RU2579961C1 - System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels - Google Patents

System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels Download PDF

Info

Publication number
RU2579961C1
RU2579961C1 RU2014135871/08A RU2014135871A RU2579961C1 RU 2579961 C1 RU2579961 C1 RU 2579961C1 RU 2014135871/08 A RU2014135871/08 A RU 2014135871/08A RU 2014135871 A RU2014135871 A RU 2014135871A RU 2579961 C1 RU2579961 C1 RU 2579961C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
controlled
information
telephone
receiver
output
Prior art date
Application number
RU2014135871/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Григорьевич Данилюк
Денис Сергеевич Руднев
Анатолий Васильевич Гуляев
Дмитрий Вячеславович Смирнов
Original Assignee
Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" filed Critical Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики"
Priority to RU2014135871/08A priority Critical patent/RU2579961C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2579961C1 publication Critical patent/RU2579961C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/12Transmitting and receiving encryption devices synchronised or initially set up in a particular manner

Abstract

FIELD: information security.
SUBSTANCE: invention relates to information security. System for complex protection of data transmitted via correlation communication channels comprises: source at transmitting side and controlled transmitter telephone messages, receiver of broadcast programs, controlled correlation meters, controlled source of confidential data, generator of pseudorandom numbers and comparison element; at receiving side-receiver and recipient telephone messages, receiver of broadcast programs, controlled correlation meters, generator of pseudorandom numbers and controlled recipient confidential data; synchronisation unit; (n-1) of additional receivers of broadcast programs on transmitting and receiving sides; the controlled correlometers are made on (n+1) of data inputs, and n-receivers of broadcast programs are tuned in pairs on receiving and transmitting sides of correlation of the communication channel to receive same from n identical broadcast programs.
EFFECT: technical result consists in ensuring integrity of confidential data transmitted over formed with communication channel.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электросвязи и может быть использовано в корреляционных (виртуальных) системах передачи и приема двоичных дискретных сообщений для комплексной защиты передаваемой конфиденциальной информации, при этом комплекс мер защиты конфиденциальной информации включает: разведывательную защищенность мест нахождения источника и получателя конфиденциальных данных, имитационную стойкость, защиту от преднамеренных помех, криптографическую стойкость и высокую скорость передачи конфиденциальных данных.The invention relates to the field of telecommunications and can be used in correlation (virtual) systems for transmitting and receiving binary discrete messages for the comprehensive protection of transmitted confidential information, while the complex of measures for protecting confidential information includes: reconnaissance security of the locations of the source and recipient of confidential data, imitation resistance, protection against intentional interference, cryptographic strength and high speed transmission of confidential data.

Из уровня техники известна корреляционная система передачи и приема телеграфных сообщений, содержащая на передающей стороне приемник вещательных программ, коррелометр, блок сравнения, источники конфиденциального телеграфного и открытого телефонного сообщений и передатчик открытых телефонных сообщений, на приемной стороне известная корреляционная система передачи и приема телеграфных сообщений содержит приемник вещательных программ, приемник открытых телефонных сообщений, коррелометр, формирователь конфиденциальных телеграфных сообщений, получатель открытых телефонных сообщений, а также известная корреляционная система передачи и приема телеграфных сообщений содержит блок синхронизации, линию открытой телефонной связи, при этом приемники вещательных программ настроены для приема одной и той же программы [патент SU 1830630, МПК H04L 9/00, 1989]. Выходы блока синхронизации, в качестве которого могут быть использованы высокостабильные генераторы или аппаратура службы единого времени, подключены к управляющим входам коррелометров, источника и получателя конфиденциальных телеграфных сообщений (данных). С помощью управляемого коррелометра измеряется в каждом такте работы блока синхронизации статистическая корреляционная связь между звуковыми сигналами, открытого телефонного абонента и вещательной программы. Тесной корреляционной связи присваивается символ «1», а слабой корреляционной связи назначается символ «0» двоичного кода корреляционного (виртуального) канала передачи данных. Результат этой корреляционной оценки телефонного и вещательного сигналов сравнивается в каждом такте синхронизации (корреляции) с передаваемыми импульсами двоичного кода конфиденциальных данных с помощью элемента сравнения. Возникающие возможные рассогласования автоматически устраняются изменением параметров открытого телефонного сигнала, для чего выход элемента сравнения подключен к управляющему входу передатчика открытого телефонного сообщения. При этом управляемые изменения открытого телефонного сигнала не влияют на качество телефонной связи. Это достигается за счет аддитивного изменения сдвига фазы телефонного сигнала или применением высокой частоты корректирующего сигнала.A correlation system for transmitting and receiving telegraph messages is known from the prior art, comprising on the transmitting side a broadcast program receiver, a correlometer, a comparison unit, sources of confidential telegraph and open telephone messages and an open telephone transmitter, and on the receiving side, the known correlation system for transmitting and receiving telegraph messages broadcast program receiver, open telephone receiver, correlometer, confidential telegraph shaper messages, the recipient of open telephone messages, as well as the known correlation system for transmitting and receiving telegraph messages contains a synchronization unit, an open telephone line, while broadcast program receivers are configured to receive the same program [patent SU 1830630, IPC H04L 9/00, 1989]. The outputs of the synchronization unit, which can be used as highly stable generators or equipment of the single time service, are connected to the control inputs of the correlometers, the source and recipient of confidential telegraph messages (data). Using a controlled correlometer, the statistical correlation between sound signals, an open telephone subscriber and a broadcast program is measured in each clock cycle of the synchronization unit. The tight correlation link is assigned the symbol “1”, and the weak correlation link is assigned the symbol “0” of the binary code of the correlation (virtual) data transmission channel. The result of this correlation assessment of the telephone and broadcast signals is compared in each clock cycle (correlation) with the transmitted pulses of the binary code of the confidential data using the comparison element. Any possible inconsistencies that arise are automatically eliminated by changing the parameters of the open telephone signal, for which the output of the comparison element is connected to the control input of the transmitter of the open telephone message. At the same time, controlled changes in the open telephone signal do not affect the quality of telephone communications. This is achieved by additively changing the phase shift of the telephone signal or by applying a high frequency correction signal.

