RU205639U1 - Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа - Google Patents
Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа Download PDFInfo
- Publication number
- RU205639U1 RU205639U1 RU2020141313U RU2020141313U RU205639U1 RU 205639 U1 RU205639 U1 RU 205639U1 RU 2020141313 U RU2020141313 U RU 2020141313U RU 2020141313 U RU2020141313 U RU 2020141313U RU 205639 U1 RU205639 U1 RU 205639U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- cryptographic key
- transmission
- unit
- service information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
- H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Security & Cryptography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области устройств беспроводных сетей связи. Технический результат заключается в расширении полосы пропускания канала связи. Устройство состоит из блока передачи и блока приема. Блок передачи включает в себя блок управления и обработки, фотоприемник канала сервисной информации, лазер канала сервисной информации, перестраиваемый по длине волны лазер канала передачи криптографического ключа и лазер канала синхронизации. Блок приема включает в себя блок управления и обработки, фотоприемник канала сервисной информации, лазер канала сервисной информации, фотоприемник канала синхронизации и фотоприемники канала передачи криптографического ключа. 1 ил.
Description
Полезная модель относится к области устройств беспроводных сетей связи, предназначенных для передачи криптографических ключей в оптическом диапазоне длин волн в свободном пространстве, и дополнена возможностью изменения длины волны источника оптического излучения.
Известна система и методы передачи данных для объединения MIMO (Multiple Input Multiple Output) и мультиплексирования с разделением мод из заявки WO 2017015532 A1 (МПК Н04В 7/0456, дата публикации - 26-01-2017), в которых для разделения сигнала используются ортогональные моды. Недостатком данного метода является ограниченность каналов, которые могут поступать на один приемный модуль.
Наиболее близким к заявляемому устройству является известное из патента KR 101979328 B1 (МПК H04L 9/0852, дата приоритета - 18-11-2016, дата публикации - 16-05-2019) устройство связи для распределения квантовых ключей в свободном пространстве, содержащее беспроводной канал связи, блок передачи и блок приема, каждый из которых содержит блок управления и обработки, светоделители и поляризаторы. Блок передачи содержит источники оптического излучения, а блок приема содержит фотоприемники. Недостатком устройства является его громоздкость и отсутствие оптимального использования параметров оптического излучения.
Задачей, решаемой с помощью предлагаемой полезной модели, является оптимизация процесса передачи оптической информации через оптический беспроводной канал связи инфракрасного диапазона.
Поставленная задача решается за счет достижения технического результата, заключающегося в расширении полосы пропускания канала связи.
Данный технический результат достигается тем, что устройство беспроводной рассылки криптографического ключа, содержащее беспроводной канал связи, блок передачи и блок приема, каждый из которых содержит блок управления и обработки и светоделители, причем блок передачи содержит источники оптического излучения, а блок приема содержит фотоприемники, отличается тем, что беспроводной канал связи содержит три оптических канала, один из которых симплексный канал синхронизации с источником оптического излучения в блоке передачи и с фотоприемником в блоке приема, другой является дуплексным каналом служебной информации, содержащим источники оптического излучения и фотоприемники как в блоке передачи, так и в блоке приема, а третий канал - канал передачи криптографического ключа, содержащий дискретно перестраиваемый по длине волны источник оптического излучения в блоке передачи и соответствующее числу уровней дискретизации количество фотоприемников, а также на одно меньше число светоделителей в блоке приема. Перестраиваемый по длине волны источник оптического излучения выполнен в виде перестраиваемого лазера. Светоделители блока передачи выполнены с функцией объединения потоков излучения трех оптических каналов: канала синхронизации, дуплексного канала служебной информации и канала передачи криптографического ключа, а светоделители блока приема выполнены с функцией разделения потоков излучения трех оптических каналов.
Сущность полезной модели поясняется фигурой, на которой показана схема устройства, состоящего из блока передачи 1 и блока приема 2, а также беспроводного канала связи между ними. Блок передачи 1 включает в себя блок управления и обработки 3, фотоприемник 4 канала сервисной информации, лазер 5 канала сервисной информации, перестраиваемый по длине волны источник излучения, выполненный, например, в виде лазера 6 канала передачи криптографического ключа, лазер 7 канала синхронизации и светоделители 8 и 9. Фотоприемник 4 канала сервисной информации, лазер 5 канала сервисной информации, перестраиваемый по длине волны лазер 6 канала передачи криптографического ключа и лазер 7 канала синхронизации соединены с блоком управления и обработки 3 посредством проводного канала связи. Блок приема 2 включает в себя блок управления 10, фотоприемник 11 канала сервисной информации, лазер 12 канала сервисной информации, фотоприемник 13 канала синхронизации, фотоприемники 14-17 канала передачи криптографического ключа и светоделители 18-22. Фотоприемник 11 канала сервисной информации, лазер 12 канала сервисной информации, фотоприемник 13 канала синхронизации и фотоприемники 14-17 соединены с блоком управления и обработки 10 посредством проводного канала связи. Фотоприемники 14-17 канала передачи криптографического ключа предназначены для приема излучения различных значений длины волны из дискретного набора длины волны излучения перестраиваемого по длине волны лазера 6 канала передачи криптографического ключа. Число фотоприемников канала передачи криптографического ключа соответствует числу уровней дискретизации. В рассматриваемом примере их четыре, но число уровней дискретизации и число фотоприемников канала передачи криптографического ключа может быть другим. Элементы 4, 5, 11, 12 составляют дуплексный канал сервисной информации 23, элементы 7 и 13 составляют симплексный канал синхронизации 24, а элементы 6 и 14-17 составляют симплексный канал передачи криптографического ключа 25.
