Физические методы защиты информации передаваемой по волоконно-оптических линии связи

Аннотация

Произведен анализ известных способов формирования каналов утечки информации и физические методы защиты информации, передаваемой по волоконно-оптических линиях связи. Предложены способы повышения защищенности оптического волокна при передаче данных, а также предложена и описана модель системы защиты информации в волоконно- оптической линии на основе устройства рефлектометра. Ключевые слова: методы защита информации, оптоволокно, информационной безопасность, несанкционированный доступ, рефлектометр. В настоящее время для передачи информации широко используются волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) по ряду причин: высокая пропускная способность (10 Гбит/с и выше) [1], помехоустойчивость, защищенность, долговечность (номинальный срок работы порядка 25 лет) [2], меньший коэффициент затухания сигнала (до 0,18-0,19 дБ/км на частоте 1550 нм) [2] и малый вес по сравнению с медным кабелем (2200 кг/м3 против 8900 кг/м3), следовательно, актуальными являются вопросы защиты информации, передаваемой с помощью оптических систем связи. Оптоволокно – это обычное стекло, передающее электромагнитную энергию в виде света инфракрасного диапазона. Излучение наружу практически отсутствует. Перехватить сообщение можно, только физически подключившись к волокну. Поэтому, на первый взгляд, проблема информационной безопасности окончательно решена. Однако не все так просто. Оптоэлектроника (особенно для поддержки высокоскоростных приложений, систем видеонаблюдения и видеоприложений) стоит дорого и во многих случаях не снимает проблемы излучения электромагнитной энергии в окружающее пространство, поскольку рабочие станции, серверы, интерфейсные карты, концентраторы и другие сетевые устройства также являются активным оборудованием и задают собственный уровень излучений. Поэтому, принимая решения об использовании оптоволоконных кабельных систем (ОКС), важно представлять фактическое состояние дел по вопросам безопасности. Появилась информация о создании специальных роботов, которые управляются дистанционно, могут самостоятельно передвигаться по кабельным канализациям и без непосредственного участия человека подключаться к 15 оптоволоконному кабелю для последующей трансляции циркулирующих в ОКС данных. Для противодействия злоумышленникам, вооруженным специальной техникой, предложено использовать в качестве сигнальных проводов внутренние силовые металлические конструкции оптоволоконных кабелей. Чтобы получить доступ к оптоволокну, необходимо нарушить целостность указанных конструкций. Это приводит к немедленному срабатыванию сигнализации в центре контроля за ОКС. Условно можно выделить три основные группы методов, предотвращающих или снижающих до минимума влияние посторонних подключений: 1. Физические средства защиты информации; 2. Криптографическая защита информации; 3. Аппаратные средства защиты информации [3]. В данной стати мы рассмотрим физические средства защиты информации. Физические методы защиты информации, передаваемой по ВОЛС можно разделит на две группы: - Первая группа работ связана с разработкой конструкционных, механических и электрических средств защиты от несанкционированного доступа (НД) к оптическим кабелям (ОК), муфтам и оптическим волокнам (ОВ) [4]. Одни из видов средств защиты этой группы построены так, чтобы затруднить механическую разделку кабеля и воспрепятствовать доступу к ОВ. Подобные средства защиты широко используются и в традиционных проводных сетях специальной связи. Также перспективным представляется использование пары продольных силовых элементов ОК, которые представляют собой две стальные проволоки, размещенные симметрично в полиэтиленовой оболочке, и используемые для дистанционного питания и контроля датчиков, установленных в муфтах, и контроля НД. Целесообразно также применение комплекта для защиты места сварки, который заполняет место сварки непрозрачным затвердевающим гелем. Одним из предложенных методов защиты является использование многослойного оптического волокна со специальной структурой отражающих и защитных оболочек. Конструкция такого волокна представляет собой многослойную структуру с одномодовой сердцевиной. Подобранное соотношение коэффициентов преломления слоев позволяет передавать по кольцевому направляющему слою многомодовый контрольный шумовой оптический сигнал. Связь между контрольным и информационным оптическими сигналами в нормальном состоянии отсутствует. Кольцевая защита позволяет также снизить уровень излучения информационного оптического сигнала через боковую поверхность ОВ (посредством мод утечки, возникающих на изгибах волокна различных участков линии связи). Попытки проникнуть к сердцевине обнаруживаются по изменению уровня контрольного (шумового) сигнала или по смешению его с информационным сигналом. Место НД определяется с высокой точностью с помощью рефлектометра. - Вторая группа работ в этом направлении связана с мониторингом горячих волокон и разработкой различных устройств контроля параметров оптических сигналов на выходе ОВ и отраженных оптических сигналов на входе ОВ. 1