиосигналов. Сигналы распространяются по линиям связи в аналоговом и цифровом виде. В результате несанкционированного перехвата этих сигналов и их модуляции речевая информация может быть добыта злоумышлен­ником.

Для структурного скрытия речевой информации в каналах свя­зи применяют шифрование и техническое закрытие.

При шифровании аналоговый речевой сигнал с выхода микро­фона преобразуется с помощью аналогово-цифрового преобразо­вателя в цифровой сигнал.

Шифрование речевой информа­ции в цифровой форме производится известными методами (заменой, перестановками, аналитическими преобразованиями, гаммированием и др.).

Скрытие речевого сигнала в узкополосном телефонном кана­ле осуществляется методами технического или аналогового за­крытия. По названию технических средств, обеспечивающих тех­ническое закрытие, эти методы называются также скремблированием (перемешиванием). Техническое закрытие (скремблирование) отличается от криптографического тем, что при шифровании происходит скрытие речевого сообщения в символьной форме, а при техническом закрытии — скрытие речевого сигнала без преоб­разования его в цифровую форму. При техническом закрытии из­меняются признаки (характеристики) исходного речевого сигнала таким образом, что он становится похож на шум, но занимает ту же частотную полосу.

По виду преобразования сигнала различают частотные и вре­менные методы технического закрытия, а по режиму закрытия — статическое и динамическое. Частотные методы скремблирования, реализуемые на элементах аналоговой техники, появились раньше временных методов, которые выполняются существенно проще на элементах дискретной техники.

Наиболее простыми способами являются частотная и времен­ная инверсии. В скремблере, осуществляющем инверсию спект­ра и называемом также маскиратором, осуществляется поворот спектра речевого сигнала вокруг некоторой центральной частоты f₀. В скремблере, выполняющем частотные перестановки, спектр исходного речевого сигнала разделяется на несколько частотных полос равной или неравной ширины. Изменение ключа в ходе сеанса связи в скремблерах с динами­ческим закрытием позволяет повысить степень закрытия, но при этом требуется передача на приемную сторону сигналов синхрони­зации, соответствующих моментам смены ключа.

Другие виды преобразования носителя речевой информации реализуют временные методы технического закрытия с более вы­соким уровнем защиты информации. Инверсия кадра обеспечива­ется путем предварительного запоминания в памяти передающего скремблера отрезка речевого сообщения (кадра) длительностью Т_к  и считывание его (с передачей в телефонную линию) с конца кад­ра — инверсно. При приеме кадр речевого сообщения запомина­ется и считывается с устройства памяти в обратном порядке, что обеспечивает восстановление исходного сообщения.

В процессе технического закрытия с временной перестанов­кой кадр речевого сообщения делится на отрезки (сегменты) дли­тельностью τ_с каждый. Последовательность передачи в линию сег­ментов определяется (правилом) ключом, который должен быть из­вестен приемной стороне.

Основным достоинством систем цифрового шифрования ре­чевого сигнала является высокая надежность закрытия информа­ции, так как перехваченный сигнал представляет из себя случай­ную цифровую последовательность. Для восстановления из нее ис­ходного сообщения необходимо знать криптосхему шифратора и устройство вокодера.

Недостатком устройств цифрового шифрования речи являют­ся необходимость использования модемов, техническая сложность и относительно большие габариты шифраторов, неустойчивая ра­бота устройств в каналах с большим затуханием сигнала и с высо­ким уровнем помех.