Информационная безопасность и основные физические принципы съема информации

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Информационная безопасность и основные физические принципы съема информации

1.1 Информационная безопасность кабелей

1.2 Методы подсоединения к оптоволокну

   1.3 Основные физические принципы формирования каналов утечки в линии

1.4 Моделирование

1.5 Эксперимент по подключению к оптоволокну

Глава 2. Квантовая информатика и протоколы квантовой криптографии

2.1 Квантовая информатика и защита передачи данных

2.2 Задачи квантовой криптографии и основы квантовой криптографии

2.3 Современное состояние квантовой криптографии

2.4 Протоколы квантовой криптографии с увеличенным числом базисов

2.5 Использование информации, исключаемой при сверке базисов

Глава 3. Исследование распределения квантового ключа по оптоволоконным линиям связи

3.1 Обзор экспериментальных методов в квантовой криптографии

   3.2 Оптоволоконная установка квантовой криптографии на основе автокомпенсационной оптической схемы

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

5. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ВВЕДЕНИЕ

Волокно	-	это	обычное	стекло,	которое	передает	электромагнитную

энергию в виде инфракрасного света. Внешнее излучение почти отсутствует.


Оптоэлектроника (особенно для поддержки высокоскоростных приложений и систем видеонаблюдения) является дорогостоящим оборудованием и во многих случаях не удаляет проблему излучения электромагнитной энергии в пространство, поскольку рабочие станции, серверы, интерфейсные карты, концентраторы и другие сетевые устройства также являются активным оборудованием и устанавливают свой собственный уровень излучения. Поэтому при принятии решения об использовании волоконно-оптических кабельных систем важно представить фактическое состояние дел по вопросам безопасности.

  На данный момент квантовая криптография является наиболее развитой областью квантовой информатики. Квантовая криптография позволяет осуществить абсолютно секретную передачу информации между двумя пользователями линии связи. Секретность и невозможность незаметного «подсматривания» посторонним лицом передаваемых данных основана на фундаментальных законах природы в противоположность используемых сейчас методам криптографии, которые основаны на математических закономерностях и, поддаются расшифровке. Шеннон утверждал, что

передача данных является не расшифрованной, если сообщение зашифровано одноразовым случайным ключом, где длина ключа равна длине сообщения, и только ключ известен легитимным пользователям. Основная проблема при реализации данного метода, это распространение секретного ключа между пространственно удаленными пользователями. Классические методы связи не могут обеспечить секретность передачи секретного одноразового ключа по открытым каналам связи, так как есть вероятность присутствия способа незаметного подслушивания передачи, и нет гарантии возможности дальнейшее расшифровки.

   Понятие квантовой физики и квантовой информатики, примененные к задачам передачи информации на дальние расстояния, предлагают решения проблемы распространения случайного ключа по открытым каналам связи с гарантией его секретности.
   

Глава	1.	Информационная	безопасность	и	основные	физические

принципы съема информации

1.1 Информационная безопасность волоконно-оптических кабелей



Оптическое  волокно,  не  имеет  защиты  от  сторонних  подключений  и

прослушивания. В настоящее время огромное количество важной и конфиденциальной информации передается по оптическим каналам связи, и существует риск того, что она может попасть в руки злоумышленникам, у которых есть необходимые ресурсы и оборудование.


   Подключение к волокну - это процесс, в котором безопасность оптического канала скомпрометирована путем вставки или извлечения световой информации. Соединение с волокном может быть физическим

(механическое подключение) и бесконтактным. Первый метод требует разрезание волокна и подключения его к промежуточному устройству для извлечения информации, при использовании второго метода соединение выполняется без нарушения потока данных и прерывания обслуживания. Далее рассмотри физические принципы подсоединения.

   В настоящее время сообщается только о нескольких зарегистрированных случаях подключения к волокну. Это связано с большими трудностями в поиске точки подключения, в то время как фактическое соединение довольно простое.

