Розробка математичної моделі генератора мовоподібного сигналу завади скремблерного типу для систем протидії витоку мовної інформації акустичними та вібраційними каналами

Анотація

Захист мовної інформації відноситься до основних задач інформаційної безпеки і є ознакою відповідального відношення організації (фірми) як до своїх інформаційних ресурсів, так і поваги до партнерів. Об’єктом дослідження є процеси захисту мовної інформації від витоку акустичними та вібраційними технічними каналами на об’єктах інформаційної діяльності. Виключною рисою таких об’єктів є циркуляція, обробка та обговорення питань, що містять інформацію обмеженого доступу, в тому числі й державну таємницю. Особливістю України є вимога про застосування на таких об’єктах виключно технічних засобів, що пройшли відповідну сертифікацію.

Основою системи постановки активної шумової завади є генератор шуму. При цьому, одним з найбільш проблемних питань є те, що в Україні дозволені до використання тільки генератори шумової завади типу «білий» шум та його клони. Системи мають ряд значних недоліків – низький рівень захищеності перехоплених мовних сигналів від фільтрації шуму (завади), значний рівень шуму в приміщеннях, які підлягають захисту, та інші.

Запропоновано структурну схему генератора завади. А також розроблено та досліджено в середовищі Matlab її математичну модель. В ході дослідження проведено порівняльний аналіз вхідних та синтезованих генератором сигналів, досліджені їх тимчасові та спектральні характеристики. Отримані результати свідчать про високу ефективність запропонованого методу захисту мовної інформації. Це пов'язано з тим, що метод формування мовоподібної завади має ряд особливостей, які забезпечують значний деструктивний вплив на мовну інформацію, а саме використання моделі комбінованого скремблера з тимчасовими та частотними перетвореннями. Метод враховує використання динамічних ключів, для систем кодування, та підключення сторонніх джерел мовних сигналів, а також закільцьовування (змішування вхідного та вихідного сигналів) на вході блоку скремблювання. Таке рішення унеможливлює ре-інжиніринг.

Отримані результати підтверджені дослідженням експериментального зразка. Проведено порівняння деструктивного впливу типових шумових завад («білий» шум та його клони) і шумової завади, створеної запропонованим методом, за критерієм залишкова словесна розбірливість мови диктора. Дослідження показали, що, за умови забезпечення не більше 10 % рівня залишкової розбірливості, рівень гучності вихідного сигналу генератора шумової завади можна знизити майже на 6 дБА.