автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.04, диссертация на тему:Защита информации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов

МИНИСТЕРСТВО ВНУТРЕННИХ ДЕЛ РОССИИ ВОРОНЕЖСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

КОХАНОВ Роман Павлович

ЗАШИТА ИНФОРМАЦИИ В СИСТЕМАХ ПАКЕТНОЙ РАДИОСВЯЗИ НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТЬЮ

СИГНАЛОВ

Специальность: 05.12.04 - "Радиотехника, в том числе системы и устройства радионавигации, радиолокации и телевидения"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Диссертация выполнена на кафедре информационной безопасности Воронежского института МВД России

Научный руководитель: кандидат технических наук,

старший научный сотрудник Обухов Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Бухарин Сергей Васильевич кандидат технических наук, доцент

Дунец Владимир Петрович

Ведущая организация: Московский технический университет связи и

информатики

Защита диссертации состоится «2» декабря 2004 года в 15 часов на заседании диссертационного совета К 203.004.01 при Воронежском институте МВД России по адресу:

394065 г. Воронеж, пр. Патриотов, 53, ауд. № 329. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Воронежского института МВД России.

Автореферат разослан «5» ноября 2004 года.

245М

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Широкомасштабное применение в телекоммуникационных системах (ТКС) правоохранительных органов и других силовых структур средств вычислительной (микропроцессорной) техники обусловливает бурное развитие технологии пакетной передачи информации системами радиосвязи. В свою" очередь системы радиосвязи являются одним из основных каналов утечки информации, поскольку защита информации в них затруднена из-за их протяженности и возможности доступа к передаваемым сигналам за пределами контролируемых зон объектов.

Применение методов криптографической защиты позволяет практически полностью исключить возможность прочтения и подмены информации. Однако криптографические методы не защищают от преднамеренных прицельных помех, использование которых может полностью парализовать работу подразделений МВД и других силовых структур.

В свою очередь эффективность радиопротиводействия, основанного на создании ответных помех зависит от временной задержки момента прихода помехи относительно момента прихода сигнала (информационного пакета) в точку приема системы радиосвязи. Эта задержка обусловлена временными затратами на обнаружение и идентификацию излучения, настройку и включение передатчиков помех, а также на распространение радиоволн. Следствием влияния этих факторов является существование «эллипсов доступности» систем радиосвязи с фокусами в точках размещения их корреспондентов, находясь за пределами которых средства помех (СП) не способны оказывать эффективное воздействие на сигналы по причине запаздывания помех.

Размеры «эллипса доступности», а, следовательно, и максимально возможные дистанции подавления, тем меньше, чем меньше время излучения сигнала и чем больше время реакции средств помех. Отсюда следует вывод, что посредством уменьшения длительности сигнала опасная зона (зона, в пределах которой может быть реализовано эффективное радиопротиводействие) может быть сокращена до размеров контролируемой (охраняемой) зоны, а использование в системах радиосвязи сигналов, имеющих время излучения меньше некоторого порогового значения, исключает всякую возможность их подавления.

С другой стороны уменьшение длительности информационных пакетов приведет к неизбежному увеличению времени передачи всего сообщения из-за наличия в каждом пакете служебных символов и защитных интервалов между пакетами. А увеличение времени передачи сообщения, в свою очередь, ведет к образованию очередей в системе связи и к несвоевременной доставке сообщений, т.е. за время, превышающее оперативную ценность передаваемой информации.

В этой связи представляется актуальным проведение исследования, направленного на

выявление зависимости защищенности передаваемой в системах радиосвязи информации от параметров используемых ствия и радиоэлектронной обстановки;

оценку эффективности регулирования длительности сигналов как меры защиты от разрушающего воздействия помех;

обоснование предложений по защите информации в каналах радиосвязи.

Объектом исследования являются системы пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем.

Предметом исследования выступает управление длительностью информационных пакетов в системах пакетной радиосвязи.

Целью исследования является разработка предложений по организации противодействия преднамеренным прицельным помехам в системах пакетной радиосвязи посредством управления длительностью информационных пакетов.

Для достижения указанной цели в работе решены следующие научные задачи:

1. Выявлены особенности проявления угроз информационной безопасности пакетной радиосвязи и обоснованы предложения по организации противодействия им на основе управления временными параметрами передаваемых сигналов.

2. Разработан комплекс моделей для исследования эффективности противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС на основе управления длительностью информационных пакетов.

3. Оценена эффективность противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем ОВД на основе управления длительностью информационных пакетов.

4. Обоснованы предложения по защите информации в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем ОВД.

Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, теории вероятностей и математической статистики, теории информационной безопасности, математического моделирования, а также методы оптимизации по количественным критериям.

Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, обеспечивается:

корректным использованием методов исследования и математического моделирования;

сопоставлением результатов с известными из публикаций частными случаями.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации при решении перечисленных задач, состоит в следующем:

1. Разработана методология исследования эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи в условиях взаимных и преднамеренных помех в части учета совокупности пространственно-временных характеристик конфликтного взаимодействия средств связи и средств помех. Это позволило оценить диапазоны варьирования длительностью информационных пакетов (сообщений) обеспечивающие эффективную защиту информации от прицельных-преднамеренных помех, создаваемых различными способами.

2. Обоснованы рекомендации по повышению эффективности защиты информации (повышению достоверности и своевременности доставки сообщений) в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС ОВД на основе приспособления параметров сигналов (длительности передаваемых информационных пакетов) к параметрам средств радиопротиводействия и изменяющимся условиям РЭО.

Основные научные положения, выносимые на защиту:

1. Эффективность радиопротиводействия прицельным преднамеренным радиоэлектронным помехам (ответным помехам или помехам,, создаваемым в режиме «погони вслед за сигналом») зависит от пространственно-временных параметров конфликта, определяющих временную задержку момента прихода помехи относительно момента прихода сигнала на текущей частоте в точку приема системы пакетной радиосвязи. Возможен выбор значений длительности передаваемых информационных пакетов (фрагментов), обеспечивающих доставку информации в точку приема в условиях преднамеренных прицельных помех с требуемыми достоверностью и своевременностью.

2. Рекомендации по совершенствованию средств радиосвязи, направленные на согласование значения длительности передаваемых средствами связи сообщений (информационных пакетов) с значениями параметров средств радиопротиводействия и радиоэлектронной обстановки (РЭО), позволяющие повысить эффективность защиты информации в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем ОВД, использующих сигналы малой длительности в условиях радиоэлектронного противодействия и изменяющейся РЭО.

Практическая значимость и результаты внедрения. 1. Разработанные в диссертации методики использованы при разработке учебных пособий «Источники и каналы утечки информации» и «Защита информации в мобильных системах связи» для курсантов и слушателей образовательных учреждений высшего профессионального образования МВД России по специальности 075600 - Информационная безопасность телекоммуникационных систем.

в учебном процессе Воронежского института МВД России при разработке курса лекций по дисциплинам «Технические средства защиты информации», «Организация радиоэлектронной защиты в органах внутренних дел» и «Организация радиоэлектронной разведки в органах внутренних дел» - в части теоретических аспектов защиты информации в системах радиосвязи, использующих сигналы малой длительности и их разведки;

в учебном процессе Военного института радиоэлектроники МО РФ при разработке курса лекций по дисциплинам «Технические средства защиты информации» - в части теоретических аспектов радиопротиводействия системам радиосвязи, использующим сигналы малой длительности и их разведки;

в учебном процессе Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана по подготовке, переподготовке и повышению квалификации специалистов в области защиты государственной тайны и противодейст-

вия техническим разведкам при изучении ими дисциплин, касающихся данной тематики.

Результаты диссертационной работы внедрены в:

Воронежском институте Министерства внутренних дел РФ.

Военном институте радиоэлектроники Министерства обороны РФ;

5 Центральном научно-исследовательском испытательном институте Министерства обороны РФ;

Региональном учебно-научном центре «Безопасность» при Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана;

Отделе связи, специальной техники и автоматизации службы тыла аппарата ГУВД Воронежской области МВД России.

Внедрение результатов подтверждается соответствующими актами.

Апробация работы.

Основные методические и практические результаты исследований докладывались на следующих конференциях:

1. 6-й Всероссийской научно-технической конференции «Информация и безопасность» - Москва 2003 г.;

2. Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» - Воронеж 2003 г.;

3. 2-й Всероссийской конференции «Обеспечение информационной безопасности. Региональные аспекты» - Сочи, 2003;

4. IV Всероссийской научно-практической конференции «Охрана, безопасность и связь» («Охрана- 2003») - Воронеж, 2003 г.

5. Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» - Воронеж 2004 г.;

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано два учебных пособия, а также 10 научно-технических статей и докладов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и библиографического списка использованной литературы, изложенных на 141 страницах машинописного текста, содержащих 24 рисунка, 4 таблицы.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационного исследования, формулируются цель и задачи исследования, научная новизна, практическая ценность, положения, выносимые на защиту, а также практическая значимость и результаты внедрения.