В следующих разделах мы рассмотрим способы	неавторизованного

подключения.	Затем	мы	представим	численное	представление	потери

сигнала при изгибе волокна, сопровождаемое отчетом о физической демонстрации прототипа устройства для подключения к волокну. Здесь мы объясним прототип устройства, используемого с этим оборудованием и программным обеспечением. Мы также обсудим возможные сценарии подключения в реальных условиях и обсудим, какие ресурсы необходимы

для достижения этих целей. В результате предложим несколько способов защиты оптических каналов от соединений.


1.2 Способы подключения к оптоволокну



Требования	современных	телекоммуникационных	систем	(высокая

скорость передачи информации, надежность, безопасность от несанкционированного доступа) приводят к осознанию неоспоримых

преимуществ волоконно-оптических линий передачи. В ближайшем будущем можно ожидать, что оптические линии передач заменят все существующие магистральные линии передачи информации. В связи с широко распространенностью возникает проблема защиты информации в оптоволоконных линиях. Анализ возможных каналов утечки информации в результате несанкционированного доступа имеет первостепенное значение.











1 - оптический передатчик сигнала;

2 - приемник оптического сигнала;

3 - оборудование мультиплексирования;

4 - оптическое волокно;

5 - сварное соединение двух оптических волокон;

6 - соединительная муфта;

                   7 - пункт регенерации усиления оптического сигнала. Рисунок 1.2.1 - Потенциальные места для съема сигналов с волоконно-оптической линии


  Точки 1,2,3, 7 являются наиболее защищенными от несанкционированного доступа, поскольку они расположены в режимных объектах (в
  
телекоммуникационных центрах или на АТС). Пункты регенерации и усиления оптического сигнала на магистральных линиях обычно размещаются в населенных пунктах, на участках, обеспечивающих защиту от несанкционированного доступа. Таким образом, злоумышленник вряд ли получит прямой доступ к указанному телекоммуникационному оборудованию.

   В этом случае, мультиплексор - оборудование для контроля качества передачи, позволяет тестировать прослушивание телефонных разговоров, а

также  доступ  к  любому  каналу  передачи  информации.Поэтому

руководителю телекоммуникационной компании важно выбрать ответственных и добросовестных сотрудников, которые не будут злоупотреблять своим официальным положением, выполняя прослушивания или съем конфиденциальной информации.

   Из-за большой длины волоконно-оптических линий передач, они имеют наименьшую защиту от несанкционированного съема информации. Существует много способов съема информации из оптического волокна. Оптические волокна защищены от неблагоприятных воздействий окружающей среды и механических повреждений защитными крышками

оптического	кабеля.	В	зависимости	от	условий	прокладки,	дизайн

оптического  кабеля  отличается.	Использование  бронированного  кабеля

затрудняет резку и прямой доступ к оптическим волокнам. В этом отношении наименее надежными являются оптические кабели для внутри объектной прокладки, поскольку их оболочка изготовлена из поливинилхлоридного пластика.

  Сварное соединение 5 расположено в муфте 6. В случае неисправного сварного соединения происходит рассеивание излучения, которое может быть зафиксировано злоумышленником.

 Таким образом, наименее защищенными являются места сращивания длин кабелей.
 
? Явление полного внутреннего отражения

   С самого начала волоконно оптические линии имеют более высокую степень безопасности информации от несанкционированного доступа, чем любые другие линии связи, что связано с физическими принципами

распространения электромагнитной волны в оптоволокне. В оптическом волноводе электромагнитное излучение выходит за пределы волокна на расстояние не более длины волны в отсутствие внешнего воздействия на оптическое волокно.

  Оптическое волокно состоит из: сердечника с показателем преломления n1 и оболочкой с показателем преломления n2, при условии, что n1> n2. Пусть луч падает на границу раздела между средами n1 и n2 под углом Qo. Луч меняет свое направление, и в общем случае появляется

преломленный и  отраженный  луч.	Угол  падения  равен  углу отражения

(Qотр):

Qo= Qотр

Углы	падения	(Qo)	и	преломление(Q1)	согласно	закону

Снеллиуса	связаны соотношением:

n1Qo=n2Q1

При определенном значении преломленный луч будет распространяться по

поверхности сред, причем Q1 = 90 градусов. Угол падения, при котором происходит это явление, называется критическим или ограниченным и определяется выражением:

Qo> Qкрит

 Для Qo? Qкрит, падающий луч полностью отражается от границы раздела сред и возвращается в падающую среду. Это явление называется полным внутренним отражением. Для распространения лучей в оптически более плотной среде n1 не проникает в менее плотную n2.