Сформированный корреляционный канал передачи конфиденциальных данных обеспечивает комплексную защиту передаваемой информации, которая включает: разведывательную защиту мест дислокации как передатчика, так и приемника этих конфиденциальных данных, высокую имитационную стойкость и защиту от преднамеренных помех, а также позволяет сократить время передачи данных за счет увеличения числа одновременно используемых корреляционных каналов передачи данных.The formed correlation channel for transmitting confidential data provides comprehensive protection of the transmitted information, which includes: reconnaissance protection of the locations of both the transmitter and the receiver of these confidential data, high simulation stability and protection from intentional interference, and also reduces the time of data transfer by increasing the number of data at the same time used correlation data transmission channels.

Недостаток известной корреляционной системы передачи и приема данных состоит в ее низкой криптографической стойкости, так как тайна передачи конфиденциальных данных по открытым каналам связи достигается лишь за счет имеющей место неопределенности выбора коррелируемых открытых каналов передачи сообщений и вещательных программ, число которых весьма ограничено.A disadvantage of the known correlation system for transmitting and receiving data is its low cryptographic strength, since the secret of transmitting confidential data over open communication channels is achieved only due to the uncertainty in the choice of correlated open message transmission channels and broadcast programs, the number of which is very limited.

Наиболее близким к заявленному изобретению техническим решением в качестве прототипа является известная система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, которая содержит на передающей стороне источник и управляемый передатчик телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, управляемый источник конфиденциальных данных, генератор псевдослучайных чисел и элемент сравнения, входы которого подключены к соответствующим выходам управляемого источника конфиденциальных данных и управляемого коррелометра на два информационных входа, выход элемента сравнения соединен с управляющим входом передатчика телефонных сообщений, выход которого подключен к одному информационному входу управляемого коррелометра, другой информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, выход генератора псевдослучайных чисел соединен с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и источника конфиденциальных данных, на приемной стороне содержит приемник и получатель телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, генератор псевдослучайных чисел и управляемый получатель конфиденциальных данных, вход которого подключен к выходу управляемого коррелометра на два информационных входа, один информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, другой информационный вход которого подключен к выходу приемника телефонных сообщений, выход генератора псевдослучайных чисел связан с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и получателя конфиденциальных данных, а также содержит блок синхронизации и линию телефонной связи, установленную между выходом управляемого передатчика телефонных сообщений и входом приемника телефонных сообщений, выходы блока синхронизации подключены к управляющим входам генераторов псевдослучайных чисел, при этом приемники вещательных программ настроены для приема одной и той же программы [патент RU 106817, МПК G11B 9/00, H04L 9/00, 2011]. С помощью генераторов псевдослучайных чисел изменяются случайно интервалы времени (такты) корреляции, что обеспечивает гарантированную тайну передачи конфиденциальных данных с помощью статистического анализа двух корреляционных каналов связи (телефонному каналу и вещательной программе) без использования физической линии связи.Closest to the claimed invention, the technical solution as a prototype is a well-known system for comprehensive protection of information transmitted via correlation communication channels, which contains on the transmitting side a source and a controlled telephone message transmitter, a broadcast program receiver, a controlled correlometer for two information inputs, a controlled source of confidential data, a pseudo-random number generator and a comparison element, the inputs of which are connected to the corresponding outputs source of confidential data and a controlled correlometer for two information inputs, the output of the comparison element is connected to the control input of the telephone message transmitter, the output of which is connected to one information input of the controlled correlometer, the other information input of which is connected to the output of the broadcast program receiver, the output of the pseudo random number generator is connected to the control inputs of the correlometer to two information inputs and a source of confidential data, at the receiving side it contains a receiver and receiver of broadcast messages, a controlled correlometer for two information inputs, a pseudo-random number generator and a managed recipient of confidential data, the input of which is connected to the output of a controlled correlometer for two information inputs, one information input of which is connected to the output of a broadcast program receiver, the other the information input of which is connected to the output of the telephone message receiver, the output of the pseudo random number generator is connected to the control inputs an orrelometer for two information inputs and a recipient of confidential data, and also contains a synchronization unit and a telephone line installed between the output of a controlled telephone message transmitter and the input of a telephone message receiver, the outputs of the synchronization unit are connected to the control inputs of pseudo random number generators, while broadcast program receivers are tuned for receiving the same program [patent RU 106817, IPC G11B 9/00, H04L 9/00, 2011]. Using pseudo-random number generators, correlation time intervals (clocks) are randomly changed, which ensures guaranteed confidentiality of confidential data transmission using statistical analysis of two correlation communication channels (telephone channel and broadcast program) without using a physical communication line.

