Основные методы и типы систем закрытия речевых сообщений.

В речевых системах связи известны два основных метода закрытия речевых сигналов, разделяющиеся по способу передачи по каналам связи: аналоговое скремблирование и дискретизация речи с последующим шифрованием. Под скремблированиемпонимается изменение характеристик речевого сигнала таким образом, чтобы полученный модулированный сигнал, обладая свойствами неразборчивости и неузнаваемости, занимал такую же полосу частот спектра, что и исходный открытый.

Каждый из этих двух методов имеет свои достоинства и недостатки. Так в первых двух системах, представленных на рисунке 9.14, а и б,в канале связи при передаче присутствуют кусочки исходного, открытого речевого сообщения, преобразованные в частотной и (или) временной областях. Это означает, что такие системы могут быть атакованы криптоаналитиком противника на уровне анализа звуковых сигналов.

Системы на рисунке 9.14, в и г не передают никакой части исходного речевого сигнала. Речевые компоненты кодируются в цифровой поток данных, который смешивается с псевдослучайной последовательностью, вырабатываемой ключевым генератором по одному из криптографических алгоритмов, и полученное таким образом закрытое речевое сообщение передается с помощью модема в канал связи, на приемном конце которого производятся обратные преобразования с целью получения открытого речевого сигнала [16].

Технология изготовления широкополосных систем закрытия речи по схеме, приведенной на рисунке 9.15, в, хорошо известна. Не представляет собой трудностей техническая реализация используемых для этих целей способов кодирования речи типа АДИКМ (адаптивной дифференциальной импульсно-кодовой модуляции), ДМ (дельта-модуляции) и т.п. Но представленная такими способами дискретизированная речь может передаваться лишь по специально выделенным широкополосным каналам связи с полосой пропускания 4,8...19,2 кГц и не пригодна для передачи по каналам телефонной сети общего пользования, полоса частот которых 3,1 кГц. В таких случаях используются узкополосные системы закрытия по схеме на рисунке 9.14, г, главной трудностью при реализации которых является высокая сложность алгоритмов сжатия речевых сигналов.

Посредством дискретного кодирования речи с последующим шифрованием достигается высокая степень закрытия, но в прошлом этот метод не находил широкого распространения в стандартных телефонных каналах вследствие низкого качества восстановления передаваемой речи. Последние достижения в развитии низкоскоростных дискретных кодеков позволили значительно улучшить качество восстановленной речи без снижения надежности закрытия.

Следует отметить, что уровень или степень секретности систем закрытия речи понятие весьма условное. Однако основные уровни защиты принято разделять на тактический (или низкий) и стратегический (или высокий), что в некотором смысле перекликается с понятиями практической и теоретической стойкости криптографических систем закрытия данных. Практический уровень обеспечивает защиту информации от подслушивания посторонними лицами на период времени, измеряемый минутами или днями (большое число простых методов способны обеспечить такой уровень защиты при приемлемой стоимости). Стратегический уровень защиты информации от перехвата подразумевает, что высоковалифицированному, технически хорошо оснащенному специалисту, для дешифрования перехваченного сообщения потребуется период времени от нескольких месяцев до многих лет.

Часто используется и понятие средней степени защиты, занимающее промежуточное положение между тактическим и стратегическим уровнями закрытия.

По литературным данным составлена сравнительная диаграмма (рисунок 9.16), показывающая связь между различными методами закрытия речевых сигналов, степенью секретности и качеством восстановленной речи.

Понятие «качество восстановленного сигнала (речи)», используемое на диаграмме, весьма условно. Под ним, как правило, понимают узнаваемость абонента и разборчивость принимаемого речевого сигнала [16].

Рисунок 9.15 - Основные характеристики систем закрытия речи