Первый раздел «Особенности защиты информации в системах пакетной радиосвязи. Обоснование задач исследования» посвящен анализу особенностей функционирования систем пакетной радиосвязи (СПРС) перспективных телекоммуникационных систем (ТКС), использующих сигналы малой длительности, в том числе с псевдослучайной перестройкой рабочих частот (ППРЧ), как объектов радиопротиводействия (РП), а также постановке задач исследования.

В процессе анализа средств радиосвязи перспективных ТКС

выявлены принципы их построения и особенности функционирования;

выявлены способы формирования сигналов, нашедшие наибольшее применение в технике радиосвязи;

показано, что перспективным направлением развития ТКС является использование режима пакетной передачи информации.

На основе анализа СПРС показано, что наибольшую угрозу представляют прицельные электромагнитные помехи, позволяющие блокировать передачу информации. При этом для радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи могут быть применены ответные помехи, либо помехи, создаваемые в режиме погони. Традиционный радиомониторинг не позволяет эффективно обнаруживать и пеленговать такие излучения.

Обоснованы критерии и показатели эффективности радиопротиводействия, а также задачи исследования эффективности защиты информации в СПРС при воздействии прицельных электромагнитных помех.

Показано, что радиопротиводействие эффективно при выполнении двух условий:

во-первых, энергетического критерия, то есть при ^->Кп, где Рп и Рг

- соответственно мощности помехи и сигнала на входе приемного устройства, Кп - коэффициент подавления;

во-вторых, информационного критерия, то есть при рчвк >ртк_т , где рчк

- вероятность частотно-временного контакта помехи и сигнала.

Показано, что варьирование (уменьшение) длительностью информационных пакетов позволяет частично, либо полностью устранить воздействие прицельных электромагнитных помех на сигнал СПРС.

Второй раздел «Модель системы радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи» посвящен разработке модели системы РП СПРС для последующего ее использования в интересах исследования эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи.

Разработаны частные модели для оценки эффективности методов радиопротиводействия, основанных на создании ответных узкополосных и широкополосных помех, а также помех в режиме индивидуальной и групповой погони по частотам, учитывающие особенности функционирования средств помех (средств радио-, радиотехнической разведки и средств создания помех) и средств связи в условиях помех.

В разработанных моделях в качестве показателя эффективности несанкционированного доступа (НСД) средств РП к передаваемой в СПРС информации использована вероятность частотно-временного контакта помехи и сигналарчк. Выбор параметра рчк объясняется тем, что он позволяет применять методы теории вероятностей и при этом равен доле сигнала Бп, поражаемой помехой, и обратно пропорционален скважности Qn воздействия помехи на сигнал, традиционно используемых для оценки эффективности РП телефонных

СПРС и СПРС передачи данных, соответственно. В этом случае критерий эффективного РП СПРС следующий

где ра - вероятность пребывания средства создания помех (СП) в состоянии излучения помехи, определяемая цикличностью процесса РП;

рч1 - условная вероятность частотного контакта помехи с текущим информационным пакетом (частотовыходом);

рк - вероятность временного контакта помехи и текущего информационного пакета сигнала при условии наличия частотного контакта;

Рч,к-шр - требуемое для эффективного РП значение рчвк. В общем случае значение величины рчвк-шр зависит от отношения помеха/сигнал в точке приема СПРС, параметров сигнала и помехи, типа и параметров кодирования, пере-межения и т.п.

Наличие в выражении (1) сомножителя рд определяется необходимостью чередования в процессе создания помех временных интервалов радиоразведки t и излучения помех tип для оперативного реагирования на изменения в работе подавляемых систем радиосвязи. Так в СП СПРС предполагается реализация циклов:

"доразведка-подавление" с параметрами Тдрз и Тпод - для уточнения радиоэлектронной обстановки (РЭО);

"контроль-помеха" с параметрами и - для определения на этапе «подавление» состояния СПРС и излучения прицельной помехи.

При количестве реализуемых циклов I

Значение вероятности частотного контакта помехи и сигнала в (1) определяется выражением

(1, для СПРС без перестройки частоты

Робн' Робел* для СПРС с перестройкой частоты'

где Рае, - вероятность обнаружения и идентификации сигнала СПРС на текущем интервале контроля; рбл - вероятность его обслуживания.

Значение вероятности в (3) определяется выражением

Робн ~ Робм-э * РиОен > (4)

Рчк =

(3)

где ла,

Роби-э - вероятность энергетического обнаружения факта излучения ситару - вероятность идентификации излучения СПРС. Значение вероятности обслуживания определяется выражением

Робел

пР» Ь'т < К<

обн

> к.,.

(5)

[1, при П к„ л00-„

где Коб1 - количество частот, на которых обнаружены излучения СПРС на текущем интервале контроля; - количество каналов помех СП.

Значение вероятности временного контакта помехи и сигнала в (1) равно

где tu - длительность информационного пакета; t - время реакции СП; т

ррв

временные потери на распространение радиоволн (РРВ), тр/я = &.Кря!с, — Яр + Я„ - Лс - разностное расстояние контура РП, Яс - дистанция связи, Яг - дистанция разведки, Яп - дистанция подавления (рис.1), с - скорость света.

Рис.1. Контур радиопротиводействия При заданном значении рк-шр, выражение (6) определяет размеры «эллипса доступности» СПРС при создании прицельных помех

Лр+К = ^+с{1и{1-ри.тр)-1р), (7)

за пределами которого средство помех не обеспечивает выполнение информационного критерия радиопротиводействия. Как видно из (7), при фиксированной дистанции связи Яс размеры «эллипса доступности» тем меньше, чем меньше время излучения СПРС (длительность пакета) и чем больше время реакции средства помех.

Модель оценки эффективности ответныхузкополосных помех Идея способа дискретно-заградительного ответного подавления (ДЗОП) состоит в распределении средств помех по частотам, используемым системами пакетной радиосвязи (в том числе с ППРЧ), и создании на этих частотах ответных помех. Временная диаграмма способа ДЗОП представлена на рис.2.

Рис.2. Временная диаграмма способа ДЗОП — сигнал, ШШ1 контроль, Шт помеха

Для эффективного подавления СПРС способом ДЗОП, средства РП в точке приема СПРС должны обеспечить выполнение неравенства (1), составляющие которого равны

(8)

где ^

- время реакции СП, необходимое для определения факта наличия

сигнала СПРС на контролируемой частоте и включения передатчика помех на излучение: tpД;юп = tнaб + 4 + Х<пл; tнaб - время, затрачиваемое на наблюдение сигнала СПРС (при условии его наличия), достаточное для принятия решения об обнаружении; tй - время, необходимое для анализа результатов наблюдения (проведения расчетов) и принятия решения об обнаружении; t<nл - время, необходимое для включения передатчика помех; К - количество используемых СПРС частот (объем адресной группы частот для СПРС с ППРЧ).

Граница эффективного применения способа ДЗОП, задаваемая длительностью информационного пакета, при которой еще возможно эффективное подавление, определяются выражениями

(9)

Оптимизация параметров средств РП при реализации способа ДЗОП предполагает поиск значений времени контроля наличия излучения (времени просмотра выделенной частоты) t и длительности излучения помехи tn, обеспечивающих, при фиксированных значениях других параметров СПРС, подавление ее с предельно достижимой (минимальной) длительностью информационного пакета. Решение названной задачи достигается минимизацией значения

Процесс радиоразведки при реализации способа ДЗОП предусматривает последовательную запись фрагментов сигнала длительностью tnpc (см. рис.3). Поэтому величина tнaб является дискретной случайной величиной с математическим ожиданием

1т6-ср

= ХРоб„(Х)+ + ^прс\0 - Роб,,(*))• " РоЛ'прс))"' ' РобА'прс)

Ы

где х - время контакта средства РР с сигналом СПРС при его первом про-

смотре на контролируемой частоте:

0<х <1„,

п - количество сеансов записи

сигнала за время его излучения на частоте.

Рис.3. Временная диаграмма функционирования станции помех при ДЗОП сигнал, — — — ■ помеха

Процессы излучения информационных пакетов и радиоразведки асинхронны, поэтому х - непрерывная случайная величина, распределенная по равномерному закону в пределах [0^пр], и

=—] [*/>*„(*)+ + «V)- о - -рЛ<«гс)

V о I. *ч

¡к. (10)

Оптимальным значением параметра Тпрс является tnpc_п¡т минимизирующее величину 1ш6 сг в выражении (10).