Недостаток прототипа состоит в том, что при передаче сообщений по телефонному каналу и вещательной программе возможны случайные звуковые паузы, в интервалах которых происходит нарушение целостности передачи конфиденциальных данных. Это ограничивало передачу конфиденциальных данных короткими сообщения, в течение которых вероятность появления нежелательных звуковых пауз в коррелируемых сообщениях была мала.The disadvantage of the prototype is that when transmitting messages over the telephone channel and the broadcast program, random sound pauses are possible, in the intervals of which there is a violation of the integrity of the transmission of confidential data. This limited the transmission of confidential data to short messages, during which the likelihood of unwanted sound pauses in correlated messages was small.

Технической задачей изобретения является повышение информационной безопасности передачи конфиденциальных данных по виртуальному (корреляционному, нематериальному) каналу, сформированному из открытых линий связи.An object of the invention is to increase the information security of the transfer of confidential data via a virtual (correlation, intangible) channel formed from open communication lines.

Технический результат изобретения состоит в том, что повышается информационная целостность передаваемых длинных конфиденциальных данных по сформированному корреляционному каналу.The technical result of the invention is that the information integrity of the transmitted long confidential data is increased over the generated correlation channel.

Сущность изобретения заключается в том, что кроме известных и общих существенных отличительных признаков, которые характеризуются тем, что система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, содержит на передающей стороне источник и управляемый передатчик телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, управляемый источник конфиденциальных данных, генератор псевдослучайных чисел и элемент сравнения, входы которого подключены к соответствующим выходам управляемого источника конфиденциальных данных и управляемого коррелометра на два информационных входа, выход элемента сравнения соединен с управляющим входом передатчика телефонных сообщений, выход которого подключен к одному информационному входу управляемого коррелометра, другой информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, выход генератора псевдослучайных чисел соединен с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и источника конфиденциальных данных, на приемной стороне содержит приемник и получатель телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, генератор псевдослучайных чисел и управляемый получатель конфиденциальных данных, вход которого подключен к выходу управляемого коррелометра на два информационных входа, один информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, другой информационный вход которого подключен к выходу приемника телефонных сообщений, выход генератора псевдослучайных чисел связан с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и получателя конфиденциальных данных, а также содержит блок синхронизации и линию телефонной связи, установленную между выходом управляемого передатчика телефонных сообщений и входом приемника телефонных сообщений, выходы блока синхронизации подключены к управляющим входам генераторов псевдослучайных чисел, при этом приемники вещательных программ настроены для приема одной и той же программы, предлагаемая система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, содержит на передающей и на приемной сторонах по (n-1) дополнительных приемников вещательных программ, управляемые коррелометры выполнены на (n+1) информационных входов, n информационных входов которых подключены к выходам соответствующих n приемников вещательных программ, при этом глубина корреляционной связи определяется с помощью математического соотношения.The essence of the invention lies in the fact that in addition to the well-known and general significant distinguishing features, which are characterized by the fact that the system for comprehensive protection of information transmitted through correlation communication channels contains on the transmitting side a source and a controlled telephone message transmitter, a broadcast program receiver, a controlled correlometer on two information inputs, a controlled source of confidential data, a pseudo-random number generator and a comparison element, the inputs of which are connected to the corresponding to the outputs of the controlled source of confidential data and the controlled correlometer to two information inputs, the output of the comparison element is connected to the control input of the telephone message transmitter, the output of which is connected to one information input of the controlled correlometer, the other information input of which is connected to the output of the broadcast program receiver, the output of the pseudo random number generator connected to the control inputs of the correlometer to two information inputs and a source of confidential data, at the reception the other side contains the receiver and receiver of telephone messages, the receiver of broadcast programs, a controlled correlometer for two information inputs, a pseudo-random number generator and a controlled receiver of confidential data, the input of which is connected to the output of a controlled correlometer for two information inputs, one information input of which is connected to the output of the broadcast receiver programs, another information input of which is connected to the output of the telephone receiver, the output of the pseudo random number generator is connected n with the control inputs of the correlometer for two information inputs and the recipient of confidential data, and also contains a synchronization unit and a telephone line installed between the output of the controlled telephone message transmitter and the input of the telephone message receiver, the outputs of the synchronization unit are connected to the control inputs of the pseudo random number generators, while broadcast program receivers are configured to receive the same program, the proposed system for the comprehensive protection of information transmitted over relational communication channels, contains on the transmitting and receiving sides along (n-1) additional receivers of broadcast programs, controlled correlometers are made on (n + 1) information inputs, n information inputs of which are connected to the outputs of the corresponding n broadcast program receivers, while the depth correlation is determined using a mathematical relationship.

