Об'єктивізована методика та технологія оцінки стану захисту складнозашумленої мовної інформації

Автор(и)

  • Volodymyr Blintsov Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025, Україна https://orcid.org/0000-0002-3912-2174
  • Sergey Nuzhniy Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025, Україна https://orcid.org/0000-0002-7706-0453
  • Liubomyr Parkhuts Національний університет «Львівська політехніка» вул. Степана Бендери, 12, м. Львів, Україна, 79013, Україна https://orcid.org/0000-0003-0886-6530
  • Yurii Kasianov Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025, Україна https://orcid.org/0000-0003-2417-0111

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144146

Ключові слова:

захист мовної інформації, акустичні завади, розбірливість мови, очищення мовного сигналу

Анотація

Зазвичай при побудові систем захисту мовної інформації для систем постановки активної завади використовують генератори білого шуму. Визначення рівня захищеності мовної інформації від витоку акустичними та вібраційними каналами відбувається за відповідними нормативними методом та технологією. Але використання зловмисником багатоканальних методів перехоплення мовної інформації та сучасних методів обробки цифрових фонограм (вейвлет-перетворення, кореляційного аналізу та інше) дозволяє отримати несанкціонований доступ. Спроби використання генераторів мовоподібних завад, що засновані на використанні білого шуму (та його кольорових клонів), методів реверберації, методу «мовний хор» та інших не вирішують поставленої задачі.

В рамках дослідження запропоновано спосіб подолання цих труднощів. Він заснований на використанні генераторів мовоподібної завади скремблерного типу та застосуванні об’єктивізованого методу та технології оцінки ступеню захищеності мовної інформації на межі контрольованої зони. Об’єктивізований метод поєднує методи визначення критеріїв залишкової розбірливості мови (методи Покровського та Speech Intelligibility Index), методи фільтрації складнозашумлених акустичних сигналів (вейвлет-перетворення, фонемно-кореляційний аналіз та інші) та метод порівняння тест-сигналу в точці розміщення джерела сигналу і на межі контрольованої зони. Це дозволяє підвищити достовірність отриманої оцінки рівня захищеності мовного сигналу від витоку акустичними та вібраційними каналами за межі контрольованої зони.

Для дослідження рівня захищеності мовної інформації при різних типах завади та різних співвідношеннях сигнал/завада розроблено імітаційну модель експерименту.

Запропоновано технологію синтезу тест-сигналів на основі випадкових фонограм та/або фонограм озвучення дикторами артикуляційних таблиць і мікшування з різними типами завадового шуму при заданих співвідношеннях сигнал/завада.

Дослідження проведені в блоці «Wavelet 1-D» середовища Matlab. Встановлено, що при використанні шумової завади типу білий шум та співвідношеннях сигнал/завада – 20…24 дБ запропонована методологія збільшує залишкову розбірливість тест-сигналу з W≤10 % до W≈40…60 %

Біографії авторів

Volodymyr Blintsov, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025

Доктор технічних наук, професор

Кафедра електричної інженерії суднових та роботизованих комплексів

Sergey Nuzhniy, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025

Кандидат технічних наук, доцент

Кафедра комп’ютерних технологій та інформаційної безпеки

Liubomyr Parkhuts, Національний університет «Львівська політехніка» вул. Степана Бендери, 12, м. Львів, Україна, 79013

Доктор технічних наук, професор

Кафедра захисту інформації

Yurii Kasianov, Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова пр. Героїв України, 9, м. Миколаїв, Україна, 54025