Таким образом, если атакующий воздействует на волокно так, что угол падения луча уменьшается до критического значения, то он сможет снять часть оптического излучения из волокна.


? Потери при соединении волоконно-оптических световодов

Потери можно разделить на три группы:

1) потери, определяемые относительным расположением световодов в оптических соединителях (радиальное смещение, угловое смещение, осевое рассогласование, неперпендикулярность концов относительно оси и кривизна их поверхности);

2) потери, связанные с не идентичностью параметров соединяемых световодов;

3) потери, связанные с отражением от торцов  световодов.

Рисунок 1.2.2	показывает некоторые из описанных случаев.























а) Смещение соединяемых волокон.

б) наличие зазора между торцами

 с) Параллельность торцевых поверхности д) Угловое смещение осей е) Разница в диаметрах

Рисунок 1.2.2	- потери при подключении оптических волокон

? Классификация методов извлечения информации из линии передачи



Всегда существует	возможность получения информации от оптического

волокна (OB) оптического кабеля. Несанкционированный доступ к оптоволокну, несмотря на сложность и высокую стоимость, по-прежнему возможен. Способы съема, которые могут использоваться для перехвата информации из оптоволокна, могут разделить на несколько групп:

1) по способу подсоединения:

- безразрывной;

- разрывной;

- локальный;

- протяженный.

2) по способу регистрации и усиления:

- пассивная - регистрация излучения с боковой поверхности OB;

   - активный - регистрация выхода излучения через боковую поверхность ОВ с помощью специальных средств, которые изменяют сигнал параметры

в оптоволокна;

- компенсационные -  регистрация выхода излучения, выводимого через

боковую  поверхность  ОВ  с  помощью  специального	оборудование	с

последующим формированием и вводом излучения в оптическое волокно, компенсирующего потери мощности при выводе излучения.

Безразрывной локальный несанкционированный доступ: основным и наиболее популярным методом является метод фокусировки вытекающих мод при изгибе волокна. Этот метод нашел применение в устройствах для сварки оптоволокна.

 Приборы разрывного несанкционированного доступа обеспечивают более надежный метод съема информации. Однако для подключения требуется временное отключение линии, что может сигнализировать о

наличии самого доступа. Возможно, «для маскировки», параллельно с соединением, может быть нанесен умышленный ущерб кабелю.

 Пассивные методы очень скрыты, поскольку они практически не изменяют параметры излучения, распространяющегося через ОВ, но имеют низкую чувствительность. Поэтому для перехвата информации используются участки, где уровень бокового излучения повышен. Даже после образования стационарного распределения поля в волокне малая часть рассеянного излучения все еще проникает в оболочку и может быть каналом утечки

передаваемой информации. Возможность существования побочных оптических излучений с боковой поверхности оптоволокна происходит из-за ряда физических, конструктивных и технологических факторов:

- наличие  протекающих  мод  в  начальном  участке  волокна,  вызванное

возбуждением его источником излучения с пространственным распределением, превышающим апертуру волокна;

- излучение вытекающих и  излучательных мод по всей длине оптоволокна

из-за	рэлеевского	рассеяния	на	структурных	неоднородностях

оптоволокна, характерные размеры которых намного меньше длины волны излучения;

- преобразование направляемых мод в параметр волновода в результате

локальныхизмененийволноводныхнеоднородностейволокна:

микроизгибы (радиус изгиба сравним с диаметром OB) и макроизгибы (радиус изгиба намного больше диаметра ОВ);

- появление распределенных и локальных давлений на ОВ.

