Ақпараттық қауіпсіздік түсінігі
Тақырыбы: ТОБЖ-ға рұқсатсыз қол жеткізу әдістерін және оларды анықтау қағидаттарын зерттеу
5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы
Алматы 2021
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1 Жалпы қауіп-қатер және ақпараттың таралып кетуі мәселелері
1.1Ақпараттық қауіпсіздік туралы түсінік
1.2 Ақпарттық қауіпсіздік туралы ҚР заңын қарастыру
1.3 Рұқсатсыз кіру туралы мәлімет
1.4 Ақпараттық қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау
1.5Ақпаратты физикалық алу әдістері
2 Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістері
2.1 Оптикалық талшықтың пішіні өзгерген кезде ағып кету арналарын қалыптастыру
2.2 Сыртқы әсер ету арқылы ағып кету арналарын қалыптастыру сыну көрсеткіштерінің арақатынасын өзгерту
2.3 Оптикалық туннельдеу әдісімен ағып кету арнасын қалыптастыру
2.4 Жарық беру әдісі
2.5 Кері шашырау әдісі
2.6 Телекоммуникация жүйелеріне қойылатын талаптар
3 ТОБЖ-да шығындарды өлшеу
3.1 Дәнекерленген қосылыстардағы ысыраптарды өлшеу
3.2 Оптикалық талшықтардың иілімдеріндегі шығындарды өлшеу
3.3 Шағылысу оқиғаларының жоғалуын өлшеу
3.4 Жарық беру әдісі бойынша сынақ нәтижелері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартулар тізімі
9
11
11
13
14
16
19
23
23
27
29
31
32
34
38
38
42
42
44
КІРІСПЕ
Ақпараттық қоғамда негізгі ресурс ақпарат болып табылады. Әр түрлі процестер мен құбылыстар туралы ақпаратқа ие болу негізінде кез-келген қызметті тиімді және оңтайлы құруға болады. Ақпараттың жоғалуын болдырмау үшін оны қорғаудың әртүрлі тетіктері жасалады, олар онымен жұмыс істеудің барлық кезеңдерінде қолданылады. Құпия және маңызды ақпаратты сақтайтын құрылғылар мен байланыс арналары зақымданудан және сыртқы әсерлерден қорғалуы керек. Зақым жабдықтың немесе байланыс арнасының зақымдануынан, құпия ақпаратты қолдан жасаудан немесе жария етуден туындауы мүмкін. Сыртқы әсерлер табиғи апаттар, сондай-ақ жабдықтың істен шығуы немесе ұрлануы нәтижесінде пайда болады. Бұған жол бермеу үшін байланыс желісі рұқсатсыз кіруден (рұқсатсыз кіруден) қорғалуы керек. Деректерді беру үшін талшықты-оптикалық байланыс желілері (ТОБЖ) жиі қолданылады. Жақында оптикалық талшықты ірі магистральдық тарату желілерінде ғана емес, сонымен қатар бір ғимаратта орналасқан жергілікті компьютерлік желіде де табуға болады. Қазіргі уақытта байланыстың ең заманауи, жылдам және шуылға қарсы түрі байланыс болып табылады, онда талшықты-оптикалық кабельді ақпараттық сигнал тасымалдаушысы ретінде қолданатын байланыс болып табылады. Өткізу қабілеттерінің, жоғары тасымалдаушы жиілікті пайдалану мүмкіндігінің, сондай-ақ мультиплекстеудің үлкен мүмкіндіктерінің арқасында ТОБЖ жұмысы басқа байланыс жүйелерінің өткізу қабілеттілігінен асып түседі және секундына терабиттермен өлшенеді, яғни олар деректерді берудің үлкен жылдамдығына ие.
Ұзақ уақыт бойы сәулеленудің болмауына байланысты оптикалық кабельде рұқсатсыз кіруді (РК) ұйымдастыру мүмкін емес деп есептелді. Бірақ кейінірек, кейбір зерттеулерден кейін, ТОБЖ-да ақпаратты алу мүмкін екендігі белгілі болды, бірақ мыс кабеліне қарағанда техникалық тұрғыдан жүзеге асыру қиын. Қиындықтардың бірі-оптикалық кабельден ақпаратты алушы шабуылдаушы мұны кабельге физикалық қол жетімділік арқылы ғана жасай алады. Содан кейін ол оптикалық қуаттың бір бөлігін жарық өткізгішінен алып, оны қабылдау құрылғысына бағыттай алады. Екінші қиындық: әдетте бөлуге болатын оптикалық қуат мөлшері өте аз. Олар сигнал қуатының 0.010.01% құрауы мүмкін. Содан кейін берілген сигналдан пайдалы ақпаратты алу үшін шабуылдаушы арнайы дизайндағы қабылдау құрылғылары мен фотодетекторларды қолдануға мәжбүр болады.
Дипломдық жобаның мақсаты Талшықты Оптикалық Байланыс Желілеріне рұқсатсыз қол жеткізу және оларды анықтау әдістерін зерттеу болып табылады.
Дипломдық жобаның негізгі міндеттері:
1) ақпараттық қауіпсіздік туралы түсінікті қалыптастыра отырып, қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау;
2) Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістерін қарастыру.
Осылайша, пайдаланушыларды ақпараттың таралып кетуінен қорғау үшін
Қазақстан Республикасының аумағында 2004 жылғы 5 шілдедегі "Байланыс туралы" заң қабылданды, байланыс провайдерлері байланыс құпиясын жарияламауды және жеке файлдарды, сондай-ақ байланыс құрылыстарын жоспарланбаған немесе заңсыз қол жеткізуден қорғауды қамтамасыз етуі керек . Байланыстың жеке деректеріне және олар бойынша берілетін ақпаратқа заңсыз қол жеткізу Қазақстан Республикасының заңнамасына сәйкес әкімшілік, азаматтық-құқықтық, тәртіптік немесе қылмыстық жауапкершілікке әкеп соғады.[1]
Бұл дипломдық жұмыс ақпаратқа рұқсатсыз қол жеткізу кезінде желінің әртүрлі параметрлерінің мінез-құлқын зерттеуге арналған. Ақпаратты қабылдау қабылдағышының жұмысына, сондай-ақ бақылау жабдықтарының жұмысына теориялық талдау жүргізілді. Талшықты жарық өткізгіштен оптикалық қуатты бұру мүмкіндігін зерттеуге арналған эксперименттік зерттеу жүргізілді.
Жалпы қауіп-қатер және ақпараттың таралып кетуі мәселелері
1.1 Ақпараттық қауіпсіздік түсінігі
Оптикалық байланыс әдістерін адамзат ұзақ уақыттан бері қолдана бастаған. Ежелгі уақытта күндіз сигнал түтінін, ал түнде басқа адамдарға қауіп немесе оқиға туралы хабарлау үшін жанып тұрған шамдарды қолданған. Көбінесе бұл соғыстар кезінде қолданылды. Римдіктер мен гректер, мысырлықтар мен үндістер ұқсас әдістерді қолданды.
Оптикалық байланыс дамуының жаңа толқыны XIX ғасырдың басындағы, Еуропадағы "өнеркәсіптік революцияның" гүлдену кезеңіне жатады. Толыққанды "оптикалық байланыс желілері" осы уақытта пайда болады, олардың ішіндегі ең маңыздысы, ұзындығы шамамен 600 км болатын және Париж мен Тулонды байланыстыратын Шаппа оптикалық телеграф желісі. Ол қазіргі заманғы байланыс жүйелерінің барлық белгілері мен элементтеріне ие болды: таратқыш, қайталағыш, қабылдағыш. Бұл желі сағатына 50 таңбаның өткізу қабілеті болды. Басқа оптикалық байланыс жүйелері де жұмыс істеді, бірақ біраз уақыттан кейін олардың пайда болған электр жүйелерімен бәсекелестікке төтеп бермейтіні белгілі болды.
Орыс ғалымдары Н.Г.Басов пен А.М.Прохоров 1960 жылы алғашқы белсенді лағыл лазерді жасағаннан кейін, көптеген сарапшылар бұл ашылудың технологиядағы көптеген өзгерістер мен жаңалықтарға әкелетінін бірден түсінді.Байланысшылар осы жаңа құрылғыға алғашқылардың бірі болып назар аударды. Сәулелену жиілігі шамамен 1014 Гц болатын лазер сәулесі бір уақытта миллионға жуық теледидар арналарын орналастыруға болатын 4700 ГГц (негізгі жиіліктің тек 1%) өткізу қабілеттілігін алуға мүмкіндік беретіні анық болды. Бұл сандар қазір фантастикалық болып көрінеді, сол кезде олар жай таң қалдырды.
60-шы жылдары лазерлік эмитенттерді модуляциялаудың көптеген техникалық шешімдері ұсынылды және лазерлік байланыс жүйесін құру үшін жарық толқындарының бағытталған таралуы үшін қолайлы орта табу ғана қалды. Әр түрлі линзалармен, шағылыстырғыштармен, өзек толқындарымен көптеген тәжірибелер жүргізілді. Жаңа тәсілді Харлоу (Англия) ағылшын ғалымы К.С.Као ұсынды: ол жарық сигналын беру үшін әйнектен жасалған ұзын оптикалық талшықтарды қолдануды ұсынды. Талшықтар байланыстырылған мақсаттар үшін өте қолайлы орта болып шықты: олар механикалық күшті, оларды еркін қисық сызықпен төсеуге болады, олардан кабельдер жасауға болады.
Алғашқы оптикалық талшықтардың үлкен кемшілігі олардың жоғары жоғалуы болды. Алайда, зерттеушілер мен әйнек өндірушілердің күш - жігерінің арқасында бұл шығындарды азайту жолдарын табуға болады және 1970 жылы Corning (АҚШ) алғашқы дерлік қолайлы оптикалық талшықты шығарды, оның шығыны 20 дБкм болды. 1975 жылға қарай бұл шығындар 2 дБкм-ге дейін азайтылды. Оптикалық байланыс желілері барлық жерде пайда бола бастайды. Алғашқы тәжірибелік үлгілер Англияда салынды. Барлық мамандар бұл сынақтардың сәттілігін бірауыздан мойындады. ОТ-да сигналдың өшуі мыс кабельге қарағанда әлдеқайда аз болды. Оптикалық жүйелер тез дами бастады және қазіргі уақытта бірнеше негізгі технологиялар оптикалық тарату жүйелері үшін жалпыға бірдей танылған стандартқа айналды.Ақпараттық қауіпсіздік-бұл сыртқы (табиғат немесе адам) және ішкі ортаның әсерінен қорғалу дәрежесін сипаттайтын ақпараттың "жай-күйі". Оның сигналдық құпиялылығы, құпиялылығы және тұтастығы - бұрмалаушы және бұзушы әсерлерге төзімділік. "Ақпаратты қорғау" терминіне ақпараттық қауіпсіздікті нығайту және қандай да бір проблемаларды жою жөніндегі жалпы шаралар кешенінің (құқықтық, ұйымдастырушылық, техникалық) мағынасы салынады.[3]
Ақпаратқа әсер ету жағынан қауіптердің бірнеше жалпы түрлері бар:
- бұрмалау - бұл ақпараттық объектінің мазмұнын рұқсатсыз өзгерту және бұзу;
- жою - бұл ақпараттық нысан жойылады немесе ұрлайды;
- блоктау - бұл ақпараттық нысан жойылмайды, бірақ оның иесі үшін бұғатталады;
Осы қауіптердің кез келгені оны орындау кезінде Ақпарат қауіпсіздігі тарапынан әртүрлі салдарларға әкелуі мүмкін [4].