Старший викладач

Кафедра комп’ютерних технологій та інформаційної безпеки

Посилання

  1. Miller, G. A., Licklider, J. C. R. (1950). The Intelligibility of Interrupted Speech. The Journal of the Acoustical Society of America, 22 (2), 167–173. doi: https://doi.org/10.1121/1.1906584
  2. Shannon, C. E. (1998). Communication in the Presence of Noise. Proceedings of the IEEE, 86 (2), 447–457. doi: https://doi.org/10.1109/proc.1984.13079
  3. ANSI/ASA S3.42-1992 PART 1 (R2017) American National Standard Testing Hearing Aids with a Broad-Band Noise Signal (1992). STANDARD by American National Standards of the Acoustical Society of America, 19.
  4. ANSI/ASA S3.37-1987 (R2017) American National Standard Preferred Earhook Nozzle Thread for Postauricular Hearing Aids (1987). STANDARD by American National Standards of the Acoustical Society of America, 6.
  5. ANSI/ASA S3.5-1997 (R2017) American National Standard Methods for Calculation of the Speech Intelligibility Index (1997). STANDARD by American National Standards of the Acoustical Society of America.
  6. French, N. R., Steinberg, J. C. (1947). Factors Governing the Intelligibility of Speech Sounds. The Journal of the Acoustical Society of America, 19 (1), 90–119. doi: https://doi.org/10.1121/1.1916407
  7. Bykov, Yu. S. (1959). Teoriya razborchivosti rechi i povyshenie effektivnosti radiotelefonnoy svyazi. Moscow; Leningrad: Gosenergoizdat, 350.
  8. Ioffe, V. K., Sapozhkov, M. A. (1963). K voprosu o metodike rascheta razborchivosti rechi. Trudy komissii po akustike AN SSSR, 6.
  9. Sapozhkov, M. A. (1963). Rechevoy signal v kibernetike i svyazi. Moscow: Svyaz'izdat, 472.
  10. Pokrovskiy, N. B. (1962). Raschet i izmerenie razborchivosti rechi. Moscow: Gos. izd-vo literatury po voprosam svyazi i radio, 392.
  11. Technical Specifications for Construction and Management of Sensitive Compartmented Information Facilities (2017). VERSION 1.4. IC Tech Spec – for ICD/ICS 705. An Intelligence Community Technical Specification Prepared by the National Counterintelligence and Security Center, 174. Available at: https://www.dni.gov/files/NCSC/documents/Regulations/Technical-Specifications-SCIF-Construction.pdf
  12. Gavrilenko, A. V., Didkovskiy, V. S., Prodeus, A. N. (2008). Sravnitel'niy analiz nekotoryh metodov ocenki razborchivosti rechi. Elektronika i svyaz', 1, 227–231.
  13. Licklider, J. C. R. (1948). The Influence of Interaural Phase Relations upon the Masking of Speech by White Noise. The Journal of the Acoustical Society of America, 20 (2), 150–159. doi: https://doi.org/10.1121/1.1906358
  14. Rosenblith, W. A., Stevens, K. N. (1953). Handbook of Acoustic Noise Control. Vol. І-II.
  15. ISO 9921:2003. Ergonomics – Assessment of speech communication (2003). International Organization for Standardization, 28. Available at: https://www.iso.org/standard/33589.html
  16. Zheleznyak, V. K., Makarov, Yu. K., Horev, A. A. (2000). Nekotorye metodicheskie podhody k ocenke effektivnosti zashchity rechevoy informacii. Special'naya tekhnika, 4, 39–45.
  17. Horev, A. A., Makarov, Yu. K. (2001). Metody zashchity rechevoy informacii i ocenki ih effektivnosti. Special'naya tekhnika, 4, 22–33.
  18. Horev, A. A. (2005). Sposoby i sredstva zashchity rechevoy (akusticheskoy) informacii ot utechki po tekhnicheskimi kanalami. Special'naya tekhnika, 5, 54–60.
  19. Didkovskiy, V. S., Didkovskaya, M. V., Prodeus, A. N. (2008). Akusticheskaya ekspertiza kanalov rechevoy kommunikacii. Kyiv: Imeks-LTD, 420.
  20. Mytiai, Y. O., Zamsha, K. S., Lozinskyi, B. V., Stepanovska, O. S., Prodeus, A. M. (2016). Objective and subjective assessment of bandlimited signaling speech quality. Electronics and Communications, 21 (1), 18–26. doi: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2016.21.1.82250
  21. Bogdanova, N. V., Prodeus, A. M. (2014). Objective quality evaluation of speech band-limited signals. Electronics and Communications, 19 (6), 58–65. doi: https://doi.org/10.20535/2312-1807.2014.19.6.113479
  22. Bortnikov, A. N., Gubin, S. V., Lobov, V. A., Siromashenko, A. V., Chernyshov, P. V. (2007). Rezul'taty eksperimental'nyh issledovaniy ocenki vozmozhnostey perekhvata rechevoy informacii pri realizacii metodov dvuhkanal'nogo s'ema. Voprosy zashchity informacii, 1, 11–17.
  23. Lobov, V. A., Siromashenko, A. V., Chernyshov, P. V. (2007). Ocenka vozmozhnostey perekhvata rechevoy informacii pri realizacii metoda mnogokanal'nogo s'ema. Voprosy zashchity informacii, 4, 27–35.
  24. Nuzhnyi, S. M., Kasianov, Yu. I. (2015). Otsinka zakhyshchenosti movnoi informatsiyi pry zashumlenni i synkhronnomu vymiriuvanni z dvokh tochok. Zakhyst informatsiyi i bezpeka informatsiynykh system: materialy IV-oi Mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsiyi. Lviv, 175–176.
  25. Kasianov, Yu. I., Nuzhnyi, S. M. (2016). Otsiniuvannia efektyvnosti heneratora realnoi movopodibnoi zavady za kryteriem rozbirlyvist movy. Visnyk Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". Seriya: Avtomatyka, vymiriuvannia ta keruvannia, 852, 105–110. Available at: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/36473
  26. Nuzhnyy, S. M. (2018). Udoskonalena tekhnolohiya otsinky stupenia zakhystu movnoi informatsiyi. Suchasnyi zakhyst informatsiyi, 1 (33), 66–73. Available at: http://journals.dut.edu.ua/index.php/dataprotect/article/view/1796
  27. Hoyt, J. D., Wechsler, H. (1994). RBF models for detection of human speech in structured noise. Proceedings of 1994 IEEE International Conference on Neural Networks (ICNN'94). doi: https://doi.org/10.1109/icnn.1994.374996
  28. Arkhypova, O. O., Zhuravlov, V. M., Kumeiko, V. M. (2009). Artykuliatsiyni tablytsi sliv ukrainskoi movy. Pravove, normatyvne ta metrolohichne zabezpechennia systemy zakhystu informatsiyi v Ukraini, 2/19, 13–17.

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-10-11

Як цитувати

Blintsov, V., Nuzhniy, S., Parkhuts, L., & Kasianov, Y. (2018). Об’єктивізована методика та технологія оцінки стану захисту складнозашумленої мовної інформації. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (95), 26–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144146

Номер

Том 5 № 9 (95) (2018): Інформаційно-керуючі системи

Розділ

Інформаційно-керуючі системи

Ліцензія

Авторське право (c) 2018 Volodymyr Blintsov, Sergey Nuzhniy, Liubomyr Parkhuts, Yurii Kasianov

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.