 Использование вытекающих мод в OB-соединениях представляет собой достаточную опасность с точки зрения защиты информации, поскольку

существует возможность организовать режим «прозрачности» несанкционированного сбора данных, когда система контроля и мониторинга «не замечает», выбор достаточно большого оптического сигнала с пути. В

этом случае трудно записать сигнал. Однако ввиду ограниченного и известного количества и местоположения таких мест на маршруте защита информации относительно легко достигается посредством организационных и технических мер (защита, наблюдение за такими объектами).

 Активные методы позволяют выводить излучение с гораздо большей мощностью через боковую поверхность ОВ. Однако в этом случае параметры излучения, распространяющегося вдоль оптоволокна (уровень мощности в канале, модовая структура излучения), которую можно легко обнаружить. Методы этой группы включают:

- механический изгиб ОВ;

- вдавливание зондов в оболочку;

- бесконтактное соединение оптоволокна;

- растворение оболочки;

- тепловая деформация геометрических параметров оптоволокна;

- образование неоднородностей в оптоволокне.

Компенсационные	методы	принципиально	сочетают	преимущества

первых	двух	групп	-	сокрытие	и	эффективность,	но	сопряжены	с

техническими трудностями в их реализации. Выход излучения, формирование и обратный вход через боковую поверхность должны выполняться с коэффициентом пропускания, близким к единице. Однако статистический характер распределения параметров ОВ по длине (диаметры, показатели преломления ядра и оболочки и т. д.). Спектральная полоса полупроводникового лазера и характеристики приемного устройства приводит к тому, что разница между введенными и введенными обратно

уровнями мощности имеет вероятностный характер. Следовательно, коэффициент передачи может принимать другое значение. Практические устройства, реализующие компенсаторные методы для удаления информации

с боковой поверхности оптоволокна , в настоящее время не известны. Следует отметить, что защитные оболочки и элементы конструкции кабеля

значительно ослабляют боковое излучение. Таким образом, перехват информации любым из вышеперечисленных способов возможен только в случае нарушения целостности наружной защитной оболочки кабеля и прямого доступа к оптическим волокнам.

Также может быть безразрывный съем информации, который может быть

выполнен	либо	на	изгибе	волокна,	либо	на	прямом	волокне	под

воздействием низких температур. Так как, при низких температурах показатель преломления стекла изменяется, так что уровень рассеяния может увеличиваться в сердцевине оптоволокна.




1.3 Основные физические принципы формирования каналов утечки в линия


1) Регистрация рассеянного излучения на длинах волн основного информационного потока и комбинационных частот;

2) Изменение угла падения. Использование внешнего воздействия для уменьшения угла падения до значения, меньшего, чем значение предельного угла падения, при котором начинает наблюдаться полное внутреннее отражение;

3) Оптическое туннелирование. Оптическое туннелирование состоит в прохождении излучения через волоконную оболочку с показателем преломления меньше, чем у сердцевины, при углах падения больше угла полного внутреннего отражения.

Каким образом атакующий может изменить угол луча?



? Формирование каналов утечки с изменением формы оптического волокна


  Изменение угла падения может быть достигнуто механическим воздействием на оптическое волокно, например, путем его изгиба. Когда оптическое волокно согнуто, угол падения электромагнитной волны

изменяется на границе сердцевины и оболочки. Угол падения меньше предельного угла, что означает выход части электромагнитного излучения из

волокна. Изгиб оптического волокна приводит к сильному побочному излучению в точке изгиба, что позволяет изъять информацию в локализованной области.


A. Сгибание оптоволоконного кабеля

  При таком способе подключения, кабель разбирается до волокна. Этот метод основан на принципе распространения света через волокно через полное внутреннее отражение. Для достижения этого метода угол падения света на переход между фактическим сердцевиной волокна и его оболочкой должен быть больше, чем критический угол полного внутреннего отражения.


   В другом случае, часть света будет излучаться через сердцевину. Значение критического угла является функцией отражения сердцевины и его оболочки и представлено следующим выражением:


?с=cos-1(? оболоч/?сердцев),	?оболоч 10МГц), длина волны которого удовлетворяет условию:
?
?L ?
?1
?


?


?
2







?


?

где
?
- длина волны электромагнитного излучения,




L - ширина области распространения звуковой волны.