1.1 Сурет -қауіптердің жіктелуі
Осы қауіптерді ескере отырып, келесі кластерлер бойынша жіктеуге болады (1.1-сурет):
- объектілер бойынша:
- персонал;
- материалдық және қаржылық құндылықтар;
- ақпарат;
- шығын көлемі бойынша:
- компания банкрот бола алатын шекті;
- Елеулі, бірақ банкроттыққа алып келмейтін;
- компания өтей алатын шамалы;
- пайда болу ықтималдығы бойынша:
- өте ықтимал;
- ықтимал;
- екіталай;
- пайда болу себептері бойынша:
- стихиялық;
- қасақана;
- келтірілген зиянның сипаты бойынша:
- материалдық;
- моральдық;
- объектіге қатысты:
- ішкі;
- сыртқы;
- әсер ету сипаты бойынша:
- белсенді;
- пассивті.
1.2 Ақпараттық қауіпсіздік туралы ҚР заңын қарастыру
Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесі ҚР ұлттық қауіпсіздігін қамтамасыз ету жүйесінің бір бөлігі болып табылады.Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жергілікті өзін-өзі басқару органдарымен, ұйымдармен және азаматтармен өзара іс-қимыл жасай отырып, мемлекеттік органдардың заңнамалық, құқық қолдану, құқық қорғау, сот, бақылау және басқа да қызмет нысандарын ұштастыру негізінде жүзеге асырылады. Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесі федералдық мемлекеттік билік органдарын, ҚР субъектілерінің мемлекеттік билік органдарын, сондай-ақ қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы ҚР заңнамасымен айқындалатын жергілікті өзін-өзі басқару органдарын жүргізу нысандарын ескере отырып, осы саладағы заң шығарушы, атқарушы және сот билігі органдарының өкілеттіктерін шектеу негізінде құрылады.
ҚР "дербес деректер және оларды қорғау туралы" Заңы. Осы Заң, атап айтқанда, дербес деректердің ақпараттық жүйелеріне қойылатын талаптарды айқындайды және дербес деректерді оларға заңсыз немесе кездейсоқ қол жеткізуден қорғау үшін қажетті ұйымдастырушылық және техникалық шараларды регламенттейді [1].
ҚР "Байланыс туралы" Заңы. Осы Заң Қазақстан Республикасының аумағында байланыс саласындағы қызметтің құқықтық негіздерін белгілейді, байланыс саласындағы мемлекеттік билік органдарының өкілеттіктерін, сондай-ақ көрсетілген қызметке қатысатын немесе байланыс қызметтерін пайдаланатын адамдардың құқықтары мен міндеттерін айқындайды. [2]
"Ұлттық қауіпсіздік туралы" Заңға сәйкес ақпараттық қауіпсіздік Мемлекеттік органдардың, ұйымдардың, лауазымды адамдардың:
1) Қазақстанның ақпараттық тәуелділігіне жол бермеу;
2) басқа мемлекеттер, ұйымдар мен жекелеген адамдар тарапынан ақпараттық экспансияны және блокаданы болдырмау болып табылады;
3) Қазақстан Республикасының Президентін, Парламентін, үкіметін және ұлттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету күштерін ақпараттық оқшаулауға жол бермеу болып табылады;
4) Қазақстан Республикасының қауіпсіздігін сақтау мақсатында, оның ішінде ерекше кезеңде және табиғи, техногендік сипаттағы төтенше жағдайлар, карантиндер, өзге де төтенше жағдайлар туындаған кезде байланыс желілерін үздіксіз және тұрақты пайдалануды қамтамасыз ету болып табылады;
5) мемлекеттік құпияларды және заңмен қорғалатын өзге де құпияны құрайтын мәліметтердің таралып кетуін және жойылуын анықтау, олардың алдын алу және жолын кесу болып табылады;
6) ұлттық қауіпсіздікке нұқсан келтіре отырып, ақпаратты әдейі бұрмалаумен және дәйексіз ақпаратты таратумен байланысты қоғамдық және жеке санаға ақпараттық ықпал етуге жол бермеу болып табылады;
7) ұлттық қауіпсіздікке нұқсан келтіре отырып, мемлекеттік шешімдерді әзірлеу және қабылдау процесіне жасырын ақпараттық ықпал ету тетіктерін табу және оларға іріткі салу болып табылады;
8) мемлекеттік, коммерциялық және заңмен қорғалатын өзге де құпияны құрайтын мәліметтер айналатын ақпараттық ресурстарды, Ақпараттық жүйелерді және байланыс инфрақұрылымын қорғаудың тиімді жүйесін қолдау және дамыту болып табылады. [2]
Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесіне, оның ішінде мемлекеттік электрондық ақпараттық ресурстарға, ақпараттық жүйелерге, ақпараттық-коммуникациялық инфрақұрылымға және ақпараттық-коммуникациялық инфрақұрылымның аса маңызды объектілеріне ерекше назар аударылады.
1.3 Рұқсатсыз кіру туралы мәлімет
Ақпараттық қауіпсіздік компоненттерінің кез-келгеніне зиян келтіруге мүмкіндік беретін ақпараттық жүйеге әсер етудің кең таралған және әр түрлі әдістерінің бірі рұқсатсыз қол жеткізу болып табылады. Рұқсатсыз кіру қорғаныс жүйесіндегі қателіктерге, қорғаныс құралдарын дұрыс таңдамауға, оларды дұрыс орнатпауға және конфигурациялауға байланысты мүмкін. Қазіргі уақытта оптикалық талшыққа қосылудың бірнеше тіркелген жағдайлары туралы ғана хабарланады. Бұл қосылу орнын анықтауда үлкен қиындықтарға байланысты, ал қосылымның өзі өте қарапайым.
Негізгі оқиғалар тізімі: 2000 жылы Германияның Франкфурт әуежайында DeutscheTelekom компаниясының үш негізгі желісіне қосылу табылды; 2003 жылы Verizone компаниясының оптикалық желісінде есту құрылғысы табылды; 2005 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштерінің USS jimmycarter сүңгуір қайығы су асты кабельдеріне рұқсатсыз қосылуды орнату үшін арнайы түрде жаңартылды.
Талшықты-оптикалық беріліс желілерінің кең таралуына байланысты ВОЛП-да ақпаратты қорғау мәселесі туындайды. Санкцияланбаған қол жеткізу нәтижесінде ақпараттың таралып кетуі мүмкін арналарды талдау аса маңызды. Бастапқыда ТОБЖ Жарық өткізгіштегі электромагниттік толқынның таралуының физикалық принциптеріне байланысты қандай да бір басқа байланыс желілеріне қарағанда ақпараттың рұқсатсыз қол жеткізуден қорғалу дәрежесі жоғары болады. Оптикалық толқын өткізгіште электромагниттік сәуле талшықтан тыс, талшыққа сыртқы әсер болмаған кезде толқынның қашықтығынан аспайды. [5]
1.2-суретте қимадағы оптикалық талшық көрсетілген, онда 1,2,3,7-нүктелер рұқсат етілмеген кіруден неғұрлым қорғалған болып табылады, өйткені олар режимдік объектілерде (телекоммуникациялық орталықтарда немесе АТС-та) орналасқан. Магистральдық желілердегі оптикалық сигналды қалпына келтіру күшейту пункттері әдетте елді мекендерде, рұқсатсыз кіруден қорғауды қамтамасыз ететін объектілерде орналастырылады.
1.2 Сурет - ОТ-да сигнал алудың ықтимал-ықтимал орындары
1-оптикалық сигнал таратқыш; 2-оптикалық сигнал қабылдағышы; 3 - мультиплекстеу жабдығы; 4 - оптикалық талшық; 5 - құрылыс ұзындығы түйіскен жерлерде екі оптикалық талшықтың дәнекерленген қосылысы; 6 -- оптикалық талшықтардың өскіндері орналастырылатын жалғастырғыш муфта; 7-оптикалық сигналды регенерациялау күшейту пункті.
Осылайша, шабуылдаушы көрсетілген телекоммуникациялық жабдыққа тікелей қол жеткізе алмайды. Бұл ретте беру сапасын бақылауға арналған мультиплексорлық жабдық телефонмен сөйлесулерді тестілік тыңдауды жүзеге асыруға, сондай-ақ ақпаратты берудің кез келген арнасына қолжетімділікті жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сондықтан телекоммуникациялық кәсіпорынның басшысы үшін құпия ақпаратты тыңдау және алу арқылы өз қызметін теріс пайдаланбайтын жауапты және адал қызметкерлерді таңдау маңызды.[6]
Ұзындығы үлкен болғандықтан, талшықты-оптикалық тарату желілері рұқсат етілмеген шығарудан ең аз қорғалған. Оптикалық талшықтан сәуле шығарудың көптеген жолдары бар. Оптикалық талшықтар қоршаған ортаның қолайсыз әсерінен және оптикалық кабельдің қорғаныш жабынымен механикалық зақымданудан қорғалады. Төсеу жағдайларына байланысты Оптикалық кабельдің дизайны әртүрлі болады. Брондалған кабельді пайдалану оны кесуді және оптикалық талшықтарға тікелей қол жеткізуді қиындатады. Осыған байланысты, ең аз қорғалған-бұл объектішілік төсеуге арналған оптикалық кабельдер, өйткені олардың қабығы поливинилхлоридті пластикаттан жасалған. 5 дәнекерлеу қосылымы 6 муфтасында орналасқан. Нашар дәнекерленген қосылыста радиацияның шашырауы пайда болады, оны шабуылдаушы тіркей алады.[6] Сондай-ақ, муфталарда кабельді тығыздау кезінде талшықтың иілу радиусының аз болуына байланысты шашырау мүмкін. Алайда, алдағы зерттеулердің барлығы белгілі болғандай, рұқсатсыз алу, ақпаратты талшықты-оптикалық кәбілді қыркуйек мүмкін, алайда, болған жағдайда жеке қол жеткізу қиын. Сондықтан ақпаратты рұқсатсыз қол жеткізуден қорғау мәселесі талшықты-оптикалық байланыс желілері үшін де өзекті болып табылады.
Ақпараттық қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау
Ақпараттық қауіпсіздікті "қоғамның, азаматтардың, ұйымдардың мүдделері үшін оның қалыптасуын, пайдаланылуын және дамуын қамтамасыз ететін ақпараттық орта қорғалуының жай-күйі" деп түсіне отырып, ақпарат қауіпсіздігіне төнетін қатерлерді, осы қатерлердің көздерін, оларды іске асыру тәсілдері мен мақсаттарын, сондай-ақ қауіпсіздікті бұзатын өзге де шарттар мен іс-әрекеттерді заңды түрде айқындау. Бұл ретте, ақпаратты залал келтіруге әкеп соғатын заңсыз әрекеттерден қорғау шараларын да қараған жөн.