Модель оценкиэффективности помех, создаваемых врежиме групповой погони по частотам

Идея способа групповой погони по частотам состоит в назначении средствам помех участков диапазона частот, в котором работает группа СПРС (в том числе с ППРЧ), и формировании помех в режиме погони за всеми обнаруживаемыми излучениями, удовлетворяющими заданным требованиям (направление прихода, уровень сигнала и т.п.), без выявления их принадлежности. Временная диаграмма способа групповой погони по частотам представлена на рис.4.

Для эффективного подавления системы пакетной радиосвязи способом ГПЧ средства РП в точке приема СПРС должны обеспечить выполнение условия (1), составляющие которого равны.

Величина р€ПП определяется выражением (2) при 1=2. Вероятность временного контакта помехи и сигнала , после соответствующих преобразований имеет вид

Р«.тч -

2/.

(/ У

Хи * иЬппп /

I ('*)-тах ~~ 'ай-тт )

> ' *>-тт < 'к < 'эд-тю •

(11)

где ^.т/я = 4 + 1ц + 1„ + Тррв, /3„.та, = 2/* + + /„ + Г„ + г^,, /„ - время настройки (перестройки) передатчика помех на новую частоту.

Вероятность частотного контакта помехи и сигнала на текущем интервале излучения помехи определяется выражением (3), где

(12)

(13)

где Тц - цикл перестройки частоты СПРС с ППРЧ: Т^+Х , X время перестройки СПРС с одной частоты на другую;

р0() - вероятность обнаружения излучения за время X; р{ - вероятность обнаружения контрольным разведывательным приемником на текущем интервале контроля излучений на г частотах;

рннслг1 - вероятность обслуживания СПРС при обнаружении на других частотах г «отвлекающих» информационных пакетов (частотовыходов); Ка - количество частот, обслуживаемых одним средством помех. Ряд распределения вероятностей количества наблюдаемых «отвлекающих» информационных пакетов (частотовыходов) р{ (1=0, 1, ..., К-1) может быть построен путем набора статистики либо рассчитан. При равномерной загрузке частот диапазона

где р1ег - усредненное значение вероятности использования СПРС произвольной частоты обслуживаемого поддиапазона, которое на этапе ведения РП определяется выражением

а на этапе планирования РП -

(15)

рбн - ожидаемое значение вероятности обнаружения, определяемое выражением (12);

ршш - значение вероятности ложной тревоги на отдельной частоте, реализуемое контрольным разведприемником СП;

р^/Т, - вероятность излучения СПРС;

рк=1/К- вероятность использования частоты из группового набора;

К - коэффициент загрузки СПРС,

М1рс - ожидаемое количество СПРС в обслуживаемом поддиапазоне.

Решение (11) относительно параметра tu показывает, что с использованием способа ГПЧ возможно эффективное подавление систем пакетной радиосвязи (в том числе с ППРЧ), длительность излучения которых на отдельной частоте удовлетворяет неравенству

(17)

Выражение (17) при известных составе и параметрах средств РП, а также параметрах группы СПРС, позволяет рассчитать границу эффективного применения способа групповой погони по частоте - минимальной длительности информационного пакета (времени излучения СПРС на частоте), при котором еще возможно их эффективное подавление.

Оптимизация параметров средств РП при подавлении систем пакетной радиосвязи (в том числе с ППРЧ) способом групповой погони по частоте предполагает поиск значений параметров цикла «контроль-помеха» tK и tn, обеспечивающих, при фиксированных значениях других параметров подавляемых СПРС и средств помех, подавление СПРС с предельно достижимым минимальным значением длительности информационного пакета (максимальной скоростью ППРЧ) при заданном количестве используемых частот (объеме АГЧ) К.

Третий раздел «Модель оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи на основе варьирования длительностью сигналов» посвящен разработке модели для исследования эффективности противодействия угрозам информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи, в том числе с ППРЧ, на основе управления временными параметрами передаваемых сообщений.

Модель основана на использовании разработанной в разделе 2 модели оценки эффективности воздействия прицельных преднамеренных помех на сигналы систем пакетной радиосвязи.

Разработанная модель позволяет обосновывать длительность передавав-

мых информационных пакетов (фрагментов сигнала), обеспечивающую выполнение как требований к достоверности передаваемой информации посредством защиты от воздействия преднамеренных прицельных помех, так и требований к своевременности доставки сообщений в системе связи.

Обоснование длительности информационных пакетов в интересах защиты информации в системах пакетной радиосвязи возможно на основе оценки эффективности (возможностей) средств преднамеренных помех, поэтому модель исследования эффективности противодействия преднамеренным помехам как угрозе информационной безопасности на основе управления длительностью информационных пакетов включает в себя модель исследования эффективности электромагнитного противодействия.

Структура математической модели для исследования эффективности противодействия угрозам информационной безопасности СПРС на основе управления параметрами передаваемых сигналов представлена на рис.5.

Модель исследования эффективности противодействия угрозам информационной безопасности ТКС на основе управления параметрами передаваемых сообщений

Рис.5. Модель исследования эффективности противодействия угрозам информационной безопасности ТКС Задача обоснования номенклатуры и потенциальных границ варьирования параметров сигналов СПРС решается на этапе их проектирования. Решение по каждому параметру должно приниматься с учетом

результатов оценки эффективности варьирования параметра, как меры защиты информации;

технологической возможности варьирования параметра разрабатываемым средством;

возможности обеспечивающих средств (в частности разведки) по обеспечению эффективного применения данной меры;

влияния варьирования параметра на функционирование системы в целом;

экономической целесообразности и др.

Задача выбора управляемых параметров и их значений в интересах защиты передаваемой информации решается в процессе функционирования СПРС. При этом следует учитывать ряд факторов, таких как

эффективность принимаемой меры защиты информации в СПРС;

точность и оперативность получения исходных данных для принятия решения;

влияние применяемой меры на качество связи в СПРС;

влияние применяемой меры на качество функционирования системы в целом и т.д

При применении в СПРС передачи информации в виде пакетов и управления временными параметрами пакетов в качестве меры защиты информации от преднамеренных прицельных помех необходимо учитывать следующую особенность. Разбиение сообщения на части и передача в виде пакетов неизбежно приводит к удлинению сообщения. Это объясняется тем, что каждый пакет, наряду с информационной частью, содержит служебную часть. Кроме того, передача пакетов разделена во времени защитными интервалами, а при использовании перестройки рабочей частоты в качестве меры развед- и помехохащиты - интервалами, необходимыми для перестройки передатчика с одной частоты на другую. В то же время к передаче каждого сообщения предъявляются требования по своевременности доставки, определяемые оперативной ценностью передаваемой информации.

Для обеспечения своевременной передачи информации длительность излучения пакета tnalí должна удовлетворять условию

где Ц - количество информационных символов в сообщении; ^ - длительность защитных интервалов между пакетами; Тц - время оперативной ценности сообщения; - количество переприемных участков в системе связи, задейст-вуемых для доставки сообщения; 1и - количество служебных символов в пакете; уп/!р - скорость передачи информации в пакете;

Выражение (18) определяет «н ижнюю границу» параметра длительность информационного пакета в системе пакетной радиосвязи.

Расчет «верхней границы» параметра длительность информационного пакета в системе пакетной радиосвязи, то есть длительности пакета, при которой воздействие прицельных помех становится неэффективным (обеспечиваются требования по достоверности передаваемой информации), может быть осуществлен с использованием разработанной в разделе 2 модели. Использование этой модели позволяет определить потенциальные возможности средства Создания электромагнитных помех, поскольку она предполагает адаптацию пара-

метров средств помех к параметрам средств СПРС и радиоэлектронной обстановки.

Полученные таким образом «верхняя и нижняя границы» определяют допустимый диапазон варьирования длительностей пакетов, при которых выполняются требования по своевременности и достоверности передачи информации.

Четвертый раздел «Оценка эффективности противодействия преднамеренным помехам в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов» посвящен разработке предложений по повышению эффективности противодействия прицельным преднамеренным помехам в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС на основе управления длительностью передаваемых информационных пакетов (сообщений).

В разделе представлены результаты расчета эффективности противодействия наиболее сложным с позиции помехозащиты преднамеренным прицельным ответным помехам на основе управления длительностью передаваемых сообщений (информационных пакетов).

Анализ полученных зависимостей позволил разработать предложения по повышению эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС органов внутренних дел и других силовых структур в условиях воздействия прицельных преднамеренных помех на основе управления параметром «длительность информационного пакета».