     Деформации, создаваемые упругой волной, образуют периодическое изменение показателя преломления в оптическом волокне для света являющейся дифракционной решеткой.
     
Максимальный	угол	отклонения	наблюдаемого	дифракционного

максимума  равен  двум  брэгговским  углам(
2?
B ).  Частота  отклоненной




электромагнитной	волны	приблизительно	равна	частоте	основного

информационного  потока.
Интенсивность  дифракционного  максимума
может
определяется из,













???



L ?








I ? I 0 sin
2

?J 0 M 2 ?












?




?





























? 2



???









J











M

?15
сек
3
/ кг

где

0
-интенсивность звуковой волны,

2
? 1.51?10



является













акустооптическое качество кварца. Расчеты показывают, что для многомодового оптоволокна с параметрами (d /D) = (50/125) с акустическим
воздействием длиной волны
?
10 мкм и длине взаимодействия  L=0,001 м,




максимальный угол отклонения от исходного направления распространения составляет 5 градусов.















Рисунок 1.3.4 - Формирование дифракционной решетки в сердцевине оптического волокна звуковой волной


Даже при малых интенсивностях звуковой волны видимое электромагнитное излучение достаточно велико, чтобы регистрировать его с помощью современных фотоприемников. При фиксированной интенсивности звука, изменяя область озвучивания L, можно получить максимального показания интенсивности в дифракционном максимуме, в следствии можно увеличить интенсивность света отводимого в канал утечки.

 Другое внешнее влияние, которое изменяет отношение показателя преломления оболочки к показателю преломления сердцевины волокна (n2/n1) является механическим действием без изменения формы волокна, например растяжения.

 Когда оптическое волокно растягивается, показатель преломления сердцевины и оболочки изменяется на ?n1 и ?n2. При этом увеличивается значение полного угла отражения от Qr в Qr'.
?	?n1	?n2??
sin Qr ' ??? 1 ?	?	?sin?Qr


Отношение определяется фотоупругим эффектом.

  Принимая во внимание тот факт, что плавленый кварц выдерживает высокие напряжения (до 10-6 Па в идеальном состоянии), то применяя

большие механические напряжения к оптическому волокну, возможно получить изменения предельного угла на величину Qr '? Qr ?10 ?6 sin(Qr) что может быть достаточным для получения и вывода частичного объема потока за пределы оптического волокна.









Рисунок 1.3.5 - формирование канала утечки волокна под воздействием внешней силы F


  К бесконтактным методам изменения отношения(n2/n1) можно отнести влияние стационарных электрических полей, которые изменяют показатель преломления сердцевины и оболочки на ?n1 и ?n2. Влияние стационарного электрического поля можно добиться изменения предельного угла на величину:

Qr '? Qr ? 2 ?10 ?8 sin(Qr)

 Следует отметить, несмотря на то, что изменения величины предельного угла, вызванное как механическим напряжением, так и электрическим полем малы, но комплексное воздействие с другими методами может привести к

эффективному методу формирования канала утечки. Вышеупомянутые методы, имеют один минус, который позволяет легко фиксировать каналы утечки, созданные на их основе. Это определяется значительным обратным

рассеянием света в местах каналов утечки. С помощью импульсной рефлектометрии, такое соединение легко обнаруживается с высоким пространственным и временным разрешением.


*  Формирование

канала
утечки
методом
оптического
туннелирования






Метод,   который   позволяет   захватить   часть   электромагнитного
излучения
исходящего
за
пределы   сердцевины   информационного
оптического
волокна
дополнительным
световодом,
не
неся
дополнительных  потерь  и  обратных  рассеяний,  является
оптическим
туннелированием.
Явление
оптического
туннелирования
состоит  в

прохождении оптического излучения из среды с помощью показателя преломления n1 через слой с показателем преломления n2, меньше чем n1, в среду с показателем преломления n3 при углах падения больше, чем

полные внутренние углы отражения. На принципах оптического туннелирования в интегральной и волоконной оптике, существуют такие устройства, как оптический ответвитель, оптофоны, волоконно -оптические датчики физических величин.









