что такое скремблер в радиостанции

Скремблеры и шифрование в радиосвязи

«Если не слышишь ты, это не означает,
что не слышат тебя» (с)

Переговоры, ведущиеся с помощью любых средств радиосвязи, по определению не могут быть приватными – всегда найдутся желающие их перехватить и прослушать. Говоря по проводному телефону, по мобильнику или по рации – всегда помните о «правиле треугольника» – в разговоре участвуете вы, ваш корреспондент и ещё кто-то, кто всё это слушает, хотите вы этого или нет.

Шифрование как таковое зародилось ещё в древние времена. Для управления государством и передачи секретных посланий цари и фараоны, президенты и любые другие руководители всегда использовали методы сокрытия смысла передаваемого послания. Методов сокрытия смысла передаваемой информации, то есть способов шифрования – множество, от простых алгоритмов замены до сложнейших криптографических систем. В настоящее время преобладающим методом передачи информации являются сетевые технологии и радиоинфраструктура. Научиться защищать свою внутреннюю информацию от внешних «ушей» – дело любого уважающего себя и свою команду управленца.

При передаче голоса используются несколько алгоритмов: аналоговое скремблирование и дискретизация речи с последующим шифрованием. Аналоговые скремблеры преобразуют исходный речевой сигнал (без перевода его в цифровую форму) таким образом, чтобы при прослушивании канала с помощью другой радиостанции или приёмника, не оснащенной подобным устройством, были созданы существенные затруднения для разборчивости передаваемой информации. При этом при скремблировании преобразованный речевой сигнал, обладая свойствами неразборчивости и неузнаваемости, занимает такую же полосу частот спектра, как и исходный сигнал. В цифровых устройствах защиты информации (УЗИ) речевые компоненты преобразуются в цифровой поток данных и смешиваются с некоторой псевдослучайной последовательностью, вырабатываемой ключевым генератором. Полученное таким образом закрытое речевое сообщение передается в канал связи, на приемном конце которого производятся обратные преобразования с целью получения открытого речевого сигнала.

Наиболее важной характеристикой скремблера для пользователя, желающего обеспечить защиту информации в своих каналах связи, является уровень закрытия информации. Условно можно разделить все УЗИ на средства защиты информации от непреднамеренного перехвата (т.е. от прослушивания лицами, не использующими специальные средства перехвата чужих переговоров) и средства защиты информации от несанкционированного доступа (т.е. от прослушивания возможными конкурентами, целью которых является именно перехват чужих переговоров, и оснащенных для этого специальными техническими средствами). Средства защиты информации от несанкционированного доступа, в свою очередь, можно разделить на несколько уровней, обеспечивающих различный уровень закрытия переговоров в зависимости от степени оснащенности конкурента. В литературе часто встречается классификация УЗИ по времени дешифрования информации после ее записи. Однако такая классификация больше применима для сложных криптографических систем военного назначения, а не для сетей УКВ радиосвязи, где ценность передаваемой информации не так велика, и опасность представляет, как правило, только перехват переговоров в реальном масштабе времени. Поэтому в качестве критерия уровня закрытия информации для средств УКВ радиосвязи более целесообразно использовать стоимость технических средств, обеспечивающих перехват сообщений в реальном масштабе времени. Так например, для коммерческих фирм может использоваться ключ длиной 54 Бит, для передчи сведений, содержащих государственную тайну требуется увеличение длины ключа до 128 Бит и более. В бюджетных рациях, обеспечивающих минимальный уровень защиты, используются инверсные скремблеры, основанные на частотном преобразовании.