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

1. Снижение нижнего предела регулирования параметра длительность информационного пакета в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех может быть достигнуто посредством

сокращения длины передаваемых сообщений;

уменьшения количества служебных символов в информационном пакете;

увеличением скорости передачи информации в пакете;

уменьшением длительности защитного интервала между информационными пакетами;

уменьшением количества переприемных участков

1.1. Для сокращения длины передаваемых сообщений в системах пакетной радиосвязи ОВД необходимо применение методов снижения избыточности (повышения информативности) сообщений, например, за счет их формализации, а также за счет исключения из сообщения информации переданной ранее или априори известной на приемной стороне.

1.2. При создании ведомственных СПРС ОВД необходимо предусматривать возможность их автономного функционирования (без выхода в системы пакетной связи общего пользования) в критических ситуациях, когда наиболее возможно массированное воздействие прицельных преднамеренных помех. При реализации режима автономного функционирования системы пакетной радиосвязи необходимо использовать для адресов корреспондентов и нумерации пакетов последовательности минимально возможной длины. Это позволит уменьшить количество служебных символов в информационном пакете.

1.3. Для увеличения скорости передачи информации в пакете необходимо использовать современные методы модуляции/демодуляции и передачи сигналов в широкой полосе.

1.4. В интересах обеспечения своевременности доставки сообщения среднее значение длительности защитного интервала между информационными пакетами должно быть минимально необходимым.

1.5. В системах пакетной радиосвязи ОВД, особенно при их функционировании в критических ситуациях количество переприемных участков (узлов коммутации и ретрансляции) должно быть минимальным. Для передачи особо важных сообщений необходимо использовать каналы прямой связи.

2. Повышение верхнего предела регулирования параметра «длительность информационного пакета» в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех может быть достигнуто посредством

снижения отношения сигнал/шум в точке размещения разведприемника средства помех;

повышением избыточности передаваемого сообщения.

2.1. Для снижения отношения сигнал/шум в точке размещения разведпри-емника средства помех в системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо предусмотреть ряд мер, таких как

использование направленных антенн (антенных решеток) обеспечивающих минимальное излучение (ноль диаграммы направленности антенны) в по-мехоопасном направлении;

автоматическая регулировка мощности передающих устройств, обеспечивающая минимально-достаточный уровень сигнала в точке приема санкционированного корреспондента.

2.2. Для повышения избыточности передаваемого сообщения в системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо применять методы избыточного помехоустойчивого кодирования.

3. Поскольку защищающаяся сторона не может повлиять на значения параметров средств помех (полоса контроля, время записи фрагмента сигнала, время его анализа и вероятность ложной тревоги разведприемника, время включения передатчика помех), то эти параметры при проектировании системы пакетной радиосвязи должны быть спрогнозированы с учетом достижений современной науки и техники и учтены при проведении расчетов и принятии решений о реализуемых параметрах и алгоритмах функционирования системы.

4. Системы пакетной радиосвязи органов внутренних дел, предназначенные для использования в критических ситуациях (в том числе в условиях преднамеренных прицельных помех) должны быть асинхронными, поскольку при использовании синхронных систем связи средство преднамеренных помех после измерения соответствующих параметров (период и длительность информационных пакетов, координаты корреспондентов СПРС) может синхронизироваться с СПРС и обеспечить разрушение передаваемой в ней информации.

5. В системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо реализовывать и использовать в качестве меры помехозащиты режим адаптивной перестройки длительности передаваемых информационных пакетов.

6. Алгоритм обоснования временных параметров передаваемых информационных пакетов должен предусматривать проведение расчетов с использованием разработанного в диссертации научно-методический аппарата.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Источники и каналы утечки информации в телекоммуникационных системах: Учебное пособие. / В.Г. Кулаков, А.Б. Андреев, А.В. Заряев, А.Н. Обухов, Р.П. Коханов. - Воронеж: ВИ МВД России, 2003. - 95 с.

2. Защита информации в мобильных системах связи: Учебное пособие. / В. Г. Кулаков, А. Б. Андреев, А. В. Заряев, А. Н. Обухов, Р.П. Коханов и др. -Воронеж: ВИ МВД России, 2003. -138 с.

3. Коханов Р.П. Обоснование параметров системы радиоконтроля на этапе вскрытия параметров сигналов / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, Е.А. Мешкова // Информация и безопасность. - Воронеж: ВГТУ, 2002. - №3. - С. 73-74.

4. Коханов Р.П. Обоснование требований к системе радиоконтроля по точности определения местоположения корреспондентов линий радиосвязи с псевдослучайной перестройкой рабочих частот / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, А.А. Ильин и др. // Информация и безопасность. - Воронеж: ВГТУ, 2002. - №3. - С. 94-96.

5. Коханов Р.П. Оценка количества телекоммуникационных систем с псевдослучайной перестройкой рабочих частот в зоне радиоконтроля / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, А.А. Ильин и др. // Информация и безопасность. - Воронеж: ВГТУ, 2003. - №1. - С. 115-116.

6. Коханов Р.П. Оценка влияния режима псевдослучайной перестройки рабочих частот на емкость конфликтно-устойчивых телекоммуникационных систем / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, А.А. Ильин и др. // Информация и безопасность. - Воронеж. ВГТУ, 2003. - №1. - С. 119-120.

7. Коханов Р.П. Метод оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи посредством управления длительностью сигналов / Р.П. Коханов, Н.Ю. Назаренко, А.Н. Обухов. // Информация и безопасность. - Воронеж: ВГТУ, 2004. - №2. - С.103-105.

8. Коханов Р.П., Назаренко Н Ю., Обухов А.Н. Защита информации в линиях пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов // Вестник Воронежского института МВД России - Воронеж: ВИ МВД России, №1(16), 2004. С. 73-75.

9. Коханов Р.П. Формирование сигналов в конфликтно-устойчивых телекоммуникационных систем с псевдослучайной перестройкой рабочих частот / Р.П. Коханов, // ВНПК «Современные проблемы борьбы с преступностью». -Воронеж, ВИ МВД России, 2003. - 4.2. - С.72-73.

10. Коханов Р.П. Методический подход к оценке эффективности защиты информации в ТКС посредством варьирования временных параметров сигналов / Р.П. Коханов // Всероссийская научно-практическая конференция «Охрана, безопасность и связь». Ч. 1. - Воронеж: ВИ МВД России, 2003. - С.113-114.

Подписано в печать 3.11.2004 г. Формат 60x84 1/16. Усл. печ л. 0,93. Уч.-изд. Л. 1,00 Заказ № 265. Тираж 100 экз.

Типография Воронежского института МВД России 394065, Воронеж, проспект Патриотов, 53

р22Ш

РНБ Русский фонд

2005-4 21588

Введение.

1. Особенности защиты информации в системах пакетной радиосвязи. Обоснование задач исследования.

1.1. Анализ особенностей построения и функционирования систем пакетной радиосвязи.

1.1.1. Особенности построения и функционирования систем пакетной радиосвязи.

1.1.2. Особенности применения режима псевдослучайной перестройки рабочей частоты в системах пакетной радиосвязи.

1.2. Анализ угроз информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи.

1.2.1. Классификация угроз информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи.

1.2.2. Методы радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи

1.3. Обоснование задач исследования.

2. Модель системы радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи.

2.1. Обоснование показателей и критериев эффективности радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи.

2.1.1. Особенности учета пространственно-временных характеристик 51 конфликтного взаимодействия систем пакетной радиосвязи и подавления.

2.1.2. Особенности учета взаимных помех.

2.2. Эффективность способов заградительного радиопротиводействия

2.2.1. Способ дискретно-заградительного подавления.

2.2.2. Способ полосно-заградительного подавления.

2.3. Эффективность способов ответно-заградительного радиопротиводействия.

2.3.1. Способ дискретно-заградительного ответного подавления.

2.3.2. Способ полосно-заградительного ответного подавления.

2.4. Эффективность способов погони.

2.4.1. Способ индивидуальной погони по частотам.

2.4.2. Способ групповой погони по частотам.

3. Модель оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов

3.1. Структура•шделм'оценкм'Эффектийностй'загайггьгйнформации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов.

3.2. Особенности обоснования номенклатуры и допустимых диапазонов варьирования управляемых параметров передаваемых сигналов.

3.3. Особенности оценки эффективности и границ эффективного применения средств электромагнитного противодействия.

3.4. Особенности обоснования оптимальных значений управляемых параметров сигналов в интересах защиты информации.

3.5. Особенности разработки предложений по совершенствованию систем и средств связи в интересах обеспечения информационной безопасности.

4. Оценка эффективности противодействия преднамеренным помехам в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов.

4.1. Результаты оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов.

4.1.1. Исследование нижнего предела регулирования длительности сигналов.

