Analysis of confidentiality of information transfer in DSSS systems in conditions of limited systems of used signal constructions

Ukrainian Information Security Research Journal

View Publication Info
 
 
Field Value
 
Title Analysis of confidentiality of information transfer in DSSS systems in conditions of limited systems of used signal constructions
Анализ конфиденциальности передачи информации в системах DSSS в условиях ограниченности систем используемых сигнально-кодовых конструкций
Аналіз конфіденційності передавання інформації у системах DSSS за умов обмеженості систем використовуваних сигнально-кодових конструкцій
 
Creator Голубничий, Олексій Георгійович; Національний авіаційний університет
 
Subject Information Security
secrecy of information transfer; confidentiality; attacks at the physical level of telecommunication system; spread-spectrum telecommunications; DSSS technique; pseudorandom sequences
UDC 004.056.53(045)
Информационная безопасность
скрытность передачи информации; конфиденциальность; атаки на физическом уровне телекоммуникационной системы; системы связи с шумоподобными сигналами; технология DSSS; псевдослучайные последовательности
УДК 004.056.53(045)
Інформаційна безпека
прихованість передавання інформації; конфіденційність; атаки на фізичному рівні телекомунікаційної системи; широкосмуговий зв'язок; технологія DSSS; псевдовипадкові послідовності
УДК 004.056.53(045)
 
Description Information security in telecommunications can be provided at the physical level of telecommunication systems by means of energy and structural secrecy of information transfer. Spread-spectrum telecommunications, in particular the DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) technique, are the most suitable for the implementation of such approach to information security. Ensuring the necessary level of structural secrecy of information transfer using DSSS technique is that this technique uses systems of signal constructions with a sufficiently large number of signals in the system. There are requirements to correlation properties of each such signal construction, because in accordance with the Wiener-Khinchin theorem they determine the spectral characteristics of signals in a telecommunication system and, as a result, the structural spectral and energy secrecy of information transfer. The problem boils down to the fact that the systematic deterministic methods for synthesizing systems of signal constructions with a low peak sidelobe level of the autocorrelation function for the case of an arbitrary length of signal constructions and the number of ones in the system of signals are unknown, and the complexity of this problem is associated with an algorithmic undecidability of arbitrary algebraic Diophantine equations. The confidentiality of information transfer at the physical level of DSSS telecommunication systems while using some known systems of signal constructions with a low peak sidelobe level of the autocorrelation function and in the case of attacks, which are performed by an unauthorized user by means of optimal signal processing methods (optimal detection of biorthogonal signals), is analyzed in the article.
Техническая защита информации в телекоммуникационных системах может быть реализована на физическом уровне этих систем путём обеспечения энергетической и структурной скрытности передачи информации. К телекоммуникационным технологиям, наиболее подходящим для реализации таких методов защиты информации, принадлежат технологии систем связи с шумоподобными сигналами, в частности технология DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Обеспечение необходимого уровня структурной скрытности передачи информации при использовании технологии DSSS заключается в том, что в этой технологии используются системы сигнально-кодовых конструкций с достаточно большим количеством сигналов в системе. К каждой из таких сигнально-кодовых конструкций предъявляются требования к их корреляционным свойствам, которые в соответствии с теоремой Винера-Хинчина определяют спектральные характеристики сигналов в телекоммуникационной системе и, как следствие, структурную спектральную и энергетическую скрытность передачи информации. Проблема заключается в том, что регулярные детерминированные методы синтеза систем сигнально-кодовых конструкций с низким уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции для произвольной длины сигнально-кодовой конструкции и количества таких сигналов в системе сигналов неизвестны, а сложность этой проблемы синтеза связана с алгоритмической неразрешимостью произвольных алгебраических диофантовых уравнений. В статье проанализирована конфиденциальность передачи информации на физическом уровне телекоммуникационных систем DSSS при условии использования ряда известных синтезированных систем сигнально-кодовых конструкций с низким уровнем боковых лепестков автокорреляционной функции для случая, когда несанкционированным пользователем осуществляются атаки К-действия с использованием оптимальных для него по результативности методов обработки сигналов (оптимального различителя биортогональных сигналов).
Технічний захист інформації у телекомунікаційних системах може бути реалізований на фізичному рівні цих систем шляхом забезпечення енергетичної та структурної прихованості передавання інформації. До телекомунікаційних технологій, які є найбільш придатними для реалізації таких методів захисту інформації, належать технології широкосмугових систем зв’язку, зокрема технологія DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Забезпечення необхідного рівня структурної прихованості передавання інформації при використанні технології DSSS полягає в тому, що у цій технології використовуються системи сигнально-кодових конструкцій з достатньо великою кількістю сигналів у системі. До кожної з таких сигнально-кодових конструкцій висуваються вимоги до їх кореляційних властивостей, які відповідно до теореми Вінера-Хінчина визначають спектральні характеристики сигналів у телекомунікаційній системі і, як наслідок, структурну спектральну та енергетичну прихованість передавання інформації. Проблема полягає в тому, що регулярні детерміновані методи синтезу систем сигнально-кодових конструкцій з малим рівнем бічних пелюсток автокореляційної функції для будь-якої довжини сигнально-кодової конструкції та кількості таких сигналів у системі сигналів невідомі, а складність цієї проблеми синтезу пов’язана з алгоритмічною нерозв’язністю довільних алгебраїчних діофантових рівнянь. У статті проаналізовано конфіденційність передавання інформації на фізичному рівні телекомунікаційних систем DSSS за умов використання ряду відомих синтезованих систем сигнально-кодових конструкцій з малим рівнем бічних пелюсток автокореляційної функції для випадку, коли несанкціонованим користувачем здійснюються атаки К-дії з використанням оптимальних для нього за результативністю методів обробки сигналів (оптимального розрізнювача біортогональних сигналів).
 
Publisher National Aviation University
 
Contributor


 
Date 2018-12-21
 
Type


 
Format application/pdf
application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://jrnl.nau.edu.ua/index.php/ZI/article/view/13252
10.18372/2410-7840.20.13252
 
Source Ukrainian Information Security Research Journal; Том 20, № 4 (2018); 221-230
Защита информации; Том 20, № 4 (2018); 221-230
Захист інформації; Том 20, № 4 (2018); 221-230
 
Language uk
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms: Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим: Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоронности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
 

Contact Us

The PKP Index is an initiative of the Public Knowledge Project.

For PKP Publishing Services please use the PKP|PS contact form.

For support with PKP software we encourage users to consult our wiki for documentation and search our support forums.

For any other correspondence feel free to contact us using the PKP contact form.

Find Us

Twitter

Copyright © 2015-2018 Simon Fraser University Library