Основные современные криптографические методы защиты электронной документации. Методы кодирования и шифрования в криптографии, страница 16

Особенностью телефонной связи является то, что акустический сигнал в телефонном терминале преобразуется в электрический и затем после обработки и усиления передается по линиям связи. На приемном конце сигнал снова преобразуется в акустический, при этом исходная форма сигнала более или менее сохраняется. Акустический и соответственно электрический сигнал характеризуется частотным спектром. Его можно рассматривать в развертке во времени и по спектру:

- перестановка частот, когда с помощью системы фильтров вся ширина полосы стандартного телефонного канала может быть разделена на некоторое число частотных полос, которые потом могут быть переставлены между собой (рис. 10  ). Простейший скремблер ограничивает защиту введением подобных простейших частотных преобразований. Серийный скремблер переставляет диапазоны 250 – 675 Гц, 675 -  1100 Гц, 1100 – 1525 Гц, 1950 – 2375 Гц.

   1           2            3                                3            2               1

w                                                          w

Рис. 10

Перестановка частот

-инвертирование спектра. Более сложные скремблеры проводят инвертирование спектра (рис. 11).

                               w                                                        w

Рис. 11

Инвертирование спектра

-  частотно-временные перестановки. Еще более сложные системы разбивают сигнал в интервале 60-500 милисекунд на более мелкие по продолжительности интервалы, и затем в каждом из них применяют свои комбинированные аналоговые преобразования. Сменой преобразований в разные временные интервалы управляет последовательность, поступающая на узел наложения шифра из блока усложнения. Тот, кто послушает  дешифрованную аналоговым сигналом речь, услышит какое-то бульканье, шум.

Для гарантированного засекречивания телефонной речи ее сначала оцифровывают – переводят в двоичную последовательность, а потом обрабатывают так же, как и любое текстовое сообщение.

6. ПОНЯТИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В КРИПТОГРАФИИ

Остановимся на некоторых определяющих понятиях, используемых в криптографии.

Гамма шифра – псевдослучайная двоичная последовательность, вырабатываемая по заданному алгоритму для  зашифрования открытых данных и  расшифрования зашифрованных данных, иными словами – ключевая последовательность.

Гаммирование – процесс наложения по определенному закону гаммы шифра на открытые данные, например, суммирование по модулю:

.

Гаммирование чаще всего осуществляется:

-  по модулю 2, если открытый текст представляеься в виде бинарной последовательности;

-  по модулю 256, если открытый текст представляеься в виде последовательности байтов;

-  с помощью покоординатного суммирования двоичных векторов (операция ^ в обозначениях языка программирования С или xor в обозначениях аасемблера);

-  по модулю 10, если открытый текст представлен в виде последовательности цифр, что иногда делается в ручных системах шифрования.

Шифраторами гаммирования называют шифры, в которых узел наложния шифра представляет собой узел суммирования, это очень распространенный класс поточных шифров.

Зашифрованием данных называется процесс преобразования открытых данных в зашифрованные с помощью шифра, а расшифрованием данных – процесс преобразования закрытых данных в открытые. Оба эти процесса можно называть шифрованием.

Дешифрованием называется процесс преобразования закрытых данных в открытые при неизвестном ключе, и возможно, неизвестном алгоритме.

Имитовставка – это блок из р бит, который вырабатывается либо перед шифрованием всего сообщения, либо параллельно с шифрованием по блокам. Первые блоки открытых данных, которые участвуют в выработке имитовставки, могут содержать служебную информацию (например, адресную часть, время, синхропосылку) и не зашифровываться. Значение параметра р (число двоичных разрядов в имитовставке) определяется криптографичекими требованиями с учетом того, что вероятность навязывания ложных помех равна 1/2^р.