Одна их главных характеристик скремблера является остаточная разборчивость. Под этим определением понимают степень возможности восстановления речевого сообщения при прослушивании его с помощью технических средств, не оснащенных данным типом УЗИ. В какой-то мере остаточная разборчивость является составной частью характеристики уровня закрытия информации, однако, остаточная разборчивость характеризует степень неразборчивости сообщений при их прослушивании без применения специальных средств, а уровень закрытия информации показывает защищенность переговоров и при преднамеренном перехвате с использованием специальной аппаратуры. Количественно остаточная разборчивость может быть оценена процентом восстановленных фрагментов сообщения при прослушивании переговоров с помощью радиосредств, не оснащенных данным типом УЗИ. Естественно, что наибольшую степень защиты информации обеспечивают скремблеры с минимальной остаточной разборчивостью. Следует, однако, отметить, что практически все известные аналоговые речевые скремблеры в той или иной мере сохраняют остаточную разборчивость. В прослушиваемом речевом сигнале, защищенном скремблером, сохраняется информация о темпе речи, улавливаются паузы. При несложных способах защиты опытный оператор может разобрать (в зависимости от наличия сведений о тематике ведущихся переговоров) от 10 до 50 % передаваемой информации. Поэтому в настоящее время аналоговые скремблеры практически не применяются.

Скремблеры могут влиять на дальность и общее качество связи. Их влияние на параметры радиостанций проявляются, прежде всего, в ухудшении их чувствительности за счет уменьшения соотношения сигнал/шум на входе приемника. Кроме этого, при преобразованиях сигнала, связанных с изменением любых параметров преобразования во времени, требуется некоторый временной интервал для синхронизации таймерных устройств передающей и приемной стороны. Это заставляет оператора выдерживать паузу между нажатием тангенты “передача” на радиостанции и началом речи. Как правило, уменьшение остаточной разборчивости сопровождается ухудшением, как качества восстановления сигнала, так и параметров радиостанций. Это объясняется тем, что, желая увеличить степень защиты информации, разработчики идут на различные ухищрения, приводящие к дополнительным искажениям либо спектра, либо временных параметров сигнала.

Для пользователей аналоговых средств радиосвязи крайне важен уровень технического исполнения скремблеров. Т.к. конструктивно скремблеры представляют собой малогабаритные микроэлектронные узлы, которые устанавливаются внутрь корпуса радиостанции, предпочтителен выбор аналоговых УЗИ с минимальными габаритами и энергопотреблением. Некоторые модели профессиональной аппаратуры уже имеют встроенные платы скремблирования, для активации которых необходимо приобретение дополнительной лицензии.

Сегодняшние средства защиты информации позволяют надёжно оградиться от нежелательных слушателей. Однако, не стоит забывать, что невзламываемые шифры встречаются редко. На пути любой компании, обеспокоенной способами защиты информации, на пути встаёт ряд проблем:

Однако, пройдя этот сложный путь, можно чуть больше полагаться на связь и на то, что её не прослушает тот, кому она не предназначена.

Источник

Скремблер – надежная защита передаваемой, с помощью рации, информации

При обычном использовании аналоговых раций нет никакой гарантии в том, что передаваемый звуковой сигнал не будет прослушан посторонними. В некоторых ситуациях, такая возможность прослушивания даже нужна, например, специальные общедоступные каналы дальнобойщиков, когда водитель может подключиться к определенной волне и узнать всю информацию об интересующем его участке дороги. Однако, что делать, если необходимо передавать засекреченную информацию, предназначенную только для ограниченного круга лиц? Например, в сфере охраны такой вопрос конфиденциальности особо важен.

На помощь в таких ситуациях приходит уникальное изобретение под названием скремблер, которое имеет вид платы. Скремблер – особый шифратор речи, который перед отправкой звукового сигнала с помощью рации кодирует речь, а перед получением этого же звукового сигнала пользователем, декодирует ее по такому же алгоритму. То есть, если у получателя сигнала не будет такого же шифратора, с таким же алгоритмом, он просто услышит набор непонятных звуков.

Основные свойства скремблера, на которые нужно обращать внимание при покупке устройства:

Если для Вас остро стоит вопрос конфиденциальности передаваемых звуковых сигналов с помощью радиостанций, необходимо выбрать наиболее подходящий скремблер по техническим характеристикам и возможностью работы с определенными моделями радиоволновых устройств. Или в нашем онлайн-магазине можно купить рации в России уже со встроенными высококачественными скремблерами, чем надежно защитить всю свою информацию, передаваемую по радиоволнам.