Новизна изобретения состоит в том, что система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, содержит на передающей и на приемной сторонах по (n-1) дополнительных приемников вещательных программ, управляемые коррелометры выполнены на (n+1) информационных входов, n информационных входов которых подключены к выходам соответствующих n приемников вещательных программ, при этом глубина корреляционной связи определяется с помощью соотношенияThe novelty of the invention lies in the fact that the system for comprehensive protection of information transmitted through correlation communication channels contains, on the transmitting and receiving sides along (n-1) additional receivers of broadcast programs, controlled correlometers are made on (n + 1) information inputs, n the information inputs of which are connected to the outputs of the respective n receivers of broadcast programs, while the depth of the correlation connection is determined using the relation

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где i = 2 i n + 1 x 1 x i ¯

Figure 00000002
- среднее значение произведений телефонного информационного сигнала x1 и сигналов n вещательных программ xi;Where i = 2 i - n + one x one x i ¯
Figure 00000002
- the average value of the products of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;

i = 2 i = n + 1 x 1 ¯ x i ¯

Figure 00000003
- произведение средних значений телефонного информационного сигнала х1 и сигналов n вещательных программ xi; i = 2 i = n + one x one ¯ x i ¯
Figure 00000003
- the product of the average values of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;

i = 1 i = n + 1 σ i

Figure 00000004
- произведение среднеквадратичных отклонений телефонного информационного сигнала и сигналов n вещательных программ, что обеспечивает повышение информационной целостности передаваемых длинных конфиденциальных данных. i = one i = n + one σ i
Figure 00000004
- the product of the standard deviations of the telephone information signal and the signals of n broadcast programs, which improves the information integrity of the transmitted long confidential data.

Функциональная схема предлагаемой системы для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, изображена на чертеже, где обозначено: 1 и 2 - блоки n приемников вещательных программ, настроенные попарно на одну и ту же соответствующую n-ю программу; 3 и 4 - управляемые коррелометры на n+1 информационных входов на передающей и приемной сторонах корреляционного канала передачи данных соответственно; 5 - источник телефонного сообщения; 6 - управляемый передатчик телефонного сообщения; 7 - проводная или радиолиния телефонной связи; 8 - приемник телефонного сообщения; 9 - получатель телефонного сообщения; 10 - управляемый источник конфиденциальных данных; 11 - управляемый получатель конфиденциальных данных; 12 - элемент сравнения на два входа; 13 и 14 - псевдослучайный генератор двоичных символов (чисел) на передающей и приемной сторонах корреляционного канала передачи данных соответственно, при этом скважность генерируемых импульсов двоичных символов не равна 50% (не равна двум); 15 - блок синхронизации.A functional diagram of the proposed system for the integrated protection of information transmitted via correlation communication channels is shown in the drawing, where it is indicated: 1 and 2 — blocks of n receivers of broadcast programs tuned in pairs for the same corresponding nth program; 3 and 4 - controlled correlometers on n + 1 information inputs on the transmitting and receiving sides of the correlation data transmission channel, respectively; 5 - source of telephone message; 6 - controllable telephone message transmitter; 7 - wire or telephone line; 8 - telephone message receiver; 9 - recipient of a telephone message; 10 — a managed source of sensitive data; 11 is a managed recipient of confidential data; 12 - a comparison element for two inputs; 13 and 14 - pseudo-random generator of binary symbols (numbers) on the transmitting and receiving sides of the correlation data transmission channel, respectively, while the duty cycle of the generated pulses of binary symbols is not equal to 50% (not equal to two); 15 - block synchronization.

В исходном положении выходы блока 1 n приемников вещательных программ на передающей стороне и выходы блока 2 n приемников вещательных программ на приемной стороне корреляционного канала передачи данных подключены к n входам соответствующих управляемых коррелометров 3 и 4. Выход источника телефонного сообщения 5 подключен через последовательно соединенные между собой управляемый передатчик телефонного сообщения 6, проводную или радиолинию телефонной связи 7 и приемник телефонного сообщения 8 к входу получателя телефонного сообщения 9 и к первому входу управляемого коррелометра 4. Управляемый источник конфиденциальных данных 10 размещается на передающей стороне корреляционного канала передачи данных. Вход управляемого получателя конфиденциальных данных 11 подключен к выходу управляемого коррелометра 4. Входы элемента сравнения 12 связаны с выходами управляемого коррелометра 3 и управляемого источника конфиденциальных данных 10, а выход элемента сравнения 12 подключен к управляющему входу передатчика телефонных сообщений. Выход псевдослучайного генератора двоичных символов 13 соединен с управляющими входами источника конфиденциальных данных 10 и коррелометра 3. Выход псевдослучайного генератора двоичных символов 14 соединен с управляющими входами получателя конфиденциальных данных 11 и коррелометра 4. Входы псевдослучайных генераторов двоичных символов 13 и 14 подключены к соответствующим выходам блока синхронизации 15.In the initial position, the outputs of block 1 n of broadcast program receivers on the transmitting side and the outputs of block 2 n of broadcast program receivers on the receiving side of the correlation data channel are connected to n inputs of the corresponding controlled correlometers 3 and 4. The output of the telephone message source 5 is connected through series-connected a managed telephone message transmitter 6, a wired or radio telephone line 7 and a telephone message receiver 8 to the input of the telephone message recipient 9 and ervomu managed entry a correlation 4. Controlled confidential data source 10 is located on the transmission side data communication channel correlation. The input of the managed recipient of confidential data 11 is connected to the output of the controlled correlometer 4. The inputs of the comparison element 12 are connected to the outputs of the controlled correlometer 3 and the managed source of confidential data 10, and the output of the comparison element 12 is connected to the control input of the telephone message transmitter. The output of the pseudo-random binary symbol generator 13 is connected to the control inputs of the sensitive data source 10 and the correlometer 3. The output of the pseudo-random binary symbol generator 14 is connected to the control inputs of the sensitive data receiver 11 and the correlometer 4. The inputs of the pseudo-random binary symbols 13 and 14 are connected to the corresponding outputs of the synchronization block fifteen.