Ақпарат қауіпсіздігінің тұжырымдамалық моделі мынадай компоненттерді қамтуы мүмкін (1.3-сурет):
- қауіп объектілері;
- ақпарат қауіптері;
- қауіп көздері;
- зиянкестер тарапынан болатын қауіптердің мақсаттары;
- ақпарат көздері;
- ақпаратты қорғау тәсілдері;
- ақпаратты қорғау құралдары;
- ақпаратты қорғау бағыттары;
- ақпаратқа қол жеткізу тәсілдері (ақпаратты заңсыз игеру тәсілдері).[7]
Қорғау объектісінің (персоналдың, материалдық және қаржылық құндылықтардың, ақпараттық ресурстардың) құрамы, жай-күйі және қызметі туралы мәліметтер ақпараттық қауіпсіздікке қатер төндіретін объект болып табылады.
Ақпараттың қауіп-қатері оның тұтастығын, құпиялылығын, сенімділігі мен қол жетімділігін бұзу арқылы көрінеді. Қауіп көздері-бәсекелестер, қылмыскерлер, жемқорлар, әкімшілік органдар.
Қауіптердің мақсаты қорғалатын мәліметтермен танысу, олардың
пайдакүнемдік мақсатта түрлендіру және тікелей қолдану үшін жою
материалдық залал.
1.3 Сурет - Ақпарат қауіпсіздігінің тұжырымдамалық моделі
Ақпарат көздері адамдар, құжаттар, Жарияланымдар, ақпараттың техникалық тасымалдаушылары, өндірістік және еңбек қызметін қамтамасыз етудің техникалық құралдары, өнім және өндіріс қалдықтары болып табылады.
Қорғау әдістері заңсыз әрекеттердің алдын алуды, олардың алдын алуды, жолын кесуді және рұқсатсыз кіруге қарсы тұруды қамтамасыз ететін барлық шаралар мен әрекеттерді қамтиды.
Ақпаратты қорғау құралдары физикалық құралдар, аппараттық құралдар, бағдарламалық құралдар, криптографиялық және стенографиялық әдістер болып табылады. Соңғы екі әдісті аппараттық, бағдарламалық және аппараттық-бағдарламалық құралдар қолдана алады. Ақпаратты қорғаудың бағыттары ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің кешенді тәсілін білдіруші ретінде құқықтық, ұйымдастырушылық және инженерлік-техникалық қорғау болып табылады.[8]
Ақпаратқа қол жеткізу тәсілдері оны мәліметтер көздерімен жария ету есебінен, техникалық құралдар арқылы ақпараттың жария етілуі есебінен және қорғалатын мәліметтерге санкцияланбаған қол жеткізу есебінен мүмкін болады.
Жұмысты орындау кезінде ақпараттық қауіпсіздік жүйесін құрудың келесі моделін қолдануға болады (1.4-сурет).
Ұсынылған Ақпараттық қауіпсіздік моделі-бұл объективті сыртқы және ішкі факторлардың жиынтығы және олардың объектідегі ақпараттық қауіпсіздік жағдайына және материалдық немесе ақпараттық ресурстардың қауіпсіздігіне әсері [2].
Келесі объективті факторлар қарастырылады:
- пайда болу ықтималдығымен және іске асырылу ықтималдығымен сипатталатын ақпараттық қауіпсіздік қатерлері;
- қатердің іске асырылу ықтималдығына әсер ететін ақпараттық жүйенің немесе қарсы шаралар жүйесінің осалдығы;
- тәуекел-ақпараттық қауіпсіздік қатерін іске асыру нәтижесінде ұйымның ықтимал залалын көрсететін фактор (тәуекел, сайып келгенде, ықтимал қаржылық шығындарды, тікелей немесе жанама түрде көрсетеді).[8]
1.4 Сурет - Кәсіпорынның ақпараттық қауіпсіздік жүйесін құру моделі
Ақпараттық қауіпсіздіктің теңгерімді жүйесін құру үшін бастапқыда ақпараттық қауіпсіздік саласындағы тәуекелдерге талдау жүргізу көзделеді. Содан кейін берілген критерий негізінде ұйым үшін оңтайлы тәуекел деңгейін анықтаңыз. Ақпараттық қауіпсіздік жүйесін (қарсы шаралар) тәуекелдің берілген деңгейіне жететіндей етіп құру қажет.
1.5 Ақпаратты физикалық алу әдістері
Ақпаратты қорғау кезінде бірнеше "қорғаныс шекарасын" ажыратуға болады:
-ақпаратты декодтаудан қорғау;
-оптикалық сигналды физикалық түсіруден қорғау.
Бірінші жағдайда криптографиялық әдістер де, оптикалық сигналды Физикалық деңгейде шифрдан қорғау да қолданылады (ақпаратты ЖТ-да берудің когерентті, поляризациялық немесе спектрлік әдістері). Криптографиялық әдістердің артықшылықтары белгілі, сонымен қатар: мұндай әдістер талшықты-оптикалық байланыс желілерінде кеңінен қолданылады. Алайда, оларды пайдалану, ең алдымен, кілттердің таралуына және олардың мерзімді жаңартылуына байланысты. Мұндай тәсіл негізсіз қиындықтар тудыруы мүмкін сияқты, әсіресе жіберуші мен алушы аумақтық жағынан тым алыс болмаса. Сонымен қатар, кілттерді ұстап қалуға кепілдік берілмейді. Бұл әдістер іс жүзінде ақпаратты алып тастаудан қорғамайды, бірақ оны шешуді қиындатады, шифрлау үшін айтарлықтай уақыт немесе қаржылық шығындарға байланысты ұсталған деректердің маңыздылығын төмендетеді. Бұл әдістер түбегейлі жаңа нәрсе емес, сонымен қатар олар дәстүрлі байланыс желілерінде бұрыннан белгілі және сәтті қолданылған.[9]
Екінші жағдайда оптикалық сигнал оптикалық трактінің талшықты жарық өткізгіштерінен шығаруды қиындату арқылы немесе бұрылу әрекеттерін бекіту және осы әрекеттерді болдырмау арқылы алынады. Радиодиапазонда оптикалық талшықтан сәулелену болмағандықтан, ақпаратты тек берілетін оптикалық қуаттың бір бөлігін алып тастау үшін кабельге тікелей физикалық қол жеткізу арқылы алуға болады. Кабельден қуат алуды әртүрлі әдістермен ұйымдастыруға болатындықтан, РК жүргізудің бірнеше әдісі бар.
РК жүзеге асырудың үш әдісі бар:
1) жыртылу тәсілі. Бұл тәсілде талшықтан қуат алатын қаскүнемнің аппаратурасы (ұстап қалу қабылдағышы) ақпаратты алу жүзеге асырылатын оптикалық кабельдің әдейі жасалған ажырауына енгізіледі.
2) қуатты мәжбүрлеп бұрусыз ажыратылмайтын болып бөлінеді. Бұл әдіспен сигналды алу үшін муфталарда, коннекторларда, оптикалық қуат енгізу және шығару құрылғыларында, оптикалық талшықтың өзінде жарықтың шашырауы нәтижесінде пайда болатын сәуле қолданылады.
3) қуатты мәжбүрлі бұрумен үзіліссіз. Талшықты жарық өткізгішке қандай да бір әсер ету арқылы олар оның оптикалық қасиеттерін өзгертуге тырысады, бұл радиацияның бір бөлігін жарық өткізгішінен шығаруға әкеледі. Қарастырайық бұл нұсқалары ЖТӘ-мен салыстырсақ, олардың бір-бірімен.[10]
Жыртылу тәсілі. Оптикалық қуатты алу үшін "шабуыл" объектісі болып табылатын талшықты-оптикалық кабель жыртылады. Содан кейін дәнекерлеу арқылы оның ұштары талшықты-оптикалық сплиттерге қосылады, осылайша ол жыртылуға қосылады. Ұсталған сигналдың оптикалық қуаты сплиттердің бұрғыш талшығы арқылы алынады (1.5 -сурет), ал қалған қуат желіге және одан әрі заңды қабылдағыштың қабылдау оптикалық модуліне қауіпсіз енеді. Бұл әдіс РК-ді тиімді жүзеге асыруға мүмкіндік берсе де, оны іс жүзінде жүзеге асыру бірқатар қиындықтарға тап болады. Талшықты жырту және оның ұштарын сплиттермен дәнекерлеу жұмыстары қысқа мерзімде өте қиын. Ия, және кабельдің үзілу фактісі байқалмайды.[11]
1.5 Сурет - оптикалық тармақтың құрылымдық схемасы
1-дәнекерленген қосылыстар; 2-желілік кабель талшықтарының бірі
Рас, шабуылдаушы ажыратылған желіде кабельді жыртуға тырысуы мүмкін, мысалы, желінің ақаулығы сияқты көрінетін екінші үзілісті жасау арқылы оны алдын-ала өшіруге болады. Алайда, бұл шаралар да тиімсіз және қалаған нәтижеге әкелуі екіталай, өйткені РК-ді анықтау және оған қарсы тұру әдістері ұзақ уақыт бойы жасалынған және тиімді жұмыс істейді. Қорғаудың жоғары деңгейін талшықтардан деректерді алу технологиясын едәуір қиындататын және оларға сыртқы әсерлерді түзетуге мүмкіндік беретін мамандандырылған оптикалық кабельді қолдану арқылы алуға болады (мысалы, қорғаныс электромагниттік өрісін немесе осындай кабельге құйылған арнайы газдың қысымын өзгерту арқылы.
Жақсы (және көбінесе жақсы) нәтижелер сызықты рефлектометриялық талдау арқылы алынады. Бұл әдіс оптикалық кабельге кез-келген араласу, ондағы жаңа дәнекерленген қосылыстардың, кірістірулердің және т.б. пайда болуы гетерогенділікті тудыратындығына негізделген. Оларды анықтау үшін таратушы ұшында оптикалық сплиттер арқылы кабельге оптикалық рефлектометрия аппаратурасы қосылады. Талшықты-оптикалық трактінің жағдайын бақылау пайда болған гетерогенділікті анықтауға мүмкіндік береді, оның талдауы Осы гетерогенділікті тудырған РК түзетуге мүмкіндік береді. Бұл ретте "НСД" дабыл сигналы таратушы аппаратураның блогында шығарылады және РК басқару үшін осы сигналды беру проблемасы жойылады. Ең маңызды артықшылығы-болжамды РК орнының координатын анықтау мүмкіндігі.[12]
Қазіргі уақытта импульсті рефлектометрия (OTDR) әдісі ең дамыған. Импульсті рефлектометрия әдісіне негізделген бақылау жүйесінің басты артықшылығы-техникалық зерттеудің жоғары дәрежесі (құрылғылар жаппай шығарылады). Шығарылатын оптикалық рефлектометрлердің динамикалық өлшеу диапазоны 41,5 дБ дейін және ажыратымдылығы 0,001 дБ дейін (AQ7250). Рефлектометрлердің құрамына қысқа ұзындықтағы зондтау сигналының көзінен, фотодетектордан және сплиттерден басқа, құралдардың кең функционалдығын қамтамасыз ететін өңдеу блогы кіреді (рефлектограммаларды алу, өңдеу, жазу, сақтау және талдау). Осылайша, осылайша жасалған РК оңай табылуы және басқарылуы мүмкін. Мұндай РК анықтау әдістері белгілі және тиімді. Бұл әдісті нақты РК актісінде қолдану ықтималдығы аз.