Источник

Преимущества использования скремблера

Чтобы защитить свои переговоры, стоит позаботиться об использовании специального оборудования. С помощью скремблера, представленного в магазине Midland-rus, удастся передавать перемешанный радиосигнал, который, при поступлении на устройство вашего собеседника, будет расшифровываться в нужном ключе. Главное, чтобы обе рации поддерживали функцию шифрования и дешифрования.

Что такое скремблер

При использовании стандартных раций или же мобильной связи практически нет никакой гарантии в приватности разговора. Всегда может найтись злоумышленник, который похитит личные данные и может существенно навредить вам. Выходя на связь, можно стать ненамеренным свидетелем беседы, так как стандартный радиоэфир происходит в открытых широтах и доступен каждому.

Специалисты утверждают, что даже применение тонального шумоподавления не защитит от прослушки. Предпочтительным средством повысить уровень конфиденциальности является общение на выделенной линии. Но, такую привилегию предоставляет Роскомсвязь и доступна она далеко не каждому.

Самым эффективным способом защитить свой разговор является использование скремблера. Это своеобразный шифратор речи. Он кодирует поступающий сигнал на канале, а при его получении он декодируется по аналогичному алгоритму. Если же у собеседника не будет подходящего оборудования, поддерживающего скремблинг, он будет испытывать серьезные трудности при прослушивании звукового сигнала.

Где и когда применяется

Скремблер используется в телекоммуникационных системах, чтобы повысить надежность синхронизации оборудования, функционирующего на одной линии. Одновременно с этим, устройство сокращает уровень помех при использовании многожильного кабеля. Но самое большое распространение изделие получило в сфере защиты передаваемой информации. Оно позволяет защитить конфиденциальные данные от несанкционированной кражи.

Скремблирование нередко работает в оборудовании спутниковой и радиорелейной связи, и на цифровом телевидении. Эта же технология позволяет защитить лазерные диски от копирования данных.

На что обратить внимание при выборе

Выбирая подходящее оборудование, стоит учитывать следующие характеристики:

От этих характеристик зависит цена.

Отдельно защитное портативное оборудование стоит выбирать исходя из его возможности работать с теми или иными моделями радиоволновых устройств. Оптимальным вариантом станет приобретение раций со встроенным скремблером. Самыми популярными являются устройства Baofeng BF и Kenwood. Подобрать оптимальный вариант помогут специалисты Midland-rus.

Источник

Что такое скремблер в радиостанции

Сложно, и требует материально подготовки — не самых распространённых раций, доработки (установка скремблера). Если Вы собираетесь попадать в чрезвычайную ситуацию (БП) в компании со специально подобранной группой единомышленников, то да, можно заморочиться. Если Вы не собираетесь попадать в чрезвычайную ситуацию прямо сейчас, но всё равно в неё попали — в Вашем отряде (если он вдруг соберётся) окажутся относительно случайные люди со случайным снаряжением (подломленный ларёк «Евросети», что-то у кого-то случайно было). Всё это будет несовместимо с Вашей крутой рацией со скремблером и кучей диапазонов, а времени и ресурсов на приведение разношерстного оборудования к общему знаменателю не будет.

Есть всем известные, простые и надёжные средства против непрофессионального радиоразведчика, а именно план смены частот и коды. Всё это довольно легко устанавливается в мозги и блокнотные листочки отряда.

Например, на каждый час выбирается основная частота — номер канала в сетке LPD и код групы CST… ЁПРСТ, не помню, как называется, а смотреть лень. В процессе разговора по кодовому слову, вводящему в заблуждение прослушивающего, например «отбой» — производится смена частоты по списку.

