Критерии оценки систем закрытия речи

Существуют четыре основных критерия, по которым оцениваются характеристики устройств закрытия речевых сигналов, а именно:

- разборчивость речи,

- узнаваемость говорящего,

- степень закрытия,

- основные технические характеристики системы.

Приемлемым или коммерческим качеством восстановленной на приемном конце речи считается такое, когда слушатель может без труда определить голос говорящего. Под хорошим качеством передаваемого речевого сигнала подразумевается возможность воспроизведения эмоциональных оттенков и других специфических эффектов разговора, присущих беседам tet-a-tet.

Влияющие на качество восстановленного речевого сигнала параметры узкополосных закрытых систем передачи речи определяются:

- способами кодирования,

- методами модуляции,

- воздействием шума,

- инструментальными ошибками,

- условиями распространения.

Шумы и искажения воздействуют на характеристики каждой компоненты системы по-разному, и снижение качества, ощущаемое пользователем, происходит от суммарного эффекта понижения характеристик отдельных компонент.

Существующие субъективные методы измерений разборчивости и естественности отличаются значительной трудоемкостью, поскольку в этом деле многое зависит от используемого словаря, выбранного канала связи, диалекта, возраста и эмоционального состояния испытуемых дикторов (абонентов).

Для дуплексных систем дополнительное влияние на качество оказывает временная задержка сигнала, вносимая речевым скремблером или шифратором.

Поскольку основным показателем секретности передаваемых речевых сообщений является его неразборчивость при перехвате потенциальными подслушивающими лицами, сравнение по степеням защиты является определяющим моментом при выборе пользователем конкретной системы закрытия речи.

Критерии, по которым оцениваются характеристики устройств закрытия речевых сигналов, имеют, как правило, субъективный характер [ГОСТ 16600-72, ГОСТ Р 50840-95]. Желательно иметь объективные показатели качества и объективные критерии оценки алгоритмов закрытия. Злоумышленник будет поставлен в наихудшие условия, если не сможет обнаружить сам факт передачи речи прослушиваемой линии связи.

Основными факторами, характеризующими снижение признаков речи в передаваемом сигнале, являются

- уровень остаточной разборчивости прослушиваемого речевого сигнала;

- однородность маскирования всех участков и элементов речи (отсутствие пауз в речевом сигнале, а также отсутствие резких скачков громкости и тембра);

- сглаживание границ между акустически однородными участками речевого сигнала.

В качестве объективных показателей оценки информационного содержания речевого сигнала используется математический аппарат энтропии, как меры неопределённости.

h_Σ = kh_S + (1-k)h_w,

f_в

где h_S = K_S ∫ ln(|G(f)|) df –

f_н

y_max

h_w = K_w ∫ ln(|W(y)|) dy–

y_min

удельная энтропия, характеризующая наличие информации во временной области,

0 ≤ k ≤ 1 – коэффициент, зависящий от технической оснащенности злоумышленника,

G(f), W(y) – соответственно спектральная плотность мощности и функция плотности вероятности маскированного речевого сигнала на интервале анализа,

K_S, K_w – нормировочные коэффициенты.

Как правило, аналоговые скремблеры используются там, где применение цифровых систем закрытия речи затруднено из-за наличия возможных ошибок передачи (наземные линии связи с плохими характеристиками или каналы дальней радиосвязи). Они обеспечивают тактический уровень защиты и хорошо предохраняют переговоры от посторонних «случайных ушей», имеющих ограниченные ресурсы, будь то соседи или сослуживцы. Для таких применений годятся системы со статическим закрытием, т.е. осуществляющие шифрование по фиксированному ключу.

Если же необходимо сохранить конфиденциальность информации от возможных конкурентов, обладающих достаточным техническим и специальным оснащением, то нужно применять аналоговые скремблеры среднего уровня закрытия с динамически меняющимся в процессе разговора ключом. Естественно, что эти системы будут дороже, чем системы закрытия с фиксированным ключом, однако они настолько осложняют работу неприятелей по разработке дешифрующего алгоритма, что время, потраченное на это, значительно обесценит добытую информацию из перехваченного сообщения.

Поскольку в таких устройствах закрытия, как правило, перед началом сообщения передается синхропоследовательность, содержащая часть дополнительной информации о ключе именно этого передаваемого сообщения, у противника имеется только один шанс попытаться его раскрыть путем перебора огромного множества ключевых установок. Если ключи меняются ежедневно, то даже при известном алгоритме преобразования речи неприятелю придется перебрать много тысяч вариантов в поисках истинной ключевой подстановки.

В случае если есть предположение, что в целях добывания крайне интересующей информации противник может воспользоваться услугами высококвалифицированных специалистов и их техническим арсеналом, то для того, чтобы быть уверенным в отсутствии утечки информации, необходимо применять системы закрытия речи, обеспечивающие стратегическую (самую высокую) степень защиты. Это могут обеспечить лишь устройства дискретизации речи с последующим шифрованием и новый тип аналоговых скремблеров. Последние используют методы преобразования аналогового речевого сигнала в цифровую форму, затем применяют методы криптографического закрытия, аналогичные тем, что используются для закрытия данных, после чего результирующее закрытое сообщение преобразуется обратно в аналоговый сигнал и подается в линию связи. Для расшифрования полученного сигнала на приемном конце производятся обратные преобразования. Эти новейшие гибридные устройства легко адаптируются к существующим коммуникационным сетям и предлагают значительно более высокий уровень защиты речевых сообщений, чем традиционные аналоговые скремблеры, с сохранением всех преимуществ последних в разборчивости и узнаваемости восстановленной речи.

Следует отметить, что в системах засекречивания речи, основанных на шифре перестановки Nречевых элементов, общее число ключей перестановок равно N!. Однако это число не отражает реальной криптографической стойкости системы из-за избыточности информации, содержащейся в речевом сигнале, а также из-за разборчивости несовершенным образом переставленной и инвертированной речи. Поэтому криптоаналитику противника часто необходимо опробовать лишь К << N!случайных перестановок для вскрытия речевого кода. Этот момент следует учитывать при выборе надежной системы аналогового скремблирования.

Дата добавления: 2014-07-19; просмотров: 430; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!