Қуатты мәжбүрлеп бұрусыз үзіліссіз. Оптикалық кабельден басқа кез-келген талшықты-оптикалық трактіде әртүрлі муфталар, қосқыштар, оптикалық қуат енгізу құрылғылары бар. Барлық осы құрылғылар желіге қосымша шығындар әкеледі. Оларда жоғалған оптикалық қуат ішінара олардан қоршаған ортаға шығарылады. Бұл ағып жатқан сәулелену режимдерінің қуаты және шабуылдаушыны РК-ді жүзеге асыру үшін осы қуатты жинаудың әртүрлі жүйелерін, көбінесе линзаларды қолдана отырып пайдалануға тырысады. Бұл жағдайда ұстап алу қабылдағышы сәулелену пайда болған жерге жақын орналасуы керек, ал жиналған сәулелену ұстап алу қабылдағышының жұмысына жеткілікті болуы үшін оны желінің белгілі бір ұзындығынан жинау керек.[12]
Бұл әдістің үлкен артықшылығы-РК бар ма, жоқ па, жоқ па, жоқ па, сәулеленуді қолдану арқылы оны желінің күйін бақылау жүйелерімен бақылау мүмкін емес. Бұл әдіс оптикалық сигналды таңдауды "байқамай" қалған кезде РК "мөлдірлік" режимін ұйымдастыруға мүмкіндік береді деп айта аламыз.
Рефлектометриялық жүйелер талшықты-оптикалық трактідегі өзгерістер мен 25 гетерогенділікті көрсетпейді, өйткені олар жоқ, ал қабылданған қуат деңгейін талдауға негізделген жүйелер қосымша шығындарды таппайды. Алайда, осыған қарамастан, РК-нің бұл әдісі қазіргі ТОБЖ-нің "найзағайы" емес және оған айналуы екіталай. Басқа әдістер ақпаратты алуға қарсы тиімді және қарапайым күресуге мүмкіндік береді. Ағып жатқан сәулеленудің пайда болу учаскелерінің саны белгілі және шектеулі, ал трассада орналасуы тұрақты. Бұл олардың жанында күзет пен бақылауды ұйымдастыруға немесе кез-келген ұйымдастырушылық-техникалық шараларды қолдануға мүмкіндік береді.[14]
Байланыстырушы құрылғылар мен талшықты жарық өткізгіштердің өзі үнемі жетілдіріліп отырады. Талшықтың өзінде шығындар азаяды, сондықтан шашыраңқы сәулеленудің қуаты азаяды. Кез-келген жергілікті нүктелерде жоғалған қуат РК қабылдағышының жұмысы үшін жеткіліксіз және оны кабельдің жеткілікті ұзын бөлігінен жинауды ұйымдастыру қажет. Өшу коэффициенті 0,2-ден 0,3 дБкм-ге дейінгі ең заманауи кабельдер үшін мұндай учаскенің есептік ұзындығы жүздеген және одан да көп метрге жетеді. Сондықтан РК-ді осылай ұйымдастыру да екіталай, өйткені бұл жағдайға қарсы іс-қимыл шаралары жақсы белгілі және пысықталған.
Қуатты мәжбүрлеп бұрумен үзіліссіз. Егер кез-келген жергілікті аймақтағы талшықтан шығарылатын қуат РК ұйымдастыру үшін жеткіліксіз болса, онда осы аймақтағы қуат көбірек шығарылатындай етіп жасау керек. Кез-келген учаскеде кабельден оптикалық ақпараттық сигналды бұру үшін оның талшықты жарық өткізгіштеріне жергілікті әсер қолданылады. Осындай әсермен олардың оптикалық қасиеттері өзгереді, бұл сигналдың" ағып кетуіне " әкеледі. Талшыққа әсер ету әдістері бірнеше болуы мүмкін:
талшықты иілу;
талшықты диаметрін өзгерту (мысалы, қысым арқылы);
талшықты микро-иілу;
талшыққа акустикалық әсер ету;
химиялық реагенттермен әсер ету.[13]
Бұл әдістердің ішіндегі ең қызықтысы-талшықты иілу әдісі, өйткені ол басқалардан айырмашылығы, бағытталған радиациялық шығаруды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Жарық өткізгіштің диаметрі өзгерген кезде, сондай-ақ акустикалық немесе химиялық әсер ету кезінде шығарылған сәуле көптеген бағыттар бойынша таралады және жинау қиынырақ. Иілу жағдайында шығарылған сәуле бір бағытта таралады, сондықтан оны әртүрлі линза жүйелерінің көмегімен жинауға болады. Сондықтан талшықты иілу РК жасаған кезде танымал нұсқа болып табылады. Бұл әдістің артықшылығы-оның жоғары тиімділігі. Ақыр соңында, талшықтың иілу радиусын өзгерту арқылы шабуылдаушы ақпаратты ұстап алу үшін жеткілікті болатын оптикалық қуаттың осындай мәндерін алып тастай алады. Алайда, бұл әдіс" мөлдір " емес. Қуат мәжбүрлі түрде шығарылатындықтан, қосылу желінің қабылдау жағындағы қуат деңгейінің төмендеуіне әкеледі. Сондықтан, РК-нің бұл әдісін анықтаудың негізгі әдісі қабылдау жағындағы қуат деңгейін бақылау болып табылады. Егер басқару құрылғысы оның төмендеуін анықтаса, онда ол желіге РК бар екендігі туралы қорытынды жасайды. Бірақ РК жасаған шабуылдаушы өз кезегінде анықтауға қарсы тұруға тырысады. Осы мақсатта ол мүмкіндігінше аз қуат мөлшерін сызықтан шығаруға тырысады, бірақ сонымен бірге ақпаратты ұстап алуға және шешуге жеткілікті. Ең сезімтал қабылдағыштарды қолдана отырып, ол таңдалған қуат деңгейлерін табиғи кездейсоқ шығындар шамаларына сәйкес келетін мәндерге жеткізеді. Мұндай жағдайларда РК болуы туралы дұрыс шешім қабылдау қиынға соғады. Өйткені, жүйе РК белгісі ретінде арнадағы кездейсоқ қуат ауытқуларын қабылдау арқылы қате болуы мүмкін.
Сонымен, бұл бақылау жүйесі РК фактісін анықтауға мүмкіндік береді, бірақ бұл өте тиімді құрал емес. Сондықтан, РК жүзеге асыру үшін шабуылдаушы дәл осы әдісті таңдайды деп күтуге болады, бұл қуатты бұру үшін талшықтың иілуін білдіреді. Бұл жағдайда РК анықтаудың тиімді әдістері мен жүйелерін әзірлеу өзекті ғылыми-техникалық проблема болып табылады.
Дегенмен, жоғарыда сипатталған принцип бойынша жұмыс істейтін бақылау жүйесі РК-мен күресуге мүмкіндік береді. Оның тиімділігі шығарылатын қуаттың мөлшері, фотодетекторлардың сезімталдығы сияқты бірқатар параметрлерге байланысты болатыны анық, егер сіз оларды талдауға тырыссаңыз, онда осындай талдау негізінде жүйенің жалған позитивтерін азайтып, оңтайландыруға тырысуға болады.[5]
Мәселені ішінара зерттеуге арналған кейбір жұмыстар бұрын да жүргізілген. Басқару жүйесінің жоғарыда аталған нұсқасын теориялық талдауға арналған жұмыс [4]. Онда оның авторлары В.А. Яковлев пен В. В. Комашинский РК анықтаудың тиімділігі бөлінетін қуат деңгейіне қалай байланысты болатынын зерттеп, осы бағалау үшін сандық арақатынас береді. Өз есептеулерінде авторлар Персоник, Гальярди және тұқы туралы іргелі зерттеулерге сүйенеді. Талдау 2 с 8 Мбитс беріліс жылдамдығы бар желілер үшін жүргізілді, бұл енді талшықты-оптикалық беріліс жүйелерінің қазіргі жағдайын көрсетпейді. Бақылаудың осы әдісінің тиімділігін арттырудың негізгі идеясы-бұзушыны бөлінген оптикалық қуат деңгейін арттыруға мәжбүр ететін шараларды қабылдауға тырысу. Өйткені, бұл өз кезегінде анықтау үшін қолайлы жағдайлар жасайды. Сондықтан, басқа жұмысында [5] сол авторлар фондық Жарық әдісін қолдануды ұсынады. Сондай-ақ, авторлар осы мақсаттар үшін позициялық импульсті модуляцияны қолдануды ұсынатын жұмыстар бар.
Сол авторлар осындай шараларды қабылдауға басқаша көзқарас ұсынды. Дәстүрлі, электр байланыс желілеріндегі РК мәселесі туралы көптеген зерттеулер бар. Оларда РК-ден қорғау үшін сигнал деңгейі төмен болған жағдайда ақпараттың шифрын шешуді қиындататын, бірақ сонымен бірге сигнал деңгейі үлкен болса, қабылдауға әсер етпейтін кодтаудың әртүрлі әдістерін қолдану ұсынылады. Мұндай әдістердің дамуы алғаш рет 1975 жылы Вайнер енгізген каналдың теориясына негізделген "кодтық Шу туралы тұжырымдаманың" пайда болуына әкелді. Осы Тұжырымдаманың конструктивті дамуы, қауіпсіздікті бағалау әдістерін, кодтаудекодтау алгоритмдерін әзірлеу, кодтық шуылдың тиімділігін зерттеуді в.и. коржик, В. А. Яковлев 1981 жылдан бастап қазіргі уақытқа дейін жүргізді. Негізгі нәтижелері монографияда [6] және шолу мақаласында [7] жарияланған. Жоғарыда сипатталған басқару жүйесімен бірге кодтық шуды қолдану оның жұмысының тиімділігін арттыруға және осылайша РК әрекеттерінен талшықты-оптикалық байланыс желілерінің қауіпсіздігін арттыруға мүмкіндік береді деп болжауға болады.
2 Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістері
2.1 Оптикалық талшықтың пішіні өзгерген кезде ағып кету арналарын қалыптастыру
Иілу сияқты оптикалық талшыққа механикалық әсер ету арқылы құлау бұрышының өзгеруіне қол жеткізуге болады. Иілу кезінде Оптикалық талшық ядро мен қабықтың шекарасында электромагниттік толқынның түсу бұрышын өзгертеді. Түсу бұрышы өзгереді және шекті рұқсат етілген бұрыштан аз болуы мүмкін, бұл электромагниттік сәулеленудің белгілі бір бөлігінің Жарық өткізгіштен шығуын білдіреді (2.1 - сурет). Осыған сүйене отырып, иілу иілу орнында күшті жанама сәулеленуге әкеледі, осылайша ақпаратты алып тастау қаупін тудырады деп қорытынды жасауға болады.
2.1 Сурет - R радиусымен иілу кезінде ағып кету арнасын қалыптастыру
d өзегінің диаметрі бар оптикалық талшық
Q0-құлау бұрышы; Q1-сыну бұрышы
Толық ішкі шағылыстың бұзылуымен байланысты D өзегінің диаметрімен Жарық өткізгіштің иілу нүктесінде жанама сәулелену байқалатын R ең үлкен иілу радиусы [22]:
R=dn2n1-n2 (1.1)
мұндағы n1, n2-Жарық өткізгіштің өзегі мен қабығының сыну көрсеткіштері.