Для членов группы, основных ресурсов и карты вводятся кодовые имена. От «киношного-боевичного» «Красный-5 вызывает Синего-Лидера» (трудно запомнить, кто есть кто) до ассоциаций: Мужик с бородой — «чечен», мужик в тельняшке — «мичман», блондинка — «пилорама» (потому, что тупая, как полено ). Заодно можно также ассоциативно менять коды в процессе разговора, вводя в заблуждение о численности и подготовки группы. «Мичман» — он же «старпом», он же «боцман». Бородатый мужик «чечен» может быть «Львом Николаичем» и «Кончитой». Тем кто в теме понятно, что это один и тот же человек, а радиоразведчик слышит обсуждение какой-то команды моряков, застрявших на берегу.
Имеющиеся в распоряжении помещения можно называть по внутренним особенностям, не доступным внешнему наблюдателю. Если в захваченном доме есть старинный резной буфет, то пусть дом и называется «буфет». Дом с самой большим плазменным телевизором — космодром. Дом футбольного фаната с какой-нибудь символикой на стене — стадион. Если в доме плакат с полуголой бабой — бордель. Своим понятно, а к карте никак не привязать. Опять же, у одного и того же дома может быть несколько ассоциативных названий.
Вот поди расшифруй:
— Чечен, подходите к буфету, дело есть. Приём.
— А на стадионе кто останется? Приём.
— Обожди тогда, через пол-часика мичмана пришлю. Отбой.
(и на другом канале)
— А где боцман? Приём.
— В борделе разгружается. Приём.
— Принял.

Источник

Скремблер: надёжно и просто

Эта статья написана для того, чтобы рассказать читателю, что такое скремблеры, обозначить области их применения и затронуть некоторые практические тонкости, а также раскрыть секреты алгоритма скремблирования.

Зачем и почему?

Иногда возникает необходимость зашифровать трафик, не прибегая к методам, требующим много времени и ресурсов на шифровку и расшифровку, а также реализацию алгоритма. Такое случается, когда мы стараемся защитить данные от пользователей или примитивных троянов со снифферами (анализаторами трафика), но эти данные не стоят того, чтобы прибегать к серьезным методам шифрования, так как нам не требуется высокая криптостойкость. Со стороны методов связи бывает необходимо уменьшить уровень излучаемых помех, распределив энергию равномерно, и повысить надежность синхронизации устройств. С этими задачами и справляется скремблирование.

Что же такое скремблер?

Скремблер (от англ. to scramble – перемешивать, шифровать) – это алгоритм, разработанный для побитной последовательной передачи информации, позволяющий зашифровать цифровой поток таким образом, что на выходе получается последовательность, обладающая свойствами случайной: равновероятным появлением нуля и единицы. Именно это позволяет надежно выделить тактовую частоту и постоянную мощность передаваемого сигнала, что и дает надежность синхронизации. Стоит отметить, что такое преобразование потока не меняет скорость передачи, а также является обратимым, то есть данные восстанавливаются обратным алгоритмом.

Как это работает?

У нас имеется передающая сторона, на которой выполняется скремблирование, а также принимающая сторона, на которой соответственно выполняется дескремблирование, то есть обратная операция. Исходная последовательность подается на вход скремблера, а также именно она выделяется дескремблером из принятой зашифрованной последовательности.

Главной частью скремблера является линейный n-каскадный регистр сдвига с обратными связями, генерирующий псевдослучайную последовательность (ПСП) максимальной длины . Основная операция, производимая при шифровании – сложение по модулю 2, то есть XOR (исключающее ИЛИ).

Типы скремблеров

По типу взаимодействия с регистром скремблеры делятся на два типа: самосинхронизирующиеся (СС-скремблеры) и аддитивные (АД-скремблеры или же скремблеры с установкой). И те, и другие имеют свои плюсы и минусы, которые станут ясны после более подробного рассмотрения алгоритмов.

СС-скремблер

Отличительной чертой самосинхронизирующегося скремблера является то, что шифрование производится на основе самой скремблированной последовательности, поступающей на вход регистра сдвига. Следствием этого является отсутствие необходимости предустановки состояний скремблера и дескремблера в идентичное начальное состояние, синхронизация происходит сама по себе. При потере синхронизации восстановление состояния не превышает числа тактов, равного числу ячеек регистра скремблера.

Сам алгоритм скремблирования в этом случае можно рассмотреть на простейшем примере.