Предлагаемая система комплексной защиты информации работает следующим образом.The proposed system of integrated information protection works as follows.

С выхода источника телефонного сообщения 5 информация с помощью управляемого передатчика телефонного сообщения 6 передается по линии связи 7 на вход приемника телефонного сообщения 8 и, далее, получателю телефонного сообщения 9. Информация, передаваемая по телефонному каналу связи, не защищается от несанкционированного ее разглашения. Протяженность (зона действия) телефонной линии связи 5-6-7-8-9 определяет максимальную дальность корреляционного канала передачи данных.From the output of the source of telephone message 5, information using a controlled transmitter of telephone message 6 is transmitted via communication line 7 to the input of telephone message receiver 8 and, then, to telephone message 9. Information transmitted via the telephone communication channel is not protected from unauthorized disclosure. The length (coverage area) of the telephone line 5-6-7-8-9 determines the maximum range of the correlation data channel.

Как и в прототипе, виртуальный (корреляционный) канал передачи данных формируется за счет установления статистической корреляционной связи между не менее чем двумя сигналами, например, сигналами звуковой частоты n вещательных программ и телефонным сообщением. Для этого на передающей и приемной сторонах корреляционного канала передачи данных устанавливают n приемников вещательных программ 1 и 2 соответственно, каждый из которых настроен попарно для приема одной и той же одной из n вещательной программы.As in the prototype, a virtual (correlation) data channel is formed by establishing a statistical correlation between at least two signals, for example, audio signals n of broadcast programs and telephone communication. To do this, on the transmitting and receiving sides of the correlation data channel, n receivers of broadcast programs 1 and 2, respectively, are installed, each of which is configured in pairs to receive the same one of n broadcast programs.

Выходные сигналы звуковой частоты блоков 1 и 2 по и приемников вещательных программ поступают на n входы соответствующих управляемых коррелометров 3 и 4. На первые входы этих управляемых коррелометров 3 и 4 подаются выходные сигналы звуковой частоты соответственно управляемого передатчика телефонного сообщения 6 и приемника телефонного сообщения 8.The audio signals of the frequency blocks 1 and 2 of the receivers and broadcast program receivers are fed to the n inputs of the respective controlled correlometers 3 and 4. The first signals of these controlled correlometers 3 and 4 are supplied with the audio signals of the audio frequency of the respectively controlled telephone message transmitter 6 and telephone message receiver 8.

В каждый такт (интервал времени), задаваемый с помощью блока синхронизации 15, как в предлагаемой системе комплексной защиты информации, так и в прототипе, измеряется посредством управляемых коррелометров 3 и 4 глубина корреляционной связи между сигналами n вещательных программ и телефонным сообщением.At each clock cycle (time interval) specified by the synchronization unit 15, both in the proposed integrated information protection system and in the prototype, the correlation depth between the signals n of the broadcast programs and the telephone message is measured by means of controlled correlometers 3 and 4.

Глубина корреляции может характеризоваться коэффициентом корреляции К, который определяется по формулеThe correlation depth can be characterized by a correlation coefficient K, which is determined by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где i = 2 i n + 1 x 1 x i ¯

Figure 00000002
- среднее значение произведений телефонного информационного сигнала x1 и сигналов n вещательных программ xi;Where i = 2 i - n + one x one x i ¯
Figure 00000002
- the average value of the products of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;

i = 2 i = n + 1 x 1 ¯ x i ¯

Figure 00000003
- произведение средних значений телефонного информационного сигнала x1 и сигналов n вещательных программ xi; i = 2 i = n + one x one ¯ x i ¯
Figure 00000003
- the product of the average values of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;

i = 1 i = n + 1 σ i

Figure 00000004
- произведение среднеквадратичных отклонений телефонного информационного сигнала и сигналов n вещательных программ; i = one i = n + one σ i
Figure 00000004
- the product of the standard deviations of the telephone information signal and signals of n broadcast programs;

σ = i = 1 n ( x 0 x i ) 2 n 1

Figure 00000006
- среднее квадратичное значение n случайных сигналов; σ = i = one n ( x 0 - x i ) 2 n - one
Figure 00000006
is the mean square value of n random signals;