Иілу нүктесінде талшықтан шығатын электромагниттік толқынның қарқындылығы p - және s-поляризацияға арналған Френель формулаларымен анықталады, сәйкесінше [22]:
Ip=I0sin2φ0∙sin2φ1sin2φ0+φ1∙cos2φ0- φ1` (1.2)
Is=I0sin2φ0∙sin2φ1sin2φ0+φ1 (1.3)
I0-құлаған сәулеленудің қарқындылығы;
Ip, Is- P-және s-поляризация үшін өткен сәулеленудің қарқындылығы.
Ядро диаметрі d = 50 мкм және оптикалық қабығы бар мультимодты талшық үшін иілу радиусын бағалау D = 125 мкм (n1 = 1,481, n2 =1,476) r = 3,5 см кезінде иілу нүктесінде сәулеленудің күшті өтуі байқала бастайды (оптикалық талшықтағы негізгі жарық ағынының қарқындылығының 80% дейін) [22].
Механикалық әсер ету кезінде толық ішкі шағылыстың бұзылуы талшықты иілу кезінде ғана емес, сонымен қатар талшыққа жергілікті қысым кезінде де мүмкін, бұл деформация нүктесінде бақыланбайтын шашырауды тудырады (иілуге қарағанда).
Бүйірлік оптикалық сәулеленудің ықтималдығы Оптикалық талшық белгілі бір физикалық, технологиялық және құрылымдық факторлардан туындайды:
- материалдың гетерогенділігінде рейле шашырауына байланысты барлық оптикалық талшықтарға ағып кететін және радиациялық режимдердің сәулеленуі оптикалық талшық мөлшері сәулеленудің толқын ұзындығынан әлдеқайда аз;
- бастапқы учаскеде туындайтын мод-ның болуы, оның сәуле шығару көзінің қозуынан туындаған оптикалық талшық талшықтың апертурасынан асатын кеңістікте таралуы;
- талшықтың толқындық бұзылыстарындағы жергілікті толқындық параметрдің өзгеруіне байланысты бағытталған режимдердің өзгеруі: микрозгиб және Макро иілу.
Микроиілу-сыртқы күшейтуді қолдану беттің қисықтығының күрт, бірақ микроскопиялық өзгеруіне, толқын ұзындығының минималды қашықтыққа (миллиметрге) кеңістіктік жылжуына және бірнеше микронға осьтік ығысуларға әкеледі. Жарық пайда болған ақау арқылы өтеді және оны деректерді алу үшін пайдалануға болады. Микроиілу 2.2 -суретте көрсетілген.
2.2 Сурет - Оптикалық Талшықтың Микроиілуі
Макро иілу-талшықтың әр түрінің минималды иілу радиусы бар. Осы қасиеттің арқасында ақпаратты заңсыз алу мүмкіндігі де болуы мүмкін. Егер Сіз талшықты аз радиуста бүгсеңіз, онда ақпарат алу үшін жеткілікті жарық берілуі мүмкін. Оптикалық талшықтың минималды рұқсат етілген иілу радиусы-6.5-7.5 см.Мультимодты талшықтың минималды рұқсат етілген радиусы-3.8 см.[15] Макро иілу 2.3 -суретте көрсетілген.
2.3 Сурет - Макро иілу
Оптикалық талшықтың түйісу орындарында туындайтын модульдерді пайдалану ақпаратты қорғау тарапынан белгілі бір қауіп төндіреді, өйткені бақылау жүйесі трактаттан үлкен оптикалық сигналды іріктеуді "байқамай" қалған кезде ақпаратты заңсыз алудың "ашықтық" режимін пайдалану мүмкіндігі бар. Бұл жағдайда сигналды алу сәтін белгілеу қиын. Бірақ белгілі бір және кең таралған санына және трассада осындай орындардың орналасуына байланысты ақпаратты қорғауды қамтамасыз ету ұйымдастырушылық-техникалық іс-шаралармен оңай алынады (барлық осы учаскелерді қорғау).
Оптикалық бөліну. Талшық сплиттерге салынған, сонымен қатар оптикалық сигналдың бір бөлігін алып тастайды. Бұл әдіс интрузивті, өйткені талшықты кесуді қажет етеді, бұл дабылды тудыруы мүмкін. Алайда, осы типтегі анықталмаған байланыс бірнеше жылдар бойы жұмыс істей алады.
Біртекті емес толқындарды қолдану (EvanescentCoupling). Бұл әдіс сигналды талшық көзінен талшық қабылдағышқа қабылдау үшін қолданылады. Қабықшаларды ядро бетіне ұқыпты жылтырату және оны одан әрі біріктіру арқылы. Бұл сигналдың бір бөлігін екінші талшыққа айналдыруға мүмкіндік береді. Бұл әдісті далада жүзеге асыру қиын.
V-мойын сызығы (V GrooveCut). V-мойын - бұл талшықта таралатын жарық пен V-ойықтың проекциясы арасындағы бұрыш критикалықтан үлкен болатындай етіп жасалған, ядроға жақын орналасқан талшықтың қабығындағы ойық. Бұл толық ішкі шағылысуды тудырады, онда жарықтың бір бөлігі негізгі талшықтан қабық пен V тәрізді мойын арқылы өтеді.[16]
Белсенді әдістер оптикалық талшықтың бүйір беті арқылы жоғары қуатқа тең радиацияны шығаруға көмектеседі. Бірақ сонымен бірге оптикалық талшық бойымен таралатын сәулеленудің кейбір параметрлерінің өзгеруі мүмкін (сәулеленудің сәнді құрылымы, арнадағы қуат деңгейі), оны тез және оңай анықтауға болады. Әдістерінде осы топқа жатқызуға болады:
- оптикалық талшықты механикалық иілу;
- контактісіз оптикалық талшықты байланыс;
- қабықты ажарлау және еріту;
- зондтарды қабыққа басу;
- бағытталған тармақтың көмегімен Фотодетектордың оптикалық талшығына қосылу;
- оптикалық талшықтың геометриялық параметрлерін термиялық деформациялау;
- оптикалық Талшықта гетерогенділіктің қалыптасуы.[18]
Кабельдің құрылымдық элементтері мен қорғаныс қабықтары бүйірлік сәулеленуді әлсіретуі мүмкін екенін атап өтуге болады. Дәл сол себепті, жоғарыда аталған әдістердің кез-келгенімен деректерді ұстап алу кабельдің қорғаныш қабығының тұтастығы бұзылған және оптикалық талшыққа қол жеткізілген жағдайда ғана жүзеге асырылуы мүмкін. Төмен температураның әсерінен талшықтың иілуінде немесе түзетілген талшықта жасауға болатын ақпаратты ұзақ үзіліссіз алу қызықты деп санауға болады. Себебі, төмен температурада әйнектің сыну коэффициенттері өзгереді, нәтижесінде ядрода шашырау деңгейі жоғарылауы мүмкін.
2.2 Сыртқы әсер ету арқылы ағып кету арналарын қалыптастыру
сыну көрсеткіштерінің арақатынасын өзгерту
Құлау бұрышының өзгеруіне механикалық әсер ету кезінде талшықтың пішінін өзгерту арқылы ғана емес, сонымен қатар оптикалық талшыққа акустикалық әсер ету арқылы да қол жеткізуге болады. Оптикалық талшықтың өзегінде дыбыстық толқынның әсерінен туындаған сыну көрсеткішінің мерзімді өзгеруінің дифракциялық шешімі жасалады. Электромагниттік толқын өзінің бастапқы бағытынан ауытқып, оның бір бөлігі таралу арнасынан асып түседі. Тапсырманы шешуге болатын физикалық құбылыс-бұл жоғары жиілікті дыбыстағы Брэгг дифракциясы (10 МГц), толқын ұзындығы Λ шартты қанағаттандырады: (λLΛ 2), мұндағы λ - электромагниттік сәулеленудің толқын ұзындығы, L - дыбыстық толқынның таралу аймағының ені. Серпімді толқыннан пайда болатын деформациялар Жарық үшін оптикалық талшықтың ішіндегі сыну көрсеткішінің периодты өзгеруін құрайды (2.4 -сурет).
2.4 Сурет - оптикалық талшықтың өзегіндегі дифракциялық торды дыбыстық толқынмен қалыптастыру
Жалғыз байқалған дифракциялық максимумның максималды ауытқу бұрышы Брэггтің екі бұрышына (2ΘB) тең. Ауытқылған электромагниттік толқынның жиілігі негізгі ақпарат ағынының жиілігіне тең. Дифракциялық максимумның қарқындылығын мына формула бойынша анықтауға болады:
I=I0sin2(PI2J0M2)Lλ (1.4)
J0-дыбыстық толқынның қарқындылығы,
M2=1,51x10-15 сек[3]кг - кварцтың акустикалық-оптикалық сапасы.
Дыбыстық толқынның қарқындылығы төмен болса да, шығарылатын электромагниттік сәуле оны заманауи фотодетекторлармен тіркеуге жеткілікті үлкен. Дыбыстың белгіленген қарқындылығымен ультрадыбыспен аймақты өзгерту арқылы дифракциялық максимумдағы қарқындылықтың максималды мәніне қол жеткізуге болады, осылайша арнаға ағып кететін жарықтың қарқындылығын арттыруға болады.