4.1.2. Исследование верхнего предела регулирования длительности сигналов.

4.2. Рекомендации по защите информации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов.

В настоящее время наблюдается тенденция ускоренного роста стоимости информации во всех сферах деятельности человека. Это обусловлено тем, что в условиях ресурсных ограничений стремление к процветанию отдельных лиц и групп людей неминуемо приводит к возникновению конфликта из-за ущемления интересов других лиц и групп людей. Независимо от уровня конфликта (личностный, корпоративный, государственный), его последствия носят разрушительный характер для его участников: разорение, банкротство, человеческие потери, потеря независимости и т.п. [1.10].

В результате многовекового развития телекоммуникационных систем (ТКС) возникло множество методов и приемов, обеспечивающих защиту информации при передаче ее от отправителя к получателю. Развитие мер защиты информации происходит благодаря научно-техническому прогрессу. Однако тот же научно-технический прогресс приводит к развитию и способов преодоления мер защиты. Конечно же, самые лучшие меры защиты информации это те, которые ликвидируют каналы утечки информации. Однако тенденции развития ТКС свидетельствуют, что в качестве основного канала утечки информации в ТКС были и остаются системы связи, обеспечение защиты информации в которых затруднено из-за их протяженности и возможности доступа к циркулирующей в них информации за пределами контролируемых зон объектов.

В повседневной деятельности органов внутренних дел (ОВД) и других силовых структур широко используются системы радиосвязи. Информация, передаваемая между корреспондентами, представляет интерес для целого ряда незаконно действующих организаций и частных лиц (далее злоумышленников) внутри страны и за рубежом.

Современный этап развития телекоммуникационных систем характеризуется переходом к цифровым методам обработки и передачи сообщений. Особое влияние на этот процесс оказывает компьютеризация общества и сопутствующее этому изменение ТКС, в результате которого традиционные телефонные системы связи превращаются в мультимедийные системы, обеспечивающие передачу не только речевых сообщений, но и передачу данных и изображений.

Широкомасштабное внедрение в ТКС средств вычислительной (микропроцессорной) техники повлекло бурное развитие технологии пакетной передачи информации. В настоящее время средства пакетной радиосвязи находят широкое применение в телекоммуникационных системах различного назначения и масштаба. Это ТКС силовых структур, правоохранительных органов, коммерческие системы связи и др. [11. .22].

Применение цифровых методов передачи и обработки информации существенно расширяет возможности по обеспечению ее защиты. В частности широкое распространение получили методы криптографической защиты. Внедрение этих методов при строгом соблюдении правил работы с ключами позволяет практически полностью исключить возможность прочтения и подмены информации, передаваемой в системах связи [23.31].

Однако методы криптографической защиты не защищают от такого вида угроз, как электромагнитное воздействие, направленное на разрушение передаваемой информации посредством создания помех. Для реализации этого вида угроз создаются системы радиопротиводействия, включающие специальные средства помех или штатные средства связи [32.36]. Использование таких систем может полностью парализовать работу, как отдельных сотрудников, так и целых подразделений МВД и других силовых структур.

Особую опасность для систем радиосвязи (СРС) представляют прицельные помехи, которые существуют одновременно с передаваемыми (защищаемыми) сигналами и на тех же частотах, что затрудняет обнаружение факта радиопротиводействия (РП) и своевременное принятие мер (смена частоты и т.п.) по защите передаваемой информации [36, 37].

Защититься от такого вида угроз возможно на основе изменения параметров сигналов, используемых в системах радиосвязи, с целью снижения разрушающего воздействия помех. В качестве традиционных мер защиты от преднамеренных помех применяются:

- смена рабочей частоты;

- повышение/снижение мощности передачи;

- повторная (многократная) передача сообщений;

- применение кодов, обнаруживающих и исправляющих ошибки (возможно в сочетании с перемежением символов сообщения) и др.

Наряду с перечисленными методами защиты от преднамеренных помех, в системах радиосвязи, предназначенных для работы в сложной поме-ховой обстановке (как правило, в системах специального назначения), реализуются специальные режимы помехозащиты. Это режим ШПС, основанный на применении широкополосных (шумоподобных) сигналов, и режим ППРЧ, основанный на псевдослучайной перестройке рабочей частоты [23, 24, 37-48].

Все названные методы защиты от преднамеренных помех требуют дополнительных ресурсных (энергетических, частотных, временных) затрат.

В то же время системы с пакетной передачей информации (к таким системам могут быть отнесены и системы радиосвязи с ППРЧ), предполагающие передачу коротких сигналов (пакетов, слотов, ячеек и т.п.), априори защищены от воздействия средств помех, имеющих низкое быстродействие.

Особенностью прицельного подавления таких систем, основанного на создании ответных помех или на «погоне вслед за сигналом», является сильная зависимость эффективности подавления от временной задержки момента прихода помехи относительно момента прихода сигнала на текущей частоте в точку приема системы радиосвязи. Эта задержка обусловлена временными затратами на обнаружение и идентификацию излучения СРС, настройку и включение передатчиков помех (1111), а также на распространение радиоволн [23, 24, 34, 37, 45, 52, 53].

Кроме того, эффективность прицельных помех зависит от наличия избыточности в подавляемом сигнале. Так, например, для эффективного разрушения информации, передаваемой в цифровых телефонных (ЦТФ) J1PC, необходимо обеспечить «накрытие» помехой порядка 40-50% каждого информационного пакета [41].

Следствием влияния этих факторов является существование так называемых «эллипсов доступности» систем радиосвязи с фокусами в точках размещения их корреспондентов [37]. Находясь за пределами «эллипсов доступности», даже при обеспечении требуемого отношения помеха/сигнал, средства помех (СП) в принципе не способны оказывать эффективное воздействие на объект подавления по причине запаздывания помехи относительно сигнала.

При фиксированной дистанции связи размеры «эллипса доступности», а, следовательно, и максимально возможные дистанции подавления, тем меньше, чем меньше время излучения сигнала и чем больше время реакции средств помех. Отсюда напрашивается вывод, что посредством уменьшения длительности сигнала опасная зона (зона, в пределах которой может быть реализовано эффективное радиопротиводействие системы радиосвязи) может быть существенно сокращена, а использование в системах радиосвязи сигналов, имеющих время излучения меньше некоторого порогового (граничного) значения (при фиксированных значениях параметров средств помех) исключает всякую возможность их подавления.

С другой стороны уменьшение длительности излучения информационных пакетов приведет к неизбежному увеличению времени передачи доставки) всего сообщения из-за наличия в каждом пакете служебных символов и защитных интервалов между пакетами. А увеличение общего времени передачи сообщения, в свою очередь, ведет к образованию очередей в системе радиосвязи и к несвоевременной доставке сообщений, т.е. за время, превышающее оперативную ценность передаваемой информации.

В этой связи представляется актуальным проведение исследования, направленного на:

- выявление зависимости защищенности передаваемой в системах радиосвязи информации от параметров используемых сигналов, средств противодействия и радиоэлектронной обстановки;

- оценку эффективности регулирования длительности излучения информационных пакетов, как меры защиты от разрушающего воздействия помех;

- обоснование предложений по защите информации в системах радиосвязи.

С учетом вышесказанного целью диссертационной работы является разработка предложений по организации противодействия угрозам информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем на основе управления параметрами передаваемых сигналов.

Для достижения поставленной цели в работе потребовалось решение следующих задач.

1. Выявление особенностей проявления угроз информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи и обоснование предложений по организации противодействия им на основе управления временными параметрами передаваемых сигналов.

2. Разработка модели для исследования эффективности противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС на основе управления длительностью излучения сигналов (информационных пакетов).

3. Оценка эффективности противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем ОВД на основе управления длительностью излучения информационных пакетов.

4. Обоснование предложений по защите информации в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем органов внутренних дел.

Решение названных задач предопределило структуру настоящей диссертационной работы, которая состоит из введения, четырех разделов и заключения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей диссертационной работе, выполненной на тему «Защита информации в системах пакетной радиосвязи посредством управления длительностью излучения информационных пакетов», решены следующие задачи.

1. Выявлены особенности проявления угроз информационной безопасности системам пакетной радиосвязи и обоснованы предложения по организации противодействия им на основе управления временными параметрами излучения информационных пакетов.

2. Разработаны модели для исследования эффективности противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных ТКС на основе управления длительностью излучения информационных пакетов

3. Оценена эффективность противодействия прицельным преднамеренным помехам, создаваемым в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем ОВД на основе управления длительностью излучения информационных пакетов.

4. Разработаны предложения по защите информации в системах пакетной радиосвязи перспективных телекоммуникационных систем органов внутренних дел.

