RU2216108C2

RU2216108C2 - Unauthorized data access protection method using noise-like signals

Info

Publication number: RU2216108C2
Application number: RU2001119354/09A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Попов
Original assignee: Попов Никита Викторович
Priority date: 2001-07-13
Filing date: 2001-07-13
Publication date: 2003-11-10

Abstract

FIELD: electrical communications; unauthorized data access protection using two simultaneously transferred noise-like signals. SUBSTANCE: leading and lagged noise-like signals as well as data signal whose variation mechanism is functionally associated with data transferred are shaped during transmission and delay time between lagged and leading noise-like signals is formed obeying data signal variation law; during reception data signal is separated, sequentially compensating and changed delays are introduced in leading noise-like signal received, leading and lagging noise-like signals are multiplied followed by integration of multiplication results; in the process mechanism of data signal variation is understood by amount of compensating delay corresponding to maximum of integration results. EFFECT: enhanced reliability of data protection against unauthorized access. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для защиты информации от несанкционированного доступа путем применений двух одновременно передаваемых шумоподобных сигналов. The invention relates to telecommunications and can be used to protect information from unauthorized access by using two simultaneously transmitted noise-like signals.

Известен способ, при котором осуществляют маскировку передаваемой информации и ее последующую обработку для получателя, при этом маскировку осуществляют путем зашумления линии передачи в речевом диапазоне частот, а обработку информации для получателя производят посредством двухканального цифрового адаптивного фильтра, который принимает два сигнала - основной и опорный, производит вычитание опорного сигнала из основного, причем основной сигнал представляет собой смешанный сигнал от передающего абонента и генератора шума, а опорный сигнал - сигнал от генератора шума [Патент РФ 2112319, кл. Н 04 К 1/00, 1997]. There is a method in which masking the transmitted information and its subsequent processing for the recipient, the masking is carried out by noise transmission lines in the speech frequency range, and information processing for the recipient is carried out by means of a two-channel digital adaptive filter that receives two signals - the main and reference, subtracts the reference signal from the main signal, the main signal being a mixed signal from the transmitting subscriber and the noise generator, and the reference signal ignal - a signal from a noise generator [RF Patent 2112319, cl. H 04 To 1/00, 1997].

Недостатком способа является относительно низкое качество защиты информации от несанкционированного доступа. The disadvantage of this method is the relatively low quality of information protection from unauthorized access.

Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что при передаче формируют информационный сигнал, промодулированный передаваемым сообщением, формируют широкополосный сигнал - переносчик, который разветвляют на составляющие, перемножают одну из составляющих с информационным сигналом и формируют передаваемый инфрмационный сигнал, из другой составляющей формируют передаваемый опорный сигнал, а затем сформированные передаваемые информационный и опорный сигналы суммируют, усиливают и излучают, а при приеме излученный сигнал преобразуют в электрический, усиливают и преобразуют в сигналы, которые перемножают, а результаты перемножения фильтруют, выделяя информационный сигнал, который демодулируют, и выделяют передаваемое сообщение, при этом в качестве сигнала-переносчика используют сверхширокополосный сигнал, ширина спектра которого соизмерима или больше минимальной частоты его спектра, передаваемые информационный и опорный сигналы формируют перекрывающимся по спектру и времени путем формирования информационного сигнала на некоторой поднесущей частоте, причем ее величину выбирают больше ширины спектра информационного сигнала, но не более интервала частот, в котором во всем спектре информационного сигнала обеспечивается постоянство амплитудно-частотных и линейность частотно-фазовых характеристик тракта передачи, распространения и приема, при приеме образуют два перемножаемых сигнала путем разветвления принятого предварительно отфильтрованного и усиленного сигнала, а фильтрацию после перемножения двух сигналов осуществляют на частоте и в полосе информационного сигнала, в качестве сигнала - переносчика используют сверхширокополосный сигнал в виде непрерывного шумового сигнала, а при передаче одну из составляющих после разветвления сигнала - переносчика задерживают на величину большую, чем величина, обратная ширине спектра сигнала - переносчика, но не превышающую интервал временной стационарности тракта передачи, распространения и приема передаваемых сигналов, а при приеме компенсируют задержку за счет задержки одного из перемножаемых сигналов после разветвления принятого сигнала [Патент РФ 2106066, кл. Н 04 К 1/00, 1996]. Closest to the proposed method is that when transmitting, an information signal is generated, modulated by the transmitted message, a broadband signal is formed - a carrier, which is branched into components, multiplied by one of the components with an information signal and form a transmitted information signal, from another component form the transmitted reference signal, and then the generated transmitted information and reference signals summarize, amplify and emit, and when receiving radiation This signal is converted into electric, amplified and converted into signals that are multiplied, and the results of multiplication are filtered, highlighting the information signal that is demodulated, and the transmitted message is isolated, while an ultra-wideband signal whose spectrum width is comparable or greater than the minimum is used as a carrier signal the frequencies of its spectrum, the transmitted information and reference signals form overlapping in spectrum and time by forming an information signal on some sub frequency, and its value is chosen greater than the width of the spectrum of the information signal, but no more than the frequency interval, in which the entire spectrum of the information signal provides constant amplitude-frequency and linear frequency-phase characteristics of the transmission, propagation and reception paths, when receiving form two multiplied signals by branching the received pre-filtered and amplified signal, and filtering after multiplying the two signals is carried out at the frequency and in the band of the information signal In addition, an ultra-wideband signal is used as a carrier signal in the form of a continuous noise signal, and when transmitting one of the components after the branching of the carrier signal, they are delayed by an amount greater than the reciprocal of the spectrum width of the carrier signal, but not exceeding the interval of temporary stationarity of the transmission path , propagation and reception of transmitted signals, and when receiving compensate for the delay due to the delay of one of the multiplied signals after branching of the received signal [RF Patent 2106066, l H 04 To 1/00, 1996].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкое качество защиты информации от несанкционированного доступа. The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low quality of information protection from unauthorized access.