Қабықтың сыну көрсеткішінің талшықты өзектің сыну көрсеткішіне қатынасын өзгертетін тағы бір сыртқы әсер (n2n1) талшықтың пішінін өзгертпестен механикалық әсер етеді, мысалы созылу. Оптикалық талшық созылған кезде оптикалық талшықтың өзегі мен қабығының сыну көрсеткіштерінің ∆n1 және ∆n2-ге өзгеруі байқалады. Бұл жағдайда толық ішкі шағылысу бұрышының мәні φr-ден φ 'r-ге дейін артады:
sinφ`r≈(1-∆n1n1+∆n2n2)sinφr (1.5)
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
5В071900 - Радиотехника, электроника және телекоммуникация мамандығы
Алматы 2021
МАЗМҰНЫ
Кіріспе
1 Жалпы қауіп-қатер және ақпараттың таралып кетуі мәселелері
1.1Ақпараттық қауіпсіздік туралы түсінік
1.2 Ақпарттық қауіпсіздік туралы ҚР заңын қарастыру
1.3 Рұқсатсыз кіру туралы мәлімет
1.4 Ақпараттық қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау
1.5Ақпаратты физикалық алу әдістері
2 Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістері
2.1 Оптикалық талшықтың пішіні өзгерген кезде ағып кету арналарын қалыптастыру
2.2 Сыртқы әсер ету арқылы ағып кету арналарын қалыптастыру сыну көрсеткіштерінің арақатынасын өзгерту
2.3 Оптикалық туннельдеу әдісімен ағып кету арнасын қалыптастыру
2.4 Жарық беру әдісі
2.5 Кері шашырау әдісі
2.6 Телекоммуникация жүйелеріне қойылатын талаптар
3 ТОБЖ-да шығындарды өлшеу
3.1 Дәнекерленген қосылыстардағы ысыраптарды өлшеу
3.2 Оптикалық талшықтардың иілімдеріндегі шығындарды өлшеу
3.3 Шағылысу оқиғаларының жоғалуын өлшеу
3.4 Жарық беру әдісі бойынша сынақ нәтижелері
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қысқартулар тізімі
9
11
11
13
14
16
19
23
23
27
29
31
32
34
38
38
42
42
44
КІРІСПЕ
Ақпараттық қоғамда негізгі ресурс ақпарат болып табылады. Әр түрлі процестер мен құбылыстар туралы ақпаратқа ие болу негізінде кез-келген қызметті тиімді және оңтайлы құруға болады. Ақпараттың жоғалуын болдырмау үшін оны қорғаудың әртүрлі тетіктері жасалады, олар онымен жұмыс істеудің барлық кезеңдерінде қолданылады. Құпия және маңызды ақпаратты сақтайтын құрылғылар мен байланыс арналары зақымданудан және сыртқы әсерлерден қорғалуы керек. Зақым жабдықтың немесе байланыс арнасының зақымдануынан, құпия ақпаратты қолдан жасаудан немесе жария етуден туындауы мүмкін. Сыртқы әсерлер табиғи апаттар, сондай-ақ жабдықтың істен шығуы немесе ұрлануы нәтижесінде пайда болады. Бұған жол бермеу үшін байланыс желісі рұқсатсыз кіруден (рұқсатсыз кіруден) қорғалуы керек. Деректерді беру үшін талшықты-оптикалық байланыс желілері (ТОБЖ) жиі қолданылады. Жақында оптикалық талшықты ірі магистральдық тарату желілерінде ғана емес, сонымен қатар бір ғимаратта орналасқан жергілікті компьютерлік желіде де табуға болады. Қазіргі уақытта байланыстың ең заманауи, жылдам және шуылға қарсы түрі байланыс болып табылады, онда талшықты-оптикалық кабельді ақпараттық сигнал тасымалдаушысы ретінде қолданатын байланыс болып табылады. Өткізу қабілеттерінің, жоғары тасымалдаушы жиілікті пайдалану мүмкіндігінің, сондай-ақ мультиплекстеудің үлкен мүмкіндіктерінің арқасында ТОБЖ жұмысы басқа байланыс жүйелерінің өткізу қабілеттілігінен асып түседі және секундына терабиттермен өлшенеді, яғни олар деректерді берудің үлкен жылдамдығына ие.
Ұзақ уақыт бойы сәулеленудің болмауына байланысты оптикалық кабельде рұқсатсыз кіруді (РК) ұйымдастыру мүмкін емес деп есептелді. Бірақ кейінірек, кейбір зерттеулерден кейін, ТОБЖ-да ақпаратты алу мүмкін екендігі белгілі болды, бірақ мыс кабеліне қарағанда техникалық тұрғыдан жүзеге асыру қиын. Қиындықтардың бірі-оптикалық кабельден ақпаратты алушы шабуылдаушы мұны кабельге физикалық қол жетімділік арқылы ғана жасай алады. Содан кейін ол оптикалық қуаттың бір бөлігін жарық өткізгішінен алып, оны қабылдау құрылғысына бағыттай алады. Екінші қиындық: әдетте бөлуге болатын оптикалық қуат мөлшері өте аз. Олар сигнал қуатының 0.010.01% құрауы мүмкін. Содан кейін берілген сигналдан пайдалы ақпаратты алу үшін шабуылдаушы арнайы дизайндағы қабылдау құрылғылары мен фотодетекторларды қолдануға мәжбүр болады.
Дипломдық жобаның мақсаты Талшықты Оптикалық Байланыс Желілеріне рұқсатсыз қол жеткізу және оларды анықтау әдістерін зерттеу болып табылады.
Дипломдық жобаның негізгі міндеттері:
1) ақпараттық қауіпсіздік туралы түсінікті қалыптастыра отырып, қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау;
2) Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістерін қарастыру.
Осылайша, пайдаланушыларды ақпараттың таралып кетуінен қорғау үшін
Қазақстан Республикасының аумағында 2004 жылғы 5 шілдедегі "Байланыс туралы" заң қабылданды, байланыс провайдерлері байланыс құпиясын жарияламауды және жеке файлдарды, сондай-ақ байланыс құрылыстарын жоспарланбаған немесе заңсыз қол жеткізуден қорғауды қамтамасыз етуі керек . Байланыстың жеке деректеріне және олар бойынша берілетін ақпаратқа заңсыз қол жеткізу Қазақстан Республикасының заңнамасына сәйкес әкімшілік, азаматтық-құқықтық, тәртіптік немесе қылмыстық жауапкершілікке әкеп соғады.[1]
Бұл дипломдық жұмыс ақпаратқа рұқсатсыз қол жеткізу кезінде желінің әртүрлі параметрлерінің мінез-құлқын зерттеуге арналған. Ақпаратты қабылдау қабылдағышының жұмысына, сондай-ақ бақылау жабдықтарының жұмысына теориялық талдау жүргізілді. Талшықты жарық өткізгіштен оптикалық қуатты бұру мүмкіндігін зерттеуге арналған эксперименттік зерттеу жүргізілді.
Жалпы қауіп-қатер және ақпараттың таралып кетуі мәселелері
1.1 Ақпараттық қауіпсіздік түсінігі
Оптикалық байланыс әдістерін адамзат ұзақ уақыттан бері қолдана бастаған. Ежелгі уақытта күндіз сигнал түтінін, ал түнде басқа адамдарға қауіп немесе оқиға туралы хабарлау үшін жанып тұрған шамдарды қолданған. Көбінесе бұл соғыстар кезінде қолданылды. Римдіктер мен гректер, мысырлықтар мен үндістер ұқсас әдістерді қолданды.
Оптикалық байланыс дамуының жаңа толқыны XIX ғасырдың басындағы, Еуропадағы "өнеркәсіптік революцияның" гүлдену кезеңіне жатады. Толыққанды "оптикалық байланыс желілері" осы уақытта пайда болады, олардың ішіндегі ең маңыздысы, ұзындығы шамамен 600 км болатын және Париж мен Тулонды байланыстыратын Шаппа оптикалық телеграф желісі. Ол қазіргі заманғы байланыс жүйелерінің барлық белгілері мен элементтеріне ие болды: таратқыш, қайталағыш, қабылдағыш. Бұл желі сағатына 50 таңбаның өткізу қабілеті болды. Басқа оптикалық байланыс жүйелері де жұмыс істеді, бірақ біраз уақыттан кейін олардың пайда болған электр жүйелерімен бәсекелестікке төтеп бермейтіні белгілі болды.
Орыс ғалымдары Н.Г.Басов пен А.М.Прохоров 1960 жылы алғашқы белсенді лағыл лазерді жасағаннан кейін, көптеген сарапшылар бұл ашылудың технологиядағы көптеген өзгерістер мен жаңалықтарға әкелетінін бірден түсінді.Байланысшылар осы жаңа құрылғыға алғашқылардың бірі болып назар аударды. Сәулелену жиілігі шамамен 1014 Гц болатын лазер сәулесі бір уақытта миллионға жуық теледидар арналарын орналастыруға болатын 4700 ГГц (негізгі жиіліктің тек 1%) өткізу қабілеттілігін алуға мүмкіндік беретіні анық болды. Бұл сандар қазір фантастикалық болып көрінеді, сол кезде олар жай таң қалдырды.
60-шы жылдары лазерлік эмитенттерді модуляциялаудың көптеген техникалық шешімдері ұсынылды және лазерлік байланыс жүйесін құру үшін жарық толқындарының бағытталған таралуы үшін қолайлы орта табу ғана қалды. Әр түрлі линзалармен, шағылыстырғыштармен, өзек толқындарымен көптеген тәжірибелер жүргізілді. Жаңа тәсілді Харлоу (Англия) ағылшын ғалымы К.С.Као ұсынды: ол жарық сигналын беру үшін әйнектен жасалған ұзын оптикалық талшықтарды қолдануды ұсынды. Талшықтар байланыстырылған мақсаттар үшін өте қолайлы орта болып шықты: олар механикалық күшті, оларды еркін қисық сызықпен төсеуге болады, олардан кабельдер жасауға болады.
Алғашқы оптикалық талшықтардың үлкен кемшілігі олардың жоғары жоғалуы болды. Алайда, зерттеушілер мен әйнек өндірушілердің күш - жігерінің арқасында бұл шығындарды азайту жолдарын табуға болады және 1970 жылы Corning (АҚШ) алғашқы дерлік қолайлы оптикалық талшықты шығарды, оның шығыны 20 дБкм болды. 1975 жылға қарай бұл шығындар 2 дБкм-ге дейін азайтылды. Оптикалық байланыс желілері барлық жерде пайда бола бастайды. Алғашқы тәжірибелік үлгілер Англияда салынды. Барлық мамандар бұл сынақтардың сәттілігін бірауыздан мойындады. ОТ-да сигналдың өшуі мыс кабельге қарағанда әлдеқайда аз болды. Оптикалық жүйелер тез дами бастады және қазіргі уақытта бірнеше негізгі технологиялар оптикалық тарату жүйелері үшін жалпыға бірдей танылған стандартқа айналды.Ақпараттық қауіпсіздік-бұл сыртқы (табиғат немесе адам) және ішкі ортаның әсерінен қорғалу дәрежесін сипаттайтын ақпараттың "жай-күйі". Оның сигналдық құпиялылығы, құпиялылығы және тұтастығы - бұрмалаушы және бұзушы әсерлерге төзімділік. "Ақпаратты қорғау" терминіне ақпараттық қауіпсіздікті нығайту және қандай да бір проблемаларды жою жөніндегі жалпы шаралар кешенінің (құқықтық, ұйымдастырушылық, техникалық) мағынасы салынады.[3]
Ақпаратқа әсер ету жағынан қауіптердің бірнеше жалпы түрлері бар:
- бұрмалау - бұл ақпараттық объектінің мазмұнын рұқсатсыз өзгерту және бұзу;
- жою - бұл ақпараттық нысан жойылады немесе ұрлайды;
- блоктау - бұл ақпараттық нысан жойылмайды, бірақ оның иесі үшін бұғатталады;
Осы қауіптердің кез келгені оны орындау кезінде Ақпарат қауіпсіздігі тарапынан әртүрлі салдарларға әкелуі мүмкін [4].
1.1 Сурет -қауіптердің жіктелуі
Осы қауіптерді ескере отырып, келесі кластерлер бойынша жіктеуге болады (1.1-сурет):
- объектілер бойынша:
- персонал;
- материалдық және қаржылық құндылықтар;
- ақпарат;
- шығын көлемі бойынша:
- компания банкрот бола алатын шекті;
- Елеулі, бірақ банкроттыққа алып келмейтін;
- компания өтей алатын шамалы;
- пайда болу ықтималдығы бойынша:
- өте ықтимал;
- ықтимал;
- екіталай;
- пайда болу себептері бойынша:
- стихиялық;
- қасақана;
- келтірілген зиянның сипаты бойынша:
- материалдық;
- моральдық;
- объектіге қатысты:
- ішкі;
- сыртқы;
- әсер ету сипаты бойынша:
- белсенді;
- пассивті.