Устройство работает следующим образом.
С помощью блока управления и обработки 3, находящегося в блоке передачи 1, модулируется лазер 5 канала сервисной информации, перестраиваемый по длине волны лазер 6 канала передачи криптографического ключа и лазер 7 канала синхронизации. Излучение лазеров объединяется в блоке передачи 1 с помощью светоделителей 8 и 9 и распространяется в свободном пространстве. Результирующее излучение попадает на светоделители 18 и 19, находящиеся в блоке приема 2, которые разделяют излучение на его исходные составляющие и направляют в три потока: поток излучения лазера 5 канала сервисной информации на фотоприемник 11 канала сервисной информации, поток излучения лазера 7 канала синхронизации на фотоприемник 13 канала синхронизации и поток излучения перестраиваемого по длине волны лазера 6 канала передачи криптографического ключа на светоделитель 20. Каждый из светоделителей 20-22 отделяет излучение с определенной длиной волны, входящей в дискретный набор длин волн излучения, генерируемого перестраиваемым лазером 6 канала передачи криптографического ключа, и перенаправляет на соответствующий фотоприемник канала передачи криптографического ключа. Так как излучение перестраиваемого лазера 6 может иметь одно значение из дискретного набора длины волны, то в блоке приема 2 число фотоприемников 14-17 канала передачи криптографического ключа совпадает в соответствии с рассматриваемым примером четырех уровней дискретизации. Количество используемых для разделения и перенаправления излучения лазера 6 светоделителей 20-22 на один меньше числа уровней дискретизации, так как прошедшее без отклонения все светоделители излучение обладает четвертой длиной волны, входящей в дискретный набор длин волн. Поэтому в данном примере число светоделителей в канале криптографического ключа равно трем. Все фотоприемники подключены к блоку управления и обработки 10. Также с помощью блока управления и обработки 10 модулируется лазер 12 канала сервисной информации, излучение которого, распространяясь в свободном пространстве, попадает на фотоприемник 4 канала сервисной информации, находящийся в блоке передачи 1, обеспечивая функционирование дуплексного канала сервисной информации 23.
Благодаря большому числу переменных параметров носителя информации в виде оптического излучения, функционирование предлагаемого устройства ощутимо ограничивает возможность перехвата криптографических ключей при передаче их в свободном пространстве.
В качестве примера, устройство беспроводной рассылки криптографического ключа реализовано с помощью перестраиваемого по длине волны лазера канала передачи криптографического ключа LightHUB-1, лазера канала синхронизации LPSC-1550-FC и лазера канала сервисной информации LPS-1550-FC подключенных к блоку управления и обработки посредством разъема USB 3.0, фотоприемника канала синхронизации и канала сервисной информации, реализованных с помощью лавинного детектора G8931-320, подключенного к блоку управления посредством разъема USB 3.0 и фотоприемника канала передачи криптографического ключа реализованного с помощью фотодетектора ID230, подключенного к блоку управления и обработки через разъем USB 3.0, лазера LPS-1060-FC, подключенного к блоку управления и обработки через разъем USB 3.0, светоделителей реализованных с помощью дихроичных зеркал с различными напылениями. Топология и компонентная база блоков управления не раскрывается.
Натурные испытания макетной реализации предлагаемого устройства показали надежность передачи криптографического ключа на расстоянии до 50 м при стандартном давлении 760 мм рт.ст., температуре 15°С, отсутствии тумана и прямых солнечных лучей по каналу передачи криптографического ключа со скоростью до 3 Кбит/с и передачу сервисной информации и информации синхронизации по дуплексному оптическому беспроводному каналу связи со скоростью до 10 Мбит/с.
Claims (3)
1. Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа, содержащее беспроводной канал связи, блок передачи и блок приема, каждый из которых содержит блок управления и обработки и светоделители, причем блок передачи содержит источники оптического излучения, а блок приема содержит фотоприемники, отличающееся тем, что беспроводной канал связи содержит три оптических канала, один из которых канал синхронизации с источником оптического излучения в блоке передачи и с фотоприемником в блоке приема, другой является дуплексным каналом служебной информации, содержащим источники оптического излучения и фотоприемники как в блоке передачи, так и в блоке приема, а третий канал - канал передачи криптографического ключа, содержащий дискретно перестраиваемый по длине волны источник оптического излучения в блоке передачи и соответствующее числу уровней дискретизации количество фотоприемников, а также на одно меньше число светоделителей в блоке приема.
2. Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа по п. 1, отличающееся тем, что перестраиваемый по длине волны источник оптического излучения выполнен в виде перестраиваемого лазера.
3. Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа по п. 1, отличающееся тем, что светоделители блока передачи выполнены с функцией объединения потоков излучения трех оптических каналов: канала синхронизации, дуплексного канала служебной информации и канала передачи криптографического ключа, а светоделители блока приема выполнены с функцией разделения потоков излучения трех оптических каналов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020141313U RU205639U1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020141313U RU205639U1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU205639U1 true RU205639U1 (ru) | 2021-07-23 |
Family
ID=76995481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020141313U RU205639U1 (ru) | 2020-12-15 | 2020-12-15 | Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU205639U1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070014415A1 (en) * | 2005-06-16 | 2007-01-18 | Harrison Keith A | Quantum key distribution method and apparatus |
| RU2454810C1 (ru) * | 2010-11-24 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" ("НИУ ИТМО") | Устройство квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте модулированного излучения |
| US20150365230A1 (en) * | 2013-01-25 | 2015-12-17 | Selex Es S.P.A. | Quantum cryptographic key distribution system including two peripheral devices and an optical source |
| WO2017015532A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Nxgen Partners Ip, Llc | System and methods for combining mimo and mode-division multiplexing |
| KR20180056205A (ko) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 한국과학기술연구원 | 무선 양자 암호 키 분배를 위한 통신 장치 |
-
2020
- 2020-12-15 RU RU2020141313U patent/RU205639U1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070014415A1 (en) * | 2005-06-16 | 2007-01-18 | Harrison Keith A | Quantum key distribution method and apparatus |
| RU2454810C1 (ru) * | 2010-11-24 | 2012-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики" ("НИУ ИТМО") | Устройство квантовой рассылки криптографического ключа на поднесущей частоте модулированного излучения |
| US20150365230A1 (en) * | 2013-01-25 | 2015-12-17 | Selex Es S.P.A. | Quantum cryptographic key distribution system including two peripheral devices and an optical source |
| WO2017015532A1 (en) * | 2015-07-23 | 2017-01-26 | Nxgen Partners Ip, Llc | System and methods for combining mimo and mode-division multiplexing |
| KR20180056205A (ko) * | 2016-11-18 | 2018-05-28 | 한국과학기술연구원 | 무선 양자 암호 키 분배를 위한 통신 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1227296A (en) | Optical communications systems | |
| US11621795B2 (en) | Polarization-diversity optical power supply | |
| WO2012065460A1 (zh) | 无源光网络系统、方法及光线路终端和波长路由单元 | |
| WO2011130995A1 (zh) | 光码分多址无源光网络系统、光分配网装置及光线路终端 | |
| US9020356B2 (en) | Polarization multiplexed short distance connection | |
| Ratnam | Optical CDMA in broadband communication–scope and applications | |
| RU205639U1 (ru) | Устройство беспроводной рассылки криптографического ключа | |
| US10637601B2 (en) | Communications network | |
| Kwong et al. | Ultrafast all-optical code-division multiple-access (CDMA) fiber-optic networks | |
| KR20210006298A (ko) | 광분기 결합기를 이용한 광트랜시버 파장 설정 장치 및 방법 | |
| US8902488B2 (en) | System architecture for an optical switch using wavelength, fiber and polarizaton addressing | |
| CN110061798A (zh) | 波分复用光传输设备、系统及实现方法 | |
| KR101069977B1 (ko) | 통신 장치 및 통신 방법 | |
| JP3615476B2 (ja) | 光アクセスシステム、アクセスノード装置およびユーザノード装置 | |
| JP4984288B2 (ja) | 通信システム、通信方法および通信装置 | |
| US10630413B2 (en) | Optical communications system with centralized wavelength source | |
| JP3304077B2 (ja) | 光波長符号分割多重送受信器 | |
| US20020131128A1 (en) | Wavelength-shift multiplexing apparatus | |
| KR100363885B1 (ko) | 버스트 모드 광패킷 송수신기 및 송수신 방법 | |
| JP2003244100A (ja) | 光波長多重リングネットワーク | |
| JP2012175323A (ja) | Ｗｄｍ信号一括コヒーレント受信器及び方法 | |
| JP4646773B2 (ja) | 局側終端装置及び光送信機並びに加入者側終端装置 | |
| Jacob et al. | Performance evaluation of unidirectional TDM PON and WDM PON | |
| JP2010161568A (ja) | マルチレートｐｏｎ親局装置 | |
| Morizumi et al. | Mode-forming remote switch for security networks |