Требуемый технический результат заключается в повышении качества защиты информации от несанкционированного доступа. The required technical result is to improve the quality of information protection against unauthorized access.

Требуемый технический результат достигается тем, что по способу защиты информации от несанкционированного доступа с использованием шумоподобных сигналов, заключающемуся в том, что при передаче формируют информационный сигнал, закон изменения которого функционально связан с передаваемой информацией, а также опережающий и задержанный шумоподобные сигналы, а при приеме выделяют информационный сигнал, дополнительно при передаче величину задержку между задержанным и опережающим шумоподобными сигналами формируют по закону изменения информационного сигнала, а на приемной стороне в принятый опережающий шумоподобный сигнал вводят последовательные компенсирующие задержки и перемножают опережающий и задержанный шумоподобные сигналы с последующим интегрированием результатов перемножения, при этом, и по величине компенсирующей задержки, соответствующей максимуму результата интегрирования, судят о законе изменения информационного сигнала. The required technical result is achieved by the fact that according to the method of protecting information from unauthorized access using noise-like signals, which consists in the fact that during transmission an information signal is formed, the law of change of which is functionally related to the transmitted information, as well as leading and delayed noise-like signals, and when receiving they select an information signal; additionally, during transmission, the delay between the delayed and leading noise-like signals is formed according to the law of ormatsionnogo signal and at the receiving side in the received advancing noise-like signal is injected successive compensating delay and multiply advancing and delayed noise-like signals with subsequent integration multiplication results at the same in magnitude of the compensating delay corresponding to the maximum result of integration is judged on the variation of the information signal.

Анализ научно-технической литературы показал, что до даты подачи заявки отсутствовали способы с указанной совокупностью признаков. Analysis of the scientific and technical literature showed that prior to the filing date of the application, there were no methods with the indicated set of features.

Следовательно, предложение отвечает требованию новизны. Consequently, the proposal meets the requirement of novelty.

Кроме того, требуемый технический результат достигается всей вновь введенной совокупностью существенных признаков, в частности тем, что, при передаче величину задержки между задержанным и опережающим шумоподобными сигналами формируют по закону изменения информационного сигнала, а на приемной стороне - в принятый опережающий шумоподобный сигнал вводят последовательные компенсирующие задержки и перемножают опережающий и задержанный шумоподобные сигналы с последующим интегрированием результатов перемножения, при этом, по величине компенсирующей задержки, соответствующей максимуму результата интегрирования, судят о законе изменения информационного сигнала. In addition, the required technical result is achieved by the entire newly introduced set of essential features, in particular, when transmitting, the delay between the delayed and leading noise-like signals is formed according to the law of the information signal, and on the receiving side, sequential compensating signals are introduced into the received leading noise-like signal delays and multiply leading and delayed noise-like signals with subsequent integration of the multiplication results, while Of the delaying delay corresponding to the maximum of the integration result, the law of the change in the information signal is judged.

В известной литературе отсутствуют сведения об использовании указанной совокупности операций для решения указанной технической задачи. In the known literature there is no information about the use of the specified set of operations to solve the specified technical problem.

Следовательно, предложение отвечает требованиям изобретательского уровня. Therefore, the proposal meets the requirements of an inventive step.

При этом, как будет показано ниже, все использованные в предлагаемом способе операции являются стандартными операциями электросвязи и могут быть реализованы через известные устройства по преобразованию и анализу электрических сигналов. Moreover, as will be shown below, all operations used in the proposed method are standard telecommunication operations and can be implemented through known devices for converting and analyzing electrical signals.