1.2 Ақпараттық қауіпсіздік туралы ҚР заңын қарастыру
Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесі ҚР ұлттық қауіпсіздігін қамтамасыз ету жүйесінің бір бөлігі болып табылады.Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жергілікті өзін-өзі басқару органдарымен, ұйымдармен және азаматтармен өзара іс-қимыл жасай отырып, мемлекеттік органдардың заңнамалық, құқық қолдану, құқық қорғау, сот, бақылау және басқа да қызмет нысандарын ұштастыру негізінде жүзеге асырылады. Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесі федералдық мемлекеттік билік органдарын, ҚР субъектілерінің мемлекеттік билік органдарын, сондай-ақ қауіпсіздікті қамтамасыз ету саласындағы ҚР заңнамасымен айқындалатын жергілікті өзін-өзі басқару органдарын жүргізу нысандарын ескере отырып, осы саладағы заң шығарушы, атқарушы және сот билігі органдарының өкілеттіктерін шектеу негізінде құрылады.
ҚР "дербес деректер және оларды қорғау туралы" Заңы. Осы Заң, атап айтқанда, дербес деректердің ақпараттық жүйелеріне қойылатын талаптарды айқындайды және дербес деректерді оларға заңсыз немесе кездейсоқ қол жеткізуден қорғау үшін қажетті ұйымдастырушылық және техникалық шараларды регламенттейді [1].
ҚР "Байланыс туралы" Заңы. Осы Заң Қазақстан Республикасының аумағында байланыс саласындағы қызметтің құқықтық негіздерін белгілейді, байланыс саласындағы мемлекеттік билік органдарының өкілеттіктерін, сондай-ақ көрсетілген қызметке қатысатын немесе байланыс қызметтерін пайдаланатын адамдардың құқықтары мен міндеттерін айқындайды. [2]
"Ұлттық қауіпсіздік туралы" Заңға сәйкес ақпараттық қауіпсіздік Мемлекеттік органдардың, ұйымдардың, лауазымды адамдардың:
1) Қазақстанның ақпараттық тәуелділігіне жол бермеу;
2) басқа мемлекеттер, ұйымдар мен жекелеген адамдар тарапынан ақпараттық экспансияны және блокаданы болдырмау болып табылады;
3) Қазақстан Республикасының Президентін, Парламентін, үкіметін және ұлттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету күштерін ақпараттық оқшаулауға жол бермеу болып табылады;
4) Қазақстан Республикасының қауіпсіздігін сақтау мақсатында, оның ішінде ерекше кезеңде және табиғи, техногендік сипаттағы төтенше жағдайлар, карантиндер, өзге де төтенше жағдайлар туындаған кезде байланыс желілерін үздіксіз және тұрақты пайдалануды қамтамасыз ету болып табылады;
5) мемлекеттік құпияларды және заңмен қорғалатын өзге де құпияны құрайтын мәліметтердің таралып кетуін және жойылуын анықтау, олардың алдын алу және жолын кесу болып табылады;
6) ұлттық қауіпсіздікке нұқсан келтіре отырып, ақпаратты әдейі бұрмалаумен және дәйексіз ақпаратты таратумен байланысты қоғамдық және жеке санаға ақпараттық ықпал етуге жол бермеу болып табылады;
7) ұлттық қауіпсіздікке нұқсан келтіре отырып, мемлекеттік шешімдерді әзірлеу және қабылдау процесіне жасырын ақпараттық ықпал ету тетіктерін табу және оларға іріткі салу болып табылады;
8) мемлекеттік, коммерциялық және заңмен қорғалатын өзге де құпияны құрайтын мәліметтер айналатын ақпараттық ресурстарды, Ақпараттық жүйелерді және байланыс инфрақұрылымын қорғаудың тиімді жүйесін қолдау және дамыту болып табылады. [2]
Ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз ету жүйесіне, оның ішінде мемлекеттік электрондық ақпараттық ресурстарға, ақпараттық жүйелерге, ақпараттық-коммуникациялық инфрақұрылымға және ақпараттық-коммуникациялық инфрақұрылымның аса маңызды объектілеріне ерекше назар аударылады.
1.3 Рұқсатсыз кіру туралы мәлімет
Ақпараттық қауіпсіздік компоненттерінің кез-келгеніне зиян келтіруге мүмкіндік беретін ақпараттық жүйеге әсер етудің кең таралған және әр түрлі әдістерінің бірі рұқсатсыз қол жеткізу болып табылады. Рұқсатсыз кіру қорғаныс жүйесіндегі қателіктерге, қорғаныс құралдарын дұрыс таңдамауға, оларды дұрыс орнатпауға және конфигурациялауға байланысты мүмкін. Қазіргі уақытта оптикалық талшыққа қосылудың бірнеше тіркелген жағдайлары туралы ғана хабарланады. Бұл қосылу орнын анықтауда үлкен қиындықтарға байланысты, ал қосылымның өзі өте қарапайым.
Негізгі оқиғалар тізімі: 2000 жылы Германияның Франкфурт әуежайында DeutscheTelekom компаниясының үш негізгі желісіне қосылу табылды; 2003 жылы Verizone компаниясының оптикалық желісінде есту құрылғысы табылды; 2005 жылы АҚШ Әскери-теңіз күштерінің USS jimmycarter сүңгуір қайығы су асты кабельдеріне рұқсатсыз қосылуды орнату үшін арнайы түрде жаңартылды.
Талшықты-оптикалық беріліс желілерінің кең таралуына байланысты ВОЛП-да ақпаратты қорғау мәселесі туындайды. Санкцияланбаған қол жеткізу нәтижесінде ақпараттың таралып кетуі мүмкін арналарды талдау аса маңызды. Бастапқыда ТОБЖ Жарық өткізгіштегі электромагниттік толқынның таралуының физикалық принциптеріне байланысты қандай да бір басқа байланыс желілеріне қарағанда ақпараттың рұқсатсыз қол жеткізуден қорғалу дәрежесі жоғары болады. Оптикалық толқын өткізгіште электромагниттік сәуле талшықтан тыс, талшыққа сыртқы әсер болмаған кезде толқынның қашықтығынан аспайды. [5]
1.2-суретте қимадағы оптикалық талшық көрсетілген, онда 1,2,3,7-нүктелер рұқсат етілмеген кіруден неғұрлым қорғалған болып табылады, өйткені олар режимдік объектілерде (телекоммуникациялық орталықтарда немесе АТС-та) орналасқан. Магистральдық желілердегі оптикалық сигналды қалпына келтіру күшейту пункттері әдетте елді мекендерде, рұқсатсыз кіруден қорғауды қамтамасыз ететін объектілерде орналастырылады.
1.2 Сурет - ОТ-да сигнал алудың ықтимал-ықтимал орындары
1-оптикалық сигнал таратқыш; 2-оптикалық сигнал қабылдағышы; 3 - мультиплекстеу жабдығы; 4 - оптикалық талшық; 5 - құрылыс ұзындығы түйіскен жерлерде екі оптикалық талшықтың дәнекерленген қосылысы; 6 -- оптикалық талшықтардың өскіндері орналастырылатын жалғастырғыш муфта; 7-оптикалық сигналды регенерациялау күшейту пункті.
Осылайша, шабуылдаушы көрсетілген телекоммуникациялық жабдыққа тікелей қол жеткізе алмайды. Бұл ретте беру сапасын бақылауға арналған мультиплексорлық жабдық телефонмен сөйлесулерді тестілік тыңдауды жүзеге асыруға, сондай-ақ ақпаратты берудің кез келген арнасына қолжетімділікті жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Сондықтан телекоммуникациялық кәсіпорынның басшысы үшін құпия ақпаратты тыңдау және алу арқылы өз қызметін теріс пайдаланбайтын жауапты және адал қызметкерлерді таңдау маңызды.[6]
Ұзындығы үлкен болғандықтан, талшықты-оптикалық тарату желілері рұқсат етілмеген шығарудан ең аз қорғалған. Оптикалық талшықтан сәуле шығарудың көптеген жолдары бар. Оптикалық талшықтар қоршаған ортаның қолайсыз әсерінен және оптикалық кабельдің қорғаныш жабынымен механикалық зақымданудан қорғалады. Төсеу жағдайларына байланысты Оптикалық кабельдің дизайны әртүрлі болады. Брондалған кабельді пайдалану оны кесуді және оптикалық талшықтарға тікелей қол жеткізуді қиындатады. Осыған байланысты, ең аз қорғалған-бұл объектішілік төсеуге арналған оптикалық кабельдер, өйткені олардың қабығы поливинилхлоридті пластикаттан жасалған. 5 дәнекерлеу қосылымы 6 муфтасында орналасқан. Нашар дәнекерленген қосылыста радиацияның шашырауы пайда болады, оны шабуылдаушы тіркей алады.[6] Сондай-ақ, муфталарда кабельді тығыздау кезінде талшықтың иілу радиусының аз болуына байланысты шашырау мүмкін. Алайда, алдағы зерттеулердің барлығы белгілі болғандай, рұқсатсыз алу, ақпаратты талшықты-оптикалық кәбілді қыркуйек мүмкін, алайда, болған жағдайда жеке қол жеткізу қиын. Сондықтан ақпаратты рұқсатсыз қол жеткізуден қорғау мәселесі талшықты-оптикалық байланыс желілері үшін де өзекті болып табылады.
Ақпараттық қауіпсіздіктің тұжырымдамалық моделін жасау
Ақпараттық қауіпсіздікті "қоғамның, азаматтардың, ұйымдардың мүдделері үшін оның қалыптасуын, пайдаланылуын және дамуын қамтамасыз ететін ақпараттық орта қорғалуының жай-күйі" деп түсіне отырып, ақпарат қауіпсіздігіне төнетін қатерлерді, осы қатерлердің көздерін, оларды іске асыру тәсілдері мен мақсаттарын, сондай-ақ қауіпсіздікті бұзатын өзге де шарттар мен іс-әрекеттерді заңды түрде айқындау. Бұл ретте, ақпаратты залал келтіруге әкеп соғатын заңсыз әрекеттерден қорғау шараларын да қараған жөн.
Ақпарат қауіпсіздігінің тұжырымдамалық моделі мынадай компоненттерді қамтуы мүмкін (1.3-сурет):
- қауіп объектілері;
- ақпарат қауіптері;
- қауіп көздері;
- зиянкестер тарапынан болатын қауіптердің мақсаттары;
- ақпарат көздері;
- ақпаратты қорғау тәсілдері;
- ақпаратты қорғау құралдары;
- ақпаратты қорғау бағыттары;
- ақпаратқа қол жеткізу тәсілдері (ақпаратты заңсыз игеру тәсілдері).[7]
Қорғау объектісінің (персоналдың, материалдық және қаржылық құндылықтардың, ақпараттық ресурстардың) құрамы, жай-күйі және қызметі туралы мәліметтер ақпараттық қауіпсіздікке қатер төндіретін объект болып табылады.
Ақпараттың қауіп-қатері оның тұтастығын, құпиялылығын, сенімділігі мен қол жетімділігін бұзу арқылы көрінеді. Қауіп көздері-бәсекелестер, қылмыскерлер, жемқорлар, әкімшілік органдар.
Қауіптердің мақсаты қорғалатын мәліметтермен танысу, олардың
пайдакүнемдік мақсатта түрлендіру және тікелей қолдану үшін жою
материалдық залал.