Figure 00000007
- среднее значение (математическое ожидание) n случайных чисел,
Figure 00000007
- average value (mathematical expectation) of n random numbers,

Из выражения (1) следует, что, если К>0,5, то корреляционная связь тесная и в корреляционном канале передачи данных принимается единичный символ двоичного кода «1». Если К≤0,5, то корреляционная связь слабая (К<0,2 почти нет), и при такой корреляционной связи назначается в корреляционном канале передачи данных символ «0».From the expression (1) it follows that if K> 0.5, then the correlation is close and in the correlation data transmission channel a single binary code symbol “1” is accepted. If K≤0.5, then the correlation is weak (K <0.2 almost none), and with such a correlation, the symbol "0" is assigned in the correlation data channel.

Ступенчатое изменение коэффициента корреляции К осуществляется автоматически в зависимости от дискретного значения («1» или «0») передаваемых конфиденциальных данных на выходе источника 10 этих данных.A step change in the correlation coefficient K is carried out automatically depending on the discrete value ("1" or "0") of the transmitted confidential data at the output of the source 10 of these data.

Для автоматического отслеживания требуемого коэффициента корреляции К выходные сигналы управляемого коррелометра 3 и управляемого источника конфиденциальных данных 10 сравниваются между собой на входах элемента сравнения 12.To automatically track the required correlation coefficient K, the output signals of the controlled correlometer 3 and the controlled source of sensitive data 10 are compared with each other at the inputs of the comparison element 12.

При наличии рассогласования между входными сигналами элемента сравнения 12 его выходной сигнал поступает на управляющий вход передатчика телефонного сообщения 6 для коррекции телефонного сигнала так, чтобы разностный сигнал на выходе элемента сравнения 12 был равен нулю.If there is a mismatch between the input signals of the comparison element 12, its output signal is supplied to the control input of the telephone message transmitter 6 to correct the telephone signal so that the difference signal at the output of the comparison element 12 is zero.

При этом формируемый корректирующий сигнал корректирует только коэффициент корреляции. Качество связи по открытому телефонному каналу ухудшать нельзя, для чего необходимо аддитивно корректировать фазовый сдвиг телефонного сигнала, или незначительно корректировать амплитуду телефонного радиосигнала при угловых видах его модуляции в процессе автоматического отслеживания нулевого разностного сигнала на выходе элемента сравнения 12.In this case, the generated correction signal corrects only the correlation coefficient. The quality of communication over an open telephone channel cannot be degraded, for which it is necessary to additively adjust the phase shift of the telephone signal, or slightly adjust the amplitude of the telephone radio signal with angular forms of its modulation during automatic tracking of the zero difference signal at the output of the comparison element 12.

Комплексная защита информации, в которую входят разведывательная защита мест дислокации источника 10 и получателя 11 конфиденциальных данных, имитационная стойкость и защита от преднамеренных помех, а также сокращение времени передачи данных, достигается за счет большой степени неопределенности выбора коррелируемых открытых каналов телефонной связи или n каналов вещательных программ и увеличения числа используемых корреляционных каналов.Comprehensive protection of information, which includes reconnaissance protection of locations of the source 10 and the recipient 11 of confidential data, simulation stability and protection from intentional interference, as well as reducing the time of data transmission, is achieved due to a large degree of uncertainty in the choice of correlated open telephone channels or n broadcast channels programs and increasing the number of correlation channels used.

Что касается криптографической стойкости передачи конфиденциальной информации по корреляционному каналу передачи данных, то по теории Шеннона достигается в том случае, если объем искажающей информации (длина кодового ключа) соизмерим с объемом передаваемой информации. В предлагаемой системе комплексной защиты информации как и в прототипе гарантированная криптографическая стойкость передачи конфиденциальной информации по корреляционному каналу передачи данных достигается большой степенью неопределенности длины выбранного интервала времени такта корреляции, определяемой по одному и тому же псевдослучайному закону как на передающей, так и приемной сторонах корреляционного канала передачи данных. При скважности, отличающейся от 50% (от двух), импульсы двоичных символов «1» и «0» на выходе псевдослучайного генератора чисел 13 и 14 задают интервалы (такты) корреляции разной длины, отличающиеся друг от друга почти по случайному закону.As for the cryptographic strength of transmitting confidential information over the correlation data channel, according to Shannon's theory, it is achieved if the amount of distorting information (the length of the code key) is commensurate with the amount of information transmitted. In the proposed system of integrated information protection, as in the prototype, the guaranteed cryptographic stability of confidential information transmission via the correlation data transmission channel is achieved by a large degree of uncertainty of the length of the selected correlation cycle time interval, determined by the same pseudo-random law on both the transmitting and receiving sides of the correlation channel data transmission. When the duty cycle differs from 50% (from two), the pulses of binary symbols "1" and "0" at the output of the pseudo-random generator of numbers 13 and 14 specify intervals (ticks) of correlation of different lengths that differ from each other by almost a random law.