CC-скремблер

Несложно заметить, что при выполнении такого алгоритма большую опасность представляет «лавинный эффект» вследствие размножения ошибок. Это происходит именно из-за того, что для шифрования каждого следующего бита используется результат шифрования предыдущих. А значит, что при ошибке в одном бите мы получим уже n неправильно зашифрованных бита (где n – число обратных связей регистра), которые впоследствии приведут к ошибке в 2n и так далее. Другой проблемой самосинхронизирующихся скремблеров является то, что первые k битов входящей последовательности в принципе не будут зашифрованы. К счастью, этого легко избежать искусственным добавлением шума в начало последовательности.

АД-скремблер

Аддитивные скремблеры не получают на вход регистра результат шифрования, чем избегают распространения ошибок и лавинного эффекта, однако скремблер и дескремблер требуют предварительной установки состояния регистра – ключа. На вход регистра поступает линейная комбинация уже находящихся в нем бит, она же суммируется с входящим сигналом, в результате чего и получается зашифрованная последовательность.

Сам алгоритм скремблирования в этом случае можно рассмотреть на простейшем примере.

АД-скремблер

На практике чаще всего применяются именно аддитивные скремблеры, так что далее проанализируем особенности этого алгоритма.

Синхронизация

В АД-методе скремблирования важную роль играет синхронизация состояний регистров скремблера и дескремблера, ведь при ее потере вся дальнейшая информация неизбежно теряется. Для поддержания синхронизации на практике используются такие методы, как добавление в поток информации синхронизирующих битов, заранее известных приемной стороне, что позволяет ей при ненахождении такого бита активно начать поиск синхронизации с отправителем, и использование высокоточных генераторов временных импульсов, что позволяет в моменты потери синхронизации производить декодирование принимаемых битов информации «по памяти» без синхронизации. Стоит отметить, что именно необходимость в синхронизации скремблеров привела Джеймса Х. Эллиса к идее криптосистем с открытым ключом, что впоследствии привело к созданию алгоритма шифрования RSA и протокола Диффи-Хеллмана.

Зацикливание и построение алгоритма

Разрядность скремблера – разрядность устройства памяти – идентична длине ключа для блочных шифров. От нее напрямую зависит криптостойкость данной системы. При длительном скремблировании неизбежно возникает зацикливание, то есть через определенное число тактов регистр возвращается в исходное состояние, после чего шифрование будет циклически повторяться. Это повторение происходит непосредственно из-за того, что в n ячейках регистра возможны только комбинаций бит, а значит, максимум через комбинаций состояние станет идентичным начальному. А значит, мы хотим достигнуть именно этой максимальной длины.

К счастью, для скремблера любой разрядности n существует такая комбинация обратных связей, при которой период реализуем. То есть за тактов значения в регистре ни разу не повторятся. Оказывается, для этого достаточно, чтобы скремблер был построен на основе неприводимого полинома степени n, не представимого по модулю 2 в виде произведения никаких других полиномов. Выбранные таким способом обратные связи и используются в схемах скремблирования, при этом мы получаем генератор последовательностей наибольшей длины (ПНД).

Алгоритм построения следующий:

находим неприводимый полином степени n

отбрасываем старший разряд в его двоичном представлении, так как он несет информацию только о степени этого полинома

по полученному двоичному представлению строим скремблер, 1 на соответствующих разрядах говорят о наличии обратной связи, 0 – об ее отсутствии

Так, например, для 15-ти разрядного регистра мы имеем неприводимый полином с двоичным представлением 1000000000000011 . После отбрасывания старшего бита получаем 000000000000011 , то есть скремблер с алгоритмом: .

Что в итоге?

Скремблирование – достаточно простой алгоритм, используемый для шифрования алфавитно-цифровой, графической, а также речевой информации для последующей передачи ее по системам связи.

Современные скремблеры несколько отличаются от их более ранних аналогов, так как для повышения криптостойкости совмещаются с асимметричными алгоритмами шифрования.

Тем не менее скремблеры повсеместно применяются и сейчас, как из-за простоты реализации, так и из-за других очевидных преимуществ данного алгоритма.

Источник