1.3 Сурет - Ақпарат қауіпсіздігінің тұжырымдамалық моделі
Ақпарат көздері адамдар, құжаттар, Жарияланымдар, ақпараттың техникалық тасымалдаушылары, өндірістік және еңбек қызметін қамтамасыз етудің техникалық құралдары, өнім және өндіріс қалдықтары болып табылады.
Қорғау әдістері заңсыз әрекеттердің алдын алуды, олардың алдын алуды, жолын кесуді және рұқсатсыз кіруге қарсы тұруды қамтамасыз ететін барлық шаралар мен әрекеттерді қамтиды.
Ақпаратты қорғау құралдары физикалық құралдар, аппараттық құралдар, бағдарламалық құралдар, криптографиялық және стенографиялық әдістер болып табылады. Соңғы екі әдісті аппараттық, бағдарламалық және аппараттық-бағдарламалық құралдар қолдана алады. Ақпаратты қорғаудың бағыттары ақпараттық қауіпсіздікті қамтамасыз етудің кешенді тәсілін білдіруші ретінде құқықтық, ұйымдастырушылық және инженерлік-техникалық қорғау болып табылады.[8]
Ақпаратқа қол жеткізу тәсілдері оны мәліметтер көздерімен жария ету есебінен, техникалық құралдар арқылы ақпараттың жария етілуі есебінен және қорғалатын мәліметтерге санкцияланбаған қол жеткізу есебінен мүмкін болады.
Жұмысты орындау кезінде ақпараттық қауіпсіздік жүйесін құрудың келесі моделін қолдануға болады (1.4-сурет).
Ұсынылған Ақпараттық қауіпсіздік моделі-бұл объективті сыртқы және ішкі факторлардың жиынтығы және олардың объектідегі ақпараттық қауіпсіздік жағдайына және материалдық немесе ақпараттық ресурстардың қауіпсіздігіне әсері [2].
Келесі объективті факторлар қарастырылады:
- пайда болу ықтималдығымен және іске асырылу ықтималдығымен сипатталатын ақпараттық қауіпсіздік қатерлері;
- қатердің іске асырылу ықтималдығына әсер ететін ақпараттық жүйенің немесе қарсы шаралар жүйесінің осалдығы;
- тәуекел-ақпараттық қауіпсіздік қатерін іске асыру нәтижесінде ұйымның ықтимал залалын көрсететін фактор (тәуекел, сайып келгенде, ықтимал қаржылық шығындарды, тікелей немесе жанама түрде көрсетеді).[8]
1.4 Сурет - Кәсіпорынның ақпараттық қауіпсіздік жүйесін құру моделі
Ақпараттық қауіпсіздіктің теңгерімді жүйесін құру үшін бастапқыда ақпараттық қауіпсіздік саласындағы тәуекелдерге талдау жүргізу көзделеді. Содан кейін берілген критерий негізінде ұйым үшін оңтайлы тәуекел деңгейін анықтаңыз. Ақпараттық қауіпсіздік жүйесін (қарсы шаралар) тәуекелдің берілген деңгейіне жететіндей етіп құру қажет.
1.5 Ақпаратты физикалық алу әдістері
Ақпаратты қорғау кезінде бірнеше "қорғаныс шекарасын" ажыратуға болады:
-ақпаратты декодтаудан қорғау;
-оптикалық сигналды физикалық түсіруден қорғау.
Бірінші жағдайда криптографиялық әдістер де, оптикалық сигналды Физикалық деңгейде шифрдан қорғау да қолданылады (ақпаратты ЖТ-да берудің когерентті, поляризациялық немесе спектрлік әдістері). Криптографиялық әдістердің артықшылықтары белгілі, сонымен қатар: мұндай әдістер талшықты-оптикалық байланыс желілерінде кеңінен қолданылады. Алайда, оларды пайдалану, ең алдымен, кілттердің таралуына және олардың мерзімді жаңартылуына байланысты. Мұндай тәсіл негізсіз қиындықтар тудыруы мүмкін сияқты, әсіресе жіберуші мен алушы аумақтық жағынан тым алыс болмаса. Сонымен қатар, кілттерді ұстап қалуға кепілдік берілмейді. Бұл әдістер іс жүзінде ақпаратты алып тастаудан қорғамайды, бірақ оны шешуді қиындатады, шифрлау үшін айтарлықтай уақыт немесе қаржылық шығындарға байланысты ұсталған деректердің маңыздылығын төмендетеді. Бұл әдістер түбегейлі жаңа нәрсе емес, сонымен қатар олар дәстүрлі байланыс желілерінде бұрыннан белгілі және сәтті қолданылған.[9]
Екінші жағдайда оптикалық сигнал оптикалық трактінің талшықты жарық өткізгіштерінен шығаруды қиындату арқылы немесе бұрылу әрекеттерін бекіту және осы әрекеттерді болдырмау арқылы алынады. Радиодиапазонда оптикалық талшықтан сәулелену болмағандықтан, ақпаратты тек берілетін оптикалық қуаттың бір бөлігін алып тастау үшін кабельге тікелей физикалық қол жеткізу арқылы алуға болады. Кабельден қуат алуды әртүрлі әдістермен ұйымдастыруға болатындықтан, РК жүргізудің бірнеше әдісі бар.
РК жүзеге асырудың үш әдісі бар:
1) жыртылу тәсілі. Бұл тәсілде талшықтан қуат алатын қаскүнемнің аппаратурасы (ұстап қалу қабылдағышы) ақпаратты алу жүзеге асырылатын оптикалық кабельдің әдейі жасалған ажырауына енгізіледі.
2) қуатты мәжбүрлеп бұрусыз ажыратылмайтын болып бөлінеді. Бұл әдіспен сигналды алу үшін муфталарда, коннекторларда, оптикалық қуат енгізу және шығару құрылғыларында, оптикалық талшықтың өзінде жарықтың шашырауы нәтижесінде пайда болатын сәуле қолданылады.
3) қуатты мәжбүрлі бұрумен үзіліссіз. Талшықты жарық өткізгішке қандай да бір әсер ету арқылы олар оның оптикалық қасиеттерін өзгертуге тырысады, бұл радиацияның бір бөлігін жарық өткізгішінен шығаруға әкеледі. Қарастырайық бұл нұсқалары ЖТӘ-мен салыстырсақ, олардың бір-бірімен.[10]
Жыртылу тәсілі. Оптикалық қуатты алу үшін "шабуыл" объектісі болып табылатын талшықты-оптикалық кабель жыртылады. Содан кейін дәнекерлеу арқылы оның ұштары талшықты-оптикалық сплиттерге қосылады, осылайша ол жыртылуға қосылады. Ұсталған сигналдың оптикалық қуаты сплиттердің бұрғыш талшығы арқылы алынады (1.5 -сурет), ал қалған қуат желіге және одан әрі заңды қабылдағыштың қабылдау оптикалық модуліне қауіпсіз енеді. Бұл әдіс РК-ді тиімді жүзеге асыруға мүмкіндік берсе де, оны іс жүзінде жүзеге асыру бірқатар қиындықтарға тап болады. Талшықты жырту және оның ұштарын сплиттермен дәнекерлеу жұмыстары қысқа мерзімде өте қиын. Ия, және кабельдің үзілу фактісі байқалмайды.[11]
1.5 Сурет - оптикалық тармақтың құрылымдық схемасы
1-дәнекерленген қосылыстар; 2-желілік кабель талшықтарының бірі
Рас, шабуылдаушы ажыратылған желіде кабельді жыртуға тырысуы мүмкін, мысалы, желінің ақаулығы сияқты көрінетін екінші үзілісті жасау арқылы оны алдын-ала өшіруге болады. Алайда, бұл шаралар да тиімсіз және қалаған нәтижеге әкелуі екіталай, өйткені РК-ді анықтау және оған қарсы тұру әдістері ұзақ уақыт бойы жасалынған және тиімді жұмыс істейді. Қорғаудың жоғары деңгейін талшықтардан деректерді алу технологиясын едәуір қиындататын және оларға сыртқы әсерлерді түзетуге мүмкіндік беретін мамандандырылған оптикалық кабельді қолдану арқылы алуға болады (мысалы, қорғаныс электромагниттік өрісін немесе осындай кабельге құйылған арнайы газдың қысымын өзгерту арқылы.
Жақсы (және көбінесе жақсы) нәтижелер сызықты рефлектометриялық талдау арқылы алынады. Бұл әдіс оптикалық кабельге кез-келген араласу, ондағы жаңа дәнекерленген қосылыстардың, кірістірулердің және т.б. пайда болуы гетерогенділікті тудыратындығына негізделген. Оларды анықтау үшін таратушы ұшында оптикалық сплиттер арқылы кабельге оптикалық рефлектометрия аппаратурасы қосылады. Талшықты-оптикалық трактінің жағдайын бақылау пайда болған гетерогенділікті анықтауға мүмкіндік береді, оның талдауы Осы гетерогенділікті тудырған РК түзетуге мүмкіндік береді. Бұл ретте "НСД" дабыл сигналы таратушы аппаратураның блогында шығарылады және РК басқару үшін осы сигналды беру проблемасы жойылады. Ең маңызды артықшылығы-болжамды РК орнының координатын анықтау мүмкіндігі.[12]
Қазіргі уақытта импульсті рефлектометрия (OTDR) әдісі ең дамыған. Импульсті рефлектометрия әдісіне негізделген бақылау жүйесінің басты артықшылығы-техникалық зерттеудің жоғары дәрежесі (құрылғылар жаппай шығарылады). Шығарылатын оптикалық рефлектометрлердің динамикалық өлшеу диапазоны 41,5 дБ дейін және ажыратымдылығы 0,001 дБ дейін (AQ7250). Рефлектометрлердің құрамына қысқа ұзындықтағы зондтау сигналының көзінен, фотодетектордан және сплиттерден басқа, құралдардың кең функционалдығын қамтамасыз ететін өңдеу блогы кіреді (рефлектограммаларды алу, өңдеу, жазу, сақтау және талдау). Осылайша, осылайша жасалған РК оңай табылуы және басқарылуы мүмкін. Мұндай РК анықтау әдістері белгілі және тиімді. Бұл әдісті нақты РК актісінде қолдану ықтималдығы аз.
Қуатты мәжбүрлеп бұрусыз үзіліссіз. Оптикалық кабельден басқа кез-келген талшықты-оптикалық трактіде әртүрлі муфталар, қосқыштар, оптикалық қуат енгізу құрылғылары бар. Барлық осы құрылғылар желіге қосымша шығындар әкеледі. Оларда жоғалған оптикалық қуат ішінара олардан қоршаған ортаға шығарылады. Бұл ағып жатқан сәулелену режимдерінің қуаты және шабуылдаушыны РК-ді жүзеге асыру үшін осы қуатты жинаудың әртүрлі жүйелерін, көбінесе линзаларды қолдана отырып пайдалануға тырысады. Бұл жағдайда ұстап алу қабылдағышы сәулелену пайда болған жерге жақын орналасуы керек, ал жиналған сәулелену ұстап алу қабылдағышының жұмысына жеткілікті болуы үшін оны желінің белгілі бір ұзындығынан жинау керек.[12