Рисунок 1.3.6	- Формирование канала утечки	оптическим

туннелированием. n1,n2 - показатели преломления сердцевины и оболочки волокна, n3 - показатель преломления дополнительного оптического волокна


 Когда свет распространяется в оптическом волокне, часть светового потока выходит за пределы сердцевины оптического волокна. Интенсивность излучения волокна, выходящего из сердцевины в оболочку, на расстояние:

r ? ( D ? d ) 2


От изменения угла падения на границе сердцевина-оболочка Q находится из:

I
? exp
?
?4?n
?
r ?
sin
2
(Q) ?sin
2
(Qr)
?


?

?
?





?
I0


1










?

?
???





?


  Это приводит к тому, что при изготовлении оболочка занимает значительную долю в производстве оптических волокон. Более того, у одномодового волокна оболочка занимает гораздо больше объема, чем у многомодового волокна. Это следует из приведенной выше формулы для проникновения света из сердцевины в оболочку. Аппроксимация угла падения Q к углу полного отражения Qr показатель степени экспоненты стремится к нулю, свет распространяется по всей структуре волокна - сердцевине и оболочке. Вследствие этого, часть интенсивности из основного волокна может перейти в основное волокно. Интенсивность излучения перерастающая в дополнительный волновод определяется как:

I ? I 0 sin 2 ( kS)

где k - коэффициент связи оптических волокон,

S - длина оптического контакта двух волокон.

  Максимальное значение коэффициента между оболочкой и дополнительным оптическим волокном l = 0 и показатель преломления

дополнительного волокна n3=n1. Из этого, излучение основного оптического волновода полностью переходит в дополнительный волновод при некотором значении длина оптического контакта:

S ? 2?k


 При последующем увеличении длины оптического контакта происходит обратный процесс. Далее, излучение периодически переходит от одного волновода к другому, если не учитывать потери поглощения, рассеяния.

Главной особенностью оптического туннелирования является отсутствие обратного рассеянного излучения, что осложняет обнаружение

несанкционированного доступа к каналу связи. Этот метод извлечения информации является наиболее скрытным.

1.4 Моделирование



A. Методология

Чтобы определить потери при изгибе оптоволоконного кабеля типа SMF-

28 применяется частотный решатель Максвелла , базируемый на методе конечных элементов высокого порядка и позволяющий адаптировать граничные условия – расширяющегося идеально согласованного слоя.

Потери в изгибе рассчитываются на основе мнимой части постоянной распространения основной моды. Суммарные потери получаются путем сложения потерь ортогональной и основной мод.


B. Данные для моделирования.

Для волокна SMF-28, радиус сердцевины и показатель преломления. rc= 4,15

?m и nc= 1,4493

в оболочке они равны: rc= 62,25 ?m и nc1=1,444

Показатель преломления воздуха взят за единицу.

C. Расчет потерь мощности.

    Радиус изгиба ? берется вдоль оси x, мода оптоволокна поляризуется вдоль оси y, а распространение идет вдоль оси z, как показано на рисунке .





















Рисунок 1.4.1.	Радиус изгиба

   Рисунок 1.4.2 в данном рисунке показано числовое значение потерь на изгибе как функцию радиуса сгиба волокна метровой длины.

   Существует логарифмическая зависимость потерь относительно радиуса изгиба. Для малых радиусов изгиба (?<10мм) потери превышают 40 дБ/м. Для обычных радиусов изгиба (?> 15мм) потери составляют менее 1дБ/м.


























Рисунок 1.4.2 - Численная оценка потерь на изгиб, как функция от радиуса изгиба.


1.5 Эксперимент по подключению к оптоволокну



   A. Последовательность действий при подключении к оптоволоконному кабелю.

Съем информации выполняется при соблюдении следующих  шагов:

- Получение оптического сигнала с оптоволокна

- Демодуляция  сигнала(выделение  информационного  (модулирующего)

сигнала из модулированного колебания высокой частоты).

- Обнаружение механизма передачи (декодирование протокола)

- Программная обработка данных/пакетов и извлечение из них данных.

