Способ защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи и система для его осуществления

 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах, предназначенных для передачи информации конфиденциального характера. Техническим результатом является упрощение процессов маскировки и обработки информации, что достигается тем, что маскировку информации осуществляют путем зашумления линии передачи в речевом диапазоне частот. Обработку информации для получателя производят посредством двухканального цифрового адаптивного фильтра, который принимает два сигнала - основной и опорный, производит вычитание опорного сигнала из основного. Основной сигнал представляет собой смешанный сигнал от передающего абонента и генератора шума, а опорный - сигнал от генератора шума. Система защиты информации содержит генератор шума 1 и двухканальный цифровой адаптивный фильтр 3. 2 с. п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах, предназначенных для передачи информации конфиденциального характера.

Известно устройство засекречивания разговорного сигнала, содержащее устройство маскировки передаваемой информации, устройство обработки замаскированной информации и коммутирующее устройство (Патент РФ N 2054812, кл. Н 02 К 1/04, 1996). Известное устройство реализует способ защиты информации, при котором осуществляют маскировку передаваемой информации и ее последующую обработку для получателя.

Задачей изобретения является упрощение процессов маскировки и обработки замаскированной информации.

Решение поставленной задачи в части, относящейся к способу, заключается в том, что в способе защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, при котором осуществляют маскировку передаваемой информации и ее последующую обработку для получателя, маскировку информации 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, производят вычитание опорного сигнала из основного, при этом основной сигнал представляет собой смешанный сигнал от передающего абонента и генератора шума, а опорный - сигнал от генератора шума.

В части, касающейся устройства, решение поставленной задачи заключается в том, что в системе защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, содержащей устройство маскировки передаваемой информации, устройство обработки замаскированной информации и коммутирующее устройство, устройство маскировки передаваемой информации выполнено в виде генератора шума в речевом диапазоне частот, соединенного с передающей линией, устройство обработки замаскированной информации представляет собой двухканальный цифровой адаптивный фильтр, при этом первый вход фильтра соединен с линией передающего абонента и первым выходом генератора шума, второй вход фильтра соединен со вторым выходом генератора шума, а выход фильтра соединен с линией принимающего абонента.

На чертеже изображена схема системы защиты информации.

Система защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, содержит генератор 1 шума в речевом диапазоне частот, соединенный с передающей линией 2, двухканальный цифровой адаптивный фильтр 3, коммутирующее устройство 4 и блок питания 5.

Генератор 1, фильтр 3, коммутирующее устройство 4 и блок питания 5 могут быть скомпанованы в едином корпусе 6, располагаемом непосредственно у получателя информации.

Первый вход фильтра 3 соединен с линией 2 передающего абонента А1 и первым выходом генератора 1.

Второй вход фильтра 3 соединен со вторым выходом генератора 1.

Выход фильтра 3 соединен с линией 7 принимающего абонента А2.

Исполнение генератора 1 шума может быть аналогично известным генераторам шума, описанным, например, в книге Хоффмана Л.Дж. "Современные методы защиты информации". - М.: Советское радио, 1980, с.89-91.

Цифровой адаптивный фильтр 3 может быть аналогичен известным, описанным, например, в A. Weiss and D.Mitra, Digital Adeptivs: Conditions for Convergence, Rates of Convergence, Effects of Noise and Errors Arising from the Implementation, IEEE Trans. on Information Theory. vol. IT-25 (Nov.1979), pp.637-652.

Способ защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, реализуется при работе описанной выше системы, рассматриваемой применительно к телефонной проводной связи.

При обычном разговоре между абонентами А1 и А2 коммутирующее устройство 4 находится в положении, изображенном на схеме.

Для передачи конфиденциальной информации коммутирующее устройство 4 переводится в положение, при котором разрывается линия между А1 и А2, включается генератор 1 и фильтр 3 от блока питания 5, при этом абонент А1 услышит характерные помехи (шум) от генератора 1, таким образом, осуществляется маскировка информации от абонента А1 к абоненту А2.

На входы фильтра 3 поступают два сигнала - основной и опорный. Основной сигнал представляет собой смешанный сигнал - от передающего абонента А1 и генератора 1.

Опорный сигнал - это "чистая" помеха, шум от генератора 1. Адаптивный фильтр 3 обрабатывает оба сигнала и выдает принимающему абоненту А2 очищенную от помехи информацию.

Алгоритм адаптивной фильтрации состоит в следующем.

Компенсация шумовой составляющей в зашумленном речевом сигнале (ЗРС) осуществляется цифровым адаптивным фильтром (ЦАФ) с конечной импульсной характеристикой, реализующим алгоритм мимнимизации среднеквадратичной ошибки (МСКО) фильтра.

На один из двух входов ЦАФ, называемый основным, поступает аддитивная смесь речевого и шумового сигналов. На второй вход ЦАФ, называемый опорным, поступает шумовой сигнал. Вычислительная процедура построена таким образом, что стремится свести к нулю разность между сигналами в основном канале и канале предсказания. Эта разность называется сигналом ошибки фильтра. Сигнал предсказания вычисляется из N последних отчетов сигнала в опорном канале и N коэффициентов линейного предсказания (КЛП). Величина N называется длиной импульсной характеристики фильтра или числом КЛП.

На каждой итерации вычислений (которая совпадает с периодом дискретизации входных и выходных сигналов ЦАФ) происходит вычисление новых КЛП в зависимости от сигналов ошибки фильтра и опорного сигнала. В итоге ЦАФ подавляет все коррелирующие составляющие основного и опорного каналов, и на выходе ошибки остается очищенный от шума речевой сигнал.

Математическое описание работы ЦАФ.

e (n) = Z (n) - y (n) h (n+1,i) = h (n,i) + Ke(n) x (n - i), где Z(n) - очередной отсчет в основном канале; X(n) - очередной отсчет в опорном канале; y(n) - очередной отсчет в канале предсказания; e(n) - очередной отсчет в канале ошибки; h(n,i) - КЛП; К - коэффициент, определяющий скорость адаптации;
N - длина импульсной характеристики ЦАФ.

Формула изобретения

1. Способ защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, при котором осуществляют маскировку передаваемой информации и ее последующую обработку для получателя, отличающийся тем, что маскировку информации 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, при этом основной сигнал представляет собой смешанный сигнал от передающего абонента и генератора шума, а опорный - сигнал от генератора шума.

2. Система защиты информации, принимаемой по проводным каналам связи, содержащая устройство маскировки передаваемой информации, устройство обработки замаскированной информации и коммутирующее устройство, отличающаяся тем, что устройство маскировки передаваемой информации выполнено в виде генератора шума в рабочем диапазоне частот, соединенного с передающей линией, устройство обработки замаскированной информации представляет собой двухканальный цифровой адаптивный фильтр, при этом первый вход фильтра соединен с линией передающего абонента и первым выходом генератора шума, второй вход фильтра соединен со вторым выходом генератора шума, а выход фильтра соединен с линией принимающего абонента.

РИСУНКИ

Рисунок 1