Число корреляционных (виртуальных) каналов передачи данных может превышать количество физических каналов связи, если измерять и управлять корреляционной зависимостью одновременно передаваемых сигналов более двух каналов, включая и корреляционные каналы передачи данных. Это свидетельствует о высокой пропускной способности системы передачи данных, составленной их нескольких корреляционных каналов, что позволяет сократить время передачи данных.The number of correlation (virtual) data transmission channels may exceed the number of physical communication channels if we measure and control the correlation dependence of simultaneously transmitted signals of more than two channels, including the correlation data transmission channels. This indicates a high throughput of the data transmission system composed of several correlation channels, which reduces the data transmission time.

Промышленная осуществимость изобретения обосновывается тем, что в ней используются по своему прямому функциональному назначению узлы и блоки, известные в аналоге и прототипе. В организации-заявителе изготовлена действующая модель заявляемого устройства в 2014 году.The industrial feasibility of the invention is justified by the fact that it uses for its direct functional purpose the nodes and blocks known in the analogue and prototype. The applicant organization made a valid model of the claimed device in 2014.

Положительный эффект от использования заявленного изобретения состоит в том, что повышается не менее чем на 30…40% защита целостности конфиденциальной информации, передаваемой по корреляционному каналу передачи данных, за счет уменьшения в (n-1) раз вероятность появления нежелательных звуковых пауз коррелируемых телефонного сообщения и вещательной программы при псевдослучайном изменении длительности тактового интервала корреляции между этими сигналами звуковой частоты, где n - число приемников вещательных программ.The positive effect of using the claimed invention is that it increases by at least 30 ... 40% the protection of the integrity of confidential information transmitted via the correlation data transmission channel by reducing (n-1) times the likelihood of unwanted sound pauses in correlated telephone messages and a broadcast program with a pseudo-random change in the duration of the correlation clock between these audio signals, where n is the number of broadcast program receivers.

Claims (1)

Система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, содержащая на передающей стороне источник и управляемый передатчик телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, управляемый источник конфиденциальных данных, генератор псевдослучайных чисел и элемент сравнения, входы которого подключены к соответствующим выходам управляемого источника конфиденциальных данных и управляемого коррелометра на два информационных входа, выход элемента сравнения соединен с управляющим входом передатчика телефонных сообщений, выход которого подключен к одному информационному входу управляемого коррелометра, другой информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, выход генератора псевдослучайных чисел соединен с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и источника конфиденциальных данных, на приемной стороне содержит приемник и получатель телефонных сообщений, приемник вещательных программ, управляемый коррелометр на два информационных входа, генератор псевдослучайных чисел и управляемый получатель конфиденциальных данных, вход которого подключен к выходу управляемого коррелометра на два информационных входа, один информационный вход которого связан с выходом приемника вещательных программ, другой информационный вход которого подключен к выходу приемника телефонных сообщений, выход генератора псевдослучайных чисел связан с управляющими входами коррелометра на два информационных входа и получателя конфиденциальных данных, а также содержит блок синхронизации и линию телефонной связи, установленную между выходом управляемого передатчика телефонных сообщений и входом приемника телефонных сообщений, выходы блока синхронизации подключены к управляющим входам генераторов псевдослучайных чисел, предлагаемая система для комплексной защиты информации, передаваемой по корреляционным каналам связи, содержит на передающей и на приемной сторонах по (n-1) дополнительных приемников вещательных программ, управляемые коррелометры выполнены на (n+1) информационных входов, n информационных входов которых подключены к выходам соответствующих n приемников вещательных программ, при этом глубина корреляционной связи определяется с помощью соотношения
Figure 00000008

где
Figure 00000009
- среднее значение произведений телефонного информационного сигнала x1 и сигналов n вещательных программ xi;
Figure 00000010
- произведение средних значений телефонного информационного сигнала x1 и сигналов n вещательных программ xi;
Figure 00000011
- произведение среднеквадратичных отклонений телефонного информационного сигнала и сигналов n вещательных программ;
n - приемники вещательных программ, настроенные попарно на приемной и передающей сторонах корреляционного канала связи для приема одной и той же из n одинаковых вещательных программ.
A system for comprehensive protection of information transmitted via correlation communication channels, containing on the transmitting side a source and a controlled telephone message transmitter, a broadcast program receiver, a controlled correlometer for two information inputs, a controlled confidential data source, a pseudo-random number generator and a comparison element whose inputs are connected to corresponding outputs of a controlled source of confidential data and a controlled correlometer to two information inputs, the output of an element with equalization is connected to the control input of the telephone message transmitter, the output of which is connected to one information input of the controlled correlometer, the other information input of which is connected to the output of the broadcast program receiver, the output of the pseudo random number generator is connected to the control inputs of the correlometer to two information inputs and a source of confidential data, at the reception side contains the receiver and receiver of telephone messages, the receiver of broadcast programs, a controlled correlometer for two information ion inputs, a pseudo-random number generator and a controlled recipient of confidential data, the input of which is connected to the output of the controlled correlometer for two information inputs, one information input of which is connected to the output of the broadcast program receiver, the other information input of which is connected to the output of the telephone message receiver, the output of the pseudo-random number generator connected to the control inputs of the correlometer for two information inputs and the recipient of confidential data, and also contains a synchronization unit and a telephone line established between the output of the controlled telephone message transmitter and the input of the telephone message receiver, the outputs of the synchronization unit are connected to the control inputs of the pseudorandom number generators, the proposed system for comprehensive protection of information transmitted via correlation communication channels contains on the transmitting and receiving sides according to (n-1) additional receivers of broadcast programs, controlled correlometers are made on (n + 1) information inputs, n information inputs of which s are connected to the outputs of the respective broadcast programs of receivers n, the depth correlation is determined using the relation
Figure 00000008