    Эксперимент включает передачу цифрового видеосигнала через оптоволоконный кабель Ethernet с одного компьютера на другой. Подключаемое оптоволокно было помещено в оптический каплер (соединитель), в котором волокно сгибается, при сгибе нарушается принцип полного внутреннего отражения. Это устройство направляет захваченный пучок света на однонаправленный Ethernet конвертер. Далее фреймы Ethernet обрабатываются, видеопоток отображался на третьем ПК. Для передачи потока и воспроизведения применялся VLC плеер. Анализатор протоколов WireShark применялся для получения пакетов, а ПО Chaosreader применялся для реконструкции видео из полученных пакетов.




B. Процедура

   Программное обеспечение и аппаратное обеспечение подключены (на рис1.5.1). Оптоволокно проходит от источника видеосигнала к приемнику, через зажим каплера. В зажиме часть света снимается и поступает в однонаправленный медиаконвертер, который считывает фреймы Ethernet , которые после отправляются на третий ПК, где имеется WireShark. Анализатор протоколов преобразует Ethernet- фреймы и извлекает информацию, такую как MAC-адреса источника и приемника. Кроме того, он обрабатывает содержимое фреймов и извлекает из него IP-пакеты. Информация, полученная от пакетов, включает в себя IP-адреса, сообщения сигнальных протоколов и биты служебной загрузки.
   





















Рисунок 1.5.1. Экспериментальная схема подключения к оптоволокну методом изгиба


   Пакеты, собранные таким образом, сохраняются в pcap(packet capture). Затем файл обрабатывается программным обеспечением Chaosreader , которые восстанавливает исходные файлы и создает индекс восстановленных файлов. Для просмотра видео, мы смотрим в каталог и ищем файлы * .DAT большого размера. Затем этот файл открывается в проигрывателе VLC и отображает перехваченную часть видеопотока.


C. Возможные действия при прослушивании



Вдобавок воспроизведения видео, экспериментальная сисетма, также может быть использована для осуществления других операций по перехвату информации, например, получения паролей, атаки поп IP-адресам и т.п.

Вывод по главе

Существует три основных способа предотвращения посторонних подключений:

A. Наблюдение за кабелем и мониторинг: 1) Мониторинг сигналов вблизи волокна.

Производство волокна с дополнительными волокнами, через которые передается специальные контрольные сигналы. Использование этого способа увеличивает стоимость кабеля, но любая попытка согнуть кабель вызывает потерю сигнала мониторинга и вызывает тревогу.

2) Электрические проводники

Другой способ состоит из объединения электрических проводов в кабеле,

и если оболочка кабеля нарушается, то изменяется емкость между электрическими проводниками, вследствие чего запускается тревога.

3) Мониторинг мощности мод.

   Этот метод применим к многомодовому оптоволокну, в котором затухание является функцией мода, в котором распространяется свет. Соединение влияет на определенные моды, но также влияет и на другие моды. Это приводит к перераспределению энергии от проводящих мод к непроводящим, что изменяет отношение энергии в сердцевине волокна и его оболочки. Варьирование энергии в модах может быть обнаружено на принимающей стороне соответствующим измерением, которое будет представлять собой информацию, т.е. есть подключение к кабелю или нет.

4) Измерение оптически значимой мощности

  В оптоволокне можно контролировать уровень оптически значимой мощности. В случае, если она отличается от установленного значения,

срабатывает тревога. Однако для этого требуется соответствующее кодирование сигнала и чтоб в оптоволоконном кабеле постоянно присутствовало определенное значение сигнала.

5) Оптические рефлектометры

   Поскольку соединение с волокном забирает часть оптического сигнала, для проверки соединений используются оптические рефлектометры. С их помощью можно установить место, в котором обнаружено падения уровня сигнала.

6) Методы с использованием пилотного сигнала:

    Пилотные сигналы проходят через оптоволокно, как и коммуникационные связи. Они используются для проверки или обнаружения сбоев в передаче. Пилотные сигналы могут также использоваться для просмотра атак, связанных с помехами, но если волновые частоты пилотных сигналов не затронуты, то этот метод не является лучшим при обнаружении таких атак.

B. Сильногнущееся оптоволокно:

Эти тип.......................