Следовательно, предложение отвечает требованию промышленной применимости. Consequently, the proposal meets the requirement of industrial applicability.

На чертеже представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. The drawing shows a structural diagram of a device that implements the proposed method.

Устройство содержит на передающей стороне генератор 1 опережающего шумоподобного сигнала, генератор 2 задержанного шумоподобного сигнала, модулятор 3 и блок 4 управляемой задержки, а на приемной стороне - приемник 5 опережающего шумоподобного сигнала, блок 6 ввода компенсирующей задержки, приемник 7 задержанного шумоподобного сигнала, перемножитель 8, интегратор 9, блок 10 задания компенсирующей задержки и блок 11 выделения экстремума. The device contains on the transmitting side a generator 1 of an advanced noise-like signal, a generator 2 of a delayed noise-like signal, a modulator 3 and a controlled delay unit 4, and on the receiving side, a receiver 5 of an advanced noise-like signal, a compensating delay input unit 6, a delayed noise-like signal receiver 7, a multiplier 8 , integrator 9, block 10 job compensating delay and block 11 highlight the extremum.

Операции предложенного способа реализуются в приведенном устройстве следующим образом. The operations of the proposed method are implemented in the device as follows.

Модулятор 3 формирует сигнал, изменяющийся по закону изменения информационного сигнала. В частном случае модулятор 3 может быть выполнен в виде стандартного амплитудного модулятора, амплитуда выходного сигнала которого функционально связана с передаваемой информацией Z (t). Блок 4 управляемой задержки в частном случае может быть выполнен в виде коммутатора, управляющий вход которого соединен с выходом амплитудного модулятора, а выход - с блоком элементов задержки. Величина задержки сигнала в блоке 4 определяется выходным сигналом модулятора 3. В результате, в зависимости от передаваемой информации задержанный шумоподобный сигнал Х (t) будет передан относительно опережающего шумоподобного сигнала Y (t) с задержкой, величина которой будет повторять закон изменения передаваемой информации =Z(t). Modulator 3 generates a signal that varies according to the law of the information signal. In the particular case, the modulator 3 can be made in the form of a standard amplitude modulator, the amplitude of the output signal of which is functionally related to the transmitted information Z (t). Block 4 controlled delay in a particular case can be made in the form of a switch, the control input of which is connected to the output of the amplitude modulator, and the output to the block of delay elements. The value of the signal delay in block 4 is determined by the output signal of the modulator 3. As a result, depending on the transmitted information, the delayed noise-like signal X (t) will be transmitted relative to the leading noise-like signal Y (t) with a delay, the value of which will repeat the law of change in the transmitted information = Z (t).

На приемной стороне принятые задержанный Х(t-) и опережающий Y (t) шумоподобные сигналы подвергаются корреляционному анализу путем вычисления взаимокорреляционной функции. On the receiving side, the received delayed X (t-) and leading Y (t) noise-like signals are subjected to correlation analysis by calculating the cross-correlation function.

При этом, в опережающий шумоподобный сигнал Y (t) вводят компенсирующую задержку, последовательно изменяя ее значение до тех пор, пока корреляционная функция не приобретет максимального значения. Как только максимум будет получен, фиксируется значение компенсирующей задержки, задаваемой блоком 10 и введенное блоком 6 в принятый опережающий шумоподобный сигнал. Это значение задержки соответствует мгновенному значению информационного сигнала. In this case, a compensating delay is introduced into the leading noise-like signal Y (t), sequentially changing its value until the correlation function acquires the maximum value. As soon as the maximum is obtained, the value of the compensating delay set by the block 10 and entered by the block 6 into the received leading noise-like signal is fixed. This delay value corresponds to the instantaneous value of the information signal.

Таким образом, благодаря введенным операциям и временным связям с известными операциями повышается качество защиты информации от несанкционированного доступа. Thus, thanks to the introduced operations and temporary connections with known operations, the quality of information protection from unauthorized access is improved.

Claims

A method of protecting information from unauthorized access using noise-like signals, which consists in the fact that during transmission an information signal is generated, the law of change of which is functionally related to the transmitted information, as well as leading and delayed noise-like signals, and when receiving, an information signal is distinguished, characterized in that when transmitting, the delay between the delayed and leading noise-like signals is formed according to the law of the information signal, and on the receiving side in The first leading noise-like signal is injected by sequentially compensated delay delays and the leading and delayed noise-like signals are multiplied with the subsequent integration of the multiplication results, and the law of the information signal is judged by the value of the compensating delay corresponding to the maximum of the integration result.