Where
Figure 00000009
- the average value of the products of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;
Figure 00000010
- the product of the average values of the telephone information signal x 1 and signals n of broadcast programs x i ;
Figure 00000011
- the product of the standard deviations of the telephone information signal and signals of n broadcast programs;
n - broadcast program receivers configured in pairs on the receiving and transmitting sides of the correlation communication channel for receiving the same of n identical broadcast programs.
RU2014135871/08A 2014-09-04 2014-09-04 System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels RU2579961C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135871/08A RU2579961C1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014135871/08A RU2579961C1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2579961C1 true RU2579961C1 (en) 2016-04-10

Family

ID=55793821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014135871/08A RU2579961C1 (en) 2014-09-04 2014-09-04 System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2579961C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117402C1 (en) * 1996-07-18 1998-08-10 Николай Валерьевич Евдокимов Correlation system for transmission and reception of telegraph messages
RU55521U1 (en) * 2006-02-10 2006-08-10 Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) CORRELATION TELEPHONE COMMUNICATION SYSTEM
RU106817U1 (en) * 2011-03-04 2011-07-20 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" SYSTEM FOR INTEGRATED INFORMATION PROTECTION TRANSMITTED ON CORRELATION COMMUNICATION CHANNELS
RU128807U1 (en) * 2012-12-25 2013-05-27 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" CORRELATION SYSTEM OF TRANSFER AND RECEIVING OF CONFIDENTIAL INFORMATION

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2117402C1 (en) * 1996-07-18 1998-08-10 Николай Валерьевич Евдокимов Correlation system for transmission and reception of telegraph messages
RU55521U1 (en) * 2006-02-10 2006-08-10 Серпуховской военный институт ракетных войск (СВИ РВ) CORRELATION TELEPHONE COMMUNICATION SYSTEM
RU106817U1 (en) * 2011-03-04 2011-07-20 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" SYSTEM FOR INTEGRATED INFORMATION PROTECTION TRANSMITTED ON CORRELATION COMMUNICATION CHANNELS
RU128807U1 (en) * 2012-12-25 2013-05-27 Межрегиональное общественное учреждение "Институт инженерной физики" CORRELATION SYSTEM OF TRANSFER AND RECEIVING OF CONFIDENTIAL INFORMATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2691833C2 (en) Method and system for optimizing authentication of radio navigation signals
EP2533459B1 (en) Optical transmission device and receiving device for yuen encryption, optical transmission method and receiving method for yuen encryption, and encrypted communication system
CN103181115B (en) For guaranteeing the system and method for secure wireless communication
US10411888B2 (en) Cryptography method
KR20160022069A (en) Method and apparatus for quantum cryptographic communication
EP3398290B1 (en) Process for monovalent one-to-one extraction of keys from the propagation channel
Kharel Design and implementation of secure chaotic communication systems
JP2004187197A (en) Radio communication system, radio communication method and radio station
RU2579961C1 (en) System for complex protection of confidential information transmitted via correlation communication channels
Jafari et al. Experimental study of a chaos‐based communication system in the presence of unknown transmission delay
US20190349754A1 (en) Method and device for transmitting encrypted data, method and device for extracting data
Ahmed et al. Measure of Covertness based on the imperfect synchronization of an eavesdropper in Random Communication Systems
CN110635896A (en) Blind parameter estimation method for continuous variable quantum key distribution
Nafchi et al. Applying the FRFT to an OFDM system for Li-Fi: A design experiment for peace engineering education
Chargé et al. Features analysis of a parametric PWL chaotic map and its utilization for secure transmissions
Kurian et al. Self-synchronizing chaotic stream ciphers
JP2012034308A (en) Secure communication method, secure communication system and communication equipment
CN105323060A (en) Encryption method for secure communication based on joint channel and user identification code
Eisencraft et al. New trends in chaos-based communications and signal processing
CN103826218B (en) The pseudo random sequence generation method of wireless sensor network node and application process thereof
RU106817U1 (en) SYSTEM FOR INTEGRATED INFORMATION PROTECTION TRANSMITTED ON CORRELATION COMMUNICATION CHANNELS
KR20220045910A (en) Method, apparatus, computer program and data carrier for determining a shared secret cryptographic key
Berber Noise‐based spreading in code division multiple access systems for secure communications
RU128807U1 (en) CORRELATION SYSTEM OF TRANSFER AND RECEIVING OF CONFIDENTIAL INFORMATION
US11722889B2 (en) Secret key generation using a relay with precoding in the null space

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180905