При решении названных задач получены следующие результаты.

1. Проведен анализ особенностей проявления угроз информационной безопасности в системах пакетной радиосвязи. При этом выявлено следующее.

1.1. Одной из эффективных мер несанкционированного доступа к информации является преднамеренное прицельное воздействие электромагнитными помехами на сигналы, передаваемые в системах радиосвязи, с целью разрушения передаваемой информации. Обнаружение факта наличия таких помех в эфире, а также поиск и устранение устройств их постановки затруднены из-за излучения помех в эфир одновременно с полезным сигналом.

1.2. Варьирование параметром «длительность излучения информационного пакета (фрагмента сигнала)» позволяет осуществить защиту передаваемой информации посредством уменьшения времени контакта помехи и сигнала. В результате уменьшения длительности информационных пакетов возможно полное устранение воздействия ответной электромагнитной помехи на сигнал.

2. Разработана модель исследования эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи посредством управления длительностью сигналов, в основу которой положена разработанная модель исследования возможностей (эффективности) системы радиопротиводействия системам пакетной радиосвязи при реализации различных способов создания помех.

2.1. Модель исследования возможностей (эффективности) радиоподавления систем пакетной радиосвязи позволяет оценить эффективность воздействия на информационные сигналы заградительных и ответных электромагнитных помех, а также помех, формируемых в режиме погони по частотам. При этом в качестве заградительных и ответных помех рассмотрены узкополосные и широкополосные помехи, а в качестве помех, формируемых в режиме погони, рассмотрены случаи индивидуальной и групповой погони, что особенно актуально при радиоподавлении систем пакетной радиосвязи с ППРЧ.

2.2. При разработке математической модели исследования эффективности противодействия преднамеренным прицельным помехам в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью передаваемых сигналов обоснованы критерии эффективного электромагнитного подавления систем пакетной радиосвязи; разработана методика расчета показателя эффективности электромагнитного противодействия системам пакетной радиосвязи; разработаны методики обоснования диапазона варьирования параметра «длительность излучения информационного пакета» в интересах защиты информации от преднамеренных прицельных помех.

3. На основе разработанных методик в среде программирования Mathcad построены графические зависимости длительности информационного пакета, обеспечивающей требуемую защиту информации в системах пакетной радиосвязи при воздействии преднамеренных прицельных электромагнитных помех, от совокупности параметров радиоэлектронной обстановки, системы пакетной радиосвязи и устройства помех. При анализе полученных зависимостей выявлено следующее.

3.1. Значение нижнего предела регулирования параметра «длительность информационного пакета» ограничено требованиями по своевременности доставки сообщения и зависит от следующих параметров системы пакетной радиосвязи: длина передаваемого сообщения; количество служебных символов в пакете; скорость передачи информации в пакете; длительность защитного интервала; количество переприемных участков.

При этом снижение нижнего предела регулирования параметра «длительность излучения информационного пакета» в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех может быть достигнуто посредством сокращения длины передаваемых сообщений; уменьшения количества служебных символов в информационном пакете; увеличением скорости передачи информации в пакете; уменьшением длительности защитного интервала между информационными пакетами; уменьшением количества переприемных участков.

3.2. Значение верхнего предела регулирования параметра «длительность излучения информационного пакета» ограничено требованиями по достоверности доставляемых сообщений и зависит от ряда параметров системы пакетной радиосвязи, средств помех и радиоэлектронной обстановки.

При этом снижение верхнего предела регулирования параметра «длительность излучения информационного пакета» в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех может быть достигнуто посредством снижения отношения сигнал/шум в месте приема разведприемника средства преднамеренных прицельных помех; повышения избыточности передаваемого сообщения.

3.3. Непротиворечивость, а в ряде случаев очевидность полученных в результате исследования выводов подтверждают адекватность разработанной модели оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов (информационных пакетов), а также моделей оценки возможностей (эффективности) системы радиопротиводействия при реализации различных способов создания помех.

4. Разработаны предложения по повышению эффективности противодействия угрозам информационной безопасности СРС ТКС на основе управления параметром «длительность излучения информационного пакета», суть которых состоит в следующем.

4.1. Для снижения нижнего предела регулирования параметра длительность излучения информационного пакета в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех необходима реализация мер, направленных на решение задач, представленных в п. 3.1.

4.1.1. Для сокращения длины передаваемых сообщений в системах пакетной радиосвязи ОВД необходимо применение методов снижения избыточности (повышения информативности) сообщений, например, за счет их формализации, а также за счет исключения из сообщения информации переданной ранее или априори известной на приемной стороне.

4.1.2. При создании ведомственных систем пакетной радиосвязи ОВД необходимо предусматривать возможность их автономного функционирования (без выхода в системы пакетной связи общего пользования) в критических ситуациях, когда наиболее возможно массированное воздействие прицельных преднамеренных помех. При реализации режима автономного функционирования системы пакетной радиосвязи необходимо использовать для адресов корреспондентов и нумерации пакетов последовательности минимально возможной длительности. Это позволит уменьшить количество служебных символов в информационном пакете.

4.1.3. Для увеличения скорости передачи информации в пакете необходимо использовать современные методы модуляции/демодуляции и передачи сигналов в широкой полосе.

4.1.4. В интересах обеспечения своевременности доставки сообщения среднее значение длительности защитного интервала между информационными пакетами должно быть минимальным, но не ниже минимально необходимого.

4.1.5. В системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел, особенно при их функционировании в критических ситуациях, количество переприемных участков (узлов коммутации и ретрансляции) должно быть минимальным. Для передачи особо важных сообщений необходимо использовать системы (линии) прямой связи.

4.2. Для повышения верхнего предела регулирования параметра «длительность излучения информационного пакета» в интересах ухода от преднамеренных прицельных помех необходима реализация мер, направленных на решение задач, представленных в п. 3.2.

4.2.1. Для снижения отношения сигнал/шум в точке размещения разведприемника системы радиопротиводействия и отношения сигнал/помеха на входе приемного устройства в системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо предусмотреть ряд мер, таких как

- автоматическая регулировка мощности передающих устройств, обеспечивающая минимально-достаточный уровень сигнала в точке приема санкционированного корреспондента;

- использование направленных антенн (антенных решеток) обеспечивающих минимальное излучение и минимальный прием сигналов (ноль диаграммы направленности антенны) в помехоопасном направлении. Для определения помехоопасного направления (местоположения источника помех) целесообразно в приемных устройствах систем пакетной радиосвязи предусмотреть режим пеленгования источников радиоизлучения.

4.2.2. Для повышения избыточности передаваемого сообщения в системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо применять методы избыточного помехоустойчивого кодирования. Возможно также использование речевых (телефонных) сообщений, имеющих избыточность порядка 40-50%.

4.3. Поскольку защищающаяся сторона не может повлиять на значения параметров средств помех (полоса контроля, время записи фрагмента сигнала, время его анализа и вероятность ложной тревоги разведприемни-ка, время включения передатчика помех), то эти параметры при проектировании системы пакетной радиосвязи должны быть спрогнозированы с учетом достижений современной науки и техники и учтены при проведении расчетов и принятии решений о реализуемых параметрах и алгоритмах функционирования системы.

4.4. Системы пакетной радиосвязи органов внутренних дел, предназначенные для использования в критических ситуациях (в том числе в условиях преднамеренных прицельных помех) должны быть асинхронными, поскольку при использовании синхронных систем связи средство преднамеренных помех после измерения соответствующих параметров (период и длительность излучения информационных пакетов, координаты корреспондентов СРС) может синхронизироваться с системой и обеспечить разрушение передаваемой в ней информации.

4.5. В системах пакетной радиосвязи органов внутренних дел необходимо реализовывать и использовать в качестве меры помехозащиты режим адаптивной перестройки длительности передаваемых информационных пакетов.

4.6. Алгоритм обоснования временных параметров передаваемых информационных пакетов должен предусматривать проведение расчетов с использованием разработанного в диссертации научно-методический аппарата.

1. Концепция национальной безопасности Российской Федерации. Утверждена Указом Президента Российской Федерации от 17 декабря 1997 г. № 1300

2. Доктрина информационной безопасности Российской Федерации. Утверждена Президентам Российской Федерации 9 сентября 2000 г. №Пр-1895.

3. Концепция совершенствования правового обеспечения информационной безопасности Российской Федерации / Государственная политика информационной безопасности (основные документы). Екатеринбург: Изд-во УрГЮА, 2001. - 104 с.

4. Окинавская Хартия Глобального Информационного Общества / Государственная политика информационной безопасности (основные документы).— Екатеринбург: Изд-во УрГЮА, 2001. 104 с.

5. Агапов А.Н. Ядерная и радиационная безопасность. Готовность к ЧС / А.Н. Агапов. // Системы безопасности. 2003. - № 2(50). - С. 8-10.

6. Мошков Г.Ю. Обеспечение безопасности объектов транспортного комплекса наша приоритетная задача / Г.Ю. Мошков. // Системы безопасности. - 2003. - № 6(48). - С. 8-9.

7. Толстых Н.Н. Введение в теорию конфликтного функционирования информационных и информационно-управляющих систем: Учебное пособие. / Н.Н. Толстых, В.В. Павлов, Е.И. Воробьева. Воронеж: ВГТУ, 2003. - 196 с.

8. Ю.Мирошников Б.Н. Борьба с преступлениями в сфере информационных технологий / Б.Н. Мирошников. // Системы безопасности. 2002. - № 5(47).-С. 10-11.

9. Федеральная целевая программа «Электронная Россия (2002-2010 годы)». Утверждена Правительством Российской Федерации 12 февраля 2001 г. № 207-р.

10. Концепция развития рынка телекоммуникационных услуг Российской Федерации / http://www.minsvyaz/ru/

11. Концепция развития рынка телекоммуникационного оборудования Российской Федерации на 2002-2010 годы. Одобрена решением ГКЭС № 35 от 26 декабря 2001 г. Одобрена решением коллегии РАСУ (Протокол № 15/2 от 20 ноября 2001 г.)

12. Телекоммуникации. Мир и Россия. Состояние и тенденции развития / Клещев Н.Т., Федулов А.А., Симонов В.М. и др. М.: Радио и связь, 1999.-480 с.

13. Гаранин М.В. Системы и сети передачи данных: Учебное пособие. / М.В. Гаранин, В.И. Журавлев, С.В. Кунегин. М.: Радио и связь, 2001. -336 с.

14. Телекоммуникационные системы и сети: Учебное пособие: В 3 т. / Б.И. Крук, В.Н. Попантонопуло, В.П. Шувалов. М.: Горячая линия - Телеком, 2003. Т. 1: Современные технологии. - 647 с.

15. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH / Н.Н. Слепов. М: ЭКО-ТРЕНЗ, 1998. - 152 с.

16. Денисьева О.М. Средства связи для последней мили / О.М. Денисьева, Д.Г. Мирошников. -М: ЭКО-ТРЕНЗ, 1998. 146 с.

17. Информационные технологии и системы муниципального и государственного управления: Учебное пособие / Кулаков В.Г., Соловьев А.К., Андреев А.Б., Заряев А.В. и др. Воронеж: ВГТУ, 2001 .-313с.

18. Григорьев В.А. Передача сообщений по зарубежным информационным сетям / В.А. Григорьев. Л.: ВАС, 1989. - 214 с.21.0лифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. СПб.: Питер, 2003. -864 с.

19. Кульгин М. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия / М. Кульгин. СПб.: Питер, 2000. - 704 с.

20. Защита информации в телекоммуникационных системах: Учебник /

21. B.Г. Кулаков, А.Б. Андреев, А.В. Заряев, В.А. Минаев, А.Г. Остапенко,

22. C.В. Скрыль, П.И. Асяев, Е.Г. Геннадиева, Ю.В. Дмитриев, А.А. Ильин, А.Н. Обухов, И.В. Пенынин. Воронеж: ВИ МВД России, 2002. -300 с.

23. Основы организации защиты информации в компьютерных сетях: Учебное пособие / В.И. Денисов, В.В. Лавлинский, А.Н. Обухов, В.Е. Потанин, С.В. Скрыль. Воронеж: ВИ МВД России, 1999. - 172 с.

24. Основы криптографии: Учебное пособие / А.П. Алферов, А.Ю. Зубков, А.С. Кузьмин, А.В. Черемушкин. М.: Гелиос АРВ, 2001. - 480 с.

25. ГОСТ 28 147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая. Алгоритм криптографического преобразования.

26. Диффи У. Защищенность и имитостойкость: введение в криптографию / У.Диффи, Н.Хелтан. // ТИИЭР. 1979. - Т.67. - №3. - С. 71-109.

27. Диффи У. Первые десять лет шифрования с открытым ключом / У.Диффи. // ТИИЭР. 1988. - Т.76. - №5. - С. 55-74.

28. Дмитриев В.И. Прикладная теория информации / В.И. Дмитриев М.: Высшая школа, 1989. - 320 с.

29. Защита информации: Учебное пособие. В 4 ч. / М.В. Завгородний, О.А. Попов, С.В. Скрыль, В.И. Сумин. / 4.2. Основы организации защиты информации в ЭВМ. Воронеж: ВВШ МВД России, 1997. - 130 с.

30. Месси JI. Введение в современную криптографию / Л. Месси. // ТИИЭР 1988. - Т. 76. - № 5. - С. 24-42.

31. Владимиров В.И. Основы радиоподавления, построения и применения средств и комплексов РЭП систем передачи информации: Курс лекций. Ч. 1./В.И. Владимиров. Воронеж: ВИРЭ, 1996. - 144с.

32. Палий А.И. Радиоэлектронная борьба / А.И. Палий. М: Военное издательство, 1989. - 352с.

33. Вакин С.А. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки / С.А. Вакин, Л.Н. Шустов. М.: Сов.радио, 1968.

34. Ветров С.В. Влияние импульсных помех на эффективность оценки параметров сигнала / С.В. Ветров. // Радиотехника. 1999. - №6. - С. 2526.

35. Исследование возможности построения станции прицельных помех радиолиниям с ППРЧ: Инженерная записка. Воронеж: РАТЕКС, 1997. - 83с.

36. Колтаков А.В. Радиоэлектронная защита современных зарубежных радиостанций тактического назначения / А.В. Колтаков, Н.В. Антонов. -М.: ЦООНТИ "Экое", 1987. с.10-31.

37. Помехоустойчивость систем радиосвязи с расширением спектра сигналов / В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев и др. И Теория и техника радиосвязи. 1983. - Вып.1. - с.3-38.

38. Информационная безопасность телекоммуникационных систем. (Технические аспекты): Учеб. пособие для вузов / В.Г. Кулаков, М.В. Гаранин, А.В. Заряев, О.Н. Новокшанов, А.Н. Обухов, С.В. Скрыль. М.: Радио и связь, 2004. - 304 с.

39. Клименко Н.Н. Радиостанции УКВ-диапазона: состояние, перспективы развития, особенности применения режима скачкообразного изменения частоты / Н.Н. Клименко. // Зарубежная радиоэлектроника, 1990. -№7. С.3-20. - №8. - С.20-38.

40. Диксон Р.К. Широкополосные системы / Р.К. Диксон М.: Связь, 1979.-304 с.

41. Клюев Н.И. Основы теории связи / Н.И. Клюев. Д.: ВАС, 1985. - 262 с.

42. Варакин JI.E. Системы связи с использованием ШПС / JI.E. Варакин -М: Радио и связь, 1985. 361с.

43. Варакин JI.E. Теория сложных сигналов / JI.E. Варакин М.: Сов. Радио, 1970. -375 с.

44. Варакин J1.E. Теория систем сигналов / JI.E. Варакин -. М.: Сов. радио, 1978.-304 с.

45. Обнаружение и анализ сигналов сложной структуры: Учебник / Под ред. А.И. Замарина. МО РФ, 1996, 522с.

46. Адресные системы управления и связи. Вопросы оптимизации / Под ред. Г.И. Тузова М.: Радио и связь, 1993. -384 с.

47. Тузов Г.И. Помехозащищенность систем связи, использующих сигналы с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты / Г.ИТузов, М.Р Козлов. // Зарубежная радиоэлектроника. №3. - 1989. - С. 19-32.

48. Обухов А.Н. Метод расчета максимально допустимого времени излучения ППРЧ систем радиосвязи на текущей частоте / А.Н. Обухов, В.Е. Потанин, С.В. Скрыль // Радиотехника. №6. - 1998. - С.73-75.

49. Источники и каналы утечки информации в телекоммуникационных системах: Учебное пособие. / В.Г. Кулаков, А.Б. Андреев, А.В. Заряев,

50. A.Н. Обухов, Р.П. Коханов. Воронеж: ВИ МВД России, 2003. - 95 с.

51. Защита информации в мобильных системах связи: Учебное пособие. /

52. B. Г. Кулаков, А. Б. Андреев, А. В. Заряев, А. Н. Обухов, Р.П. Коханов и др. Воронеж: ВИ МВД России, 2003. -138 с.

53. Коханов Р.П. Обоснование параметров системы радиоконтроля на этапе вскрытия параметров сигналов / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, Е.А. Мешкова // Информация и безопасность. Воронеж: ВГТУ, 2002. -№3. - С. 73-74.

54. Коханов Р.П. Оценка количества телекоммуникационных систем с псевдослучайной перестройкой рабочих частот в зоне радиоконтроля / Р.П. Коханов, А.Н. Обухов, А.А. Ильин и др. // Информация и безопасность. Воронеж: ВГТУ, 2003. - №1. - С. 115-116.

55. Коханов Р.П. Метод оценки эффективности защиты информации в системах пакетной радиосвязи посредством управления длительностью сигналов / Р.П. Коханов, Н.Ю. Назаренко, А.Н. Обухов. // Информация и безопасность. Воронеж: ВГТУ, 2004. - №2. - С. 103-105.

56. Коханов Р.П., Назаренко Н.Ю., Обухов А.Н. Защита информации в линиях пакетной радиосвязи на основе управления длительностью сигналов // Вестник Воронежского института МВД России Воронеж: ВИ МВД России, №1 (16), 2004. С. 73-75.

57. Коханов Р.П. Формирование сигналов в конфликтно-устойчивых телекоммуникационных систем с псевдослучайной перестройкой рабочих частот / Р.П. Коханов. // ВНПК «Современные проблемы борьбы с преступностью». Воронеж, ВИ МВД России, 2003. - 4.2. - С.72-73.

58. Андрианов В. Средства мобильной связи / В. Андрианов, А. Соколов. СПб.: БХВ - Санкт-Петербург, 1999. - 256 с.

59. Громаков Ю.А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи / Ю.А. Громаков. М: ЭКО - ТРЕНЗ, 1998. - 242 с.

60. Невдяев JI.M. Мобильная связь 3-го поколения / JI.M. Невдяев. М.: МЦНТИ, ООО «Мобильные коммуникации», 2000. - 208 с.

61. Радиоинтерфейсы наземных систем мобильного радиосервиса / В.В. Дурынин, Ю.Л. Хохленко, В.Д. Челышев, В.В. Якимовец; Под ред. В.Д. Челышева. СПб.: ВУС, 2001. - 236 с.

62. Бертсекас Д. Сети передачи данных / Д. Бертсекас, Р. Галлагер. М.: Мир, 1989. - 544с.

63. Ги К. Введение в локальные вычислительные сети / К. Ги. М.: Радио и связь, 1986. - 176 с.

64. Шатт С. Мир компьютерных сетей: Пер. с англ. / С. Шатт К.: BHV, 1996. - С. 10-37.73.0лифер В. Введение в IP-сети / В. Олифер, Н. Олифер // Сервер Центра информационных технологий (http://www.citforum.ru).

65. Технологии корпоративных сетей. Энциклопедия. СПб: Питер, 2000. -704 с.

66. Хорев А.А. Защита информации от утечки по техническим каналам. 4.1: Технические каналы утечки информации / А.А. Хорев. М.: Гостехкомиссия России, 1998. - 320 с.

67. Безопасность ведомственных информационно-телекоммуникационных систем / А.А. Гетманцев, В.А. Липатников, A.M. Плотников, Е.Г. Са-паев. Санкт-Петербург: ВАС, 1997. - 200 с

68. Основы информационной безопасности: Учебник / В.А. Минаев, С.В. Скрыль, А.П. Фисун, В.Е. Потанин, С.В Дворянкин. Воронеж: ВИ МВД России, 2000. - 464 с.

69. Систематизация способов противоправного воздействия на критически важные элементы информационной сферы / В.Н. Асеев, Е.А. Золотарева, Г. А. Остапенко, К.С. Скрыль. // Информация и безопасность. -Воронеж: ВГТУ, 2003. Вып. 1 - С. 6-13.

70. Пюкке С.М. Поисковые мероприятия в телекоммуникационном пространстве: практика американских спецслужб / С.М. Пюкке, А.В. Спиридонов. // Системы безопасности. 2002. - № 2(44). - С. 72-73.

71. Остапенко Г.С. Угрозы информационной безопасности компьютерных сетей как объект распознавания / Г.А. Остапенко, В.В. Киселев. // Информация и безопасность Воронеж: ВГТУ, 2003. - Вып. 2. - С. 153155.

72. Оценка информационной безопасности телекоммуникационных систем: Учебное пособие / А.В. Заряев, П.И. Асяев, А.Н. Обухов и др. -Воронеж: ВИ МВД России, 2003. 305 с.

73. Хорев А.А. Способы и средства защиты информации / А.А. Хорев. -М.: МО РФ, 2000.-316 с.

74. Теоретические основы информатики и информационная безопасность: Монография. / Под ред. В.А. Минаева и В.Н. Саблина. — М.: Радио и связь, 2000. 468 с.

75. Парфенов В.И. Защита информации: Словарь / В.И. Парфенов. Воронеж: НП РЦИБ «Факел», 2003. - 292 с.

76. Защита от несанкционированного доступа к информации. Термины и определения: Руководящий документ // Сборник руководящих документов по защите информации от несанкционированного доступа. -М.: Гостехкомиссия России, 1998.

77. Герасименко В.А. Основы защиты информации: Учебник для высших учебных заведений Министерства общего и профессионального образования РФ / В.А. Герасименко, А.А. Малюк. М.: МИФИ, 1997. - 538 с.

78. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель. М.: Изд-во физико-математической литературы, 1958. -464 с.

79. Вентцель Е.С. Теория вероятностей / Е.С. Вентцель, JI.A. Овчаров. -М.: Наука, 1973.-366 с.

80. Вентцель Е.С., Овчаров Л.А. Теория вероятностей и ее инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. М.: Наука, 1988. - 480 с.

81. Тихонов В .И. Статистическая радиотехника / В.И Тихонов. М.: Советское радио, 1966. -680с.98.3юко А.Г. Помехоустойчивость и эффективность систем связи / А.Г. Зюко. М.: Связь, 1972. -360с.

82. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники: В 3 кн. / Б.Р. Левин М: Советское радио, 1974.

83. Купер Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем: Пер. с англ. / Дж. Купер, К. Макгиллем. М.: Мир, 1989. - 376с.

84. Теория передачи сигналов: Учебник для вузов./ А.Г.Зюко, Д.Д. Кловский, М.В.Назаров, Л.М. Финк. М.: Радио и связь, 1986. -304с.

85. Борисов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи с расширением спектра сигналов методом псевдослучайной перестройки рабочей частоты / В.И. Борисов В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев и др. М.: Радио и связь, 2000.- 384 с.

86. Борисов В.И. Помехозащищенность систем радиосвязи. Вероятностно-временной подход./ Борисов В.И., Зинчук В.М. М.: Радио и связь, 1999.-252 с.

87. Борисов В.И. Помехоустойчивость алгоритмов демодуляции сигналов с внутрибитовой ППРЧ / В.И. Борисов, В.М. Зинчук, Н.П. Мухин, Н.А. Рудиков // Радиотехника и электроника, 1993. Т.38. - Вып.7. -С.1153-1178.

88. Борисов В.И. Совместное использование адаптивных антенных решеток и сигналов с псевдослучайной перестройкой рабочей частоты. / В.И. Борисов, В.М. Зинчук, А.Е. Лимарев, Н.П. Мухин. // Теория и техника радиосвязи, 1970, С. 7-28.

89. Долуханов М.П. Распространение радиоволн / М.П. Долуханов. -М: Связь, 1972.

90. Радиочастотная служба и антенные устройства / В.А. Жуков, В.П. Серков, В.В. Филиппов, В.П. Чернолес. Л.: ВАС, 1989. - 264 с.

91. Черенкова Е.А., Распространение радиоволн./ Черенкова Е.А., Чер-нышов О.В. М.: Радио и связь, 1984.

92. Энциклопедия кибернетики. Т.2, Киев: Главная редакция УСЭ, 1975, с.135-137.

93. Прикладная математика: Курс лекций / Под ред. А.А. Колесникова. -Л: ВАС, 1987.-209с.

94. Батищев Д.И. Методы оптимального проектирования/ Д.И. Бати-щев. М.: Радио и связь, 1984.

95. Дьяконов В.А. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ: Справочник / В.А. Дьяконов. М.: Наука, Гл.редакция физ.мат.лит., 1987. -240с.

96. MATHCAD 6.0 PLUS. Финансовые, инженерные и научные расчеты в среде Windows 95./ Пер. с англ. М.: Информационно-издательский дом "Филинъ", 1996, -712с.

97. Каганов В.И. Радиотехника + компьютер + Mathcad / В.И. Каганов. М.:Горячая линия - Телеком, 2001. - 416 с.

98. Уемов А.И. Системный подход и общая теория систем / А.И. Уе-мов. М.: Мысль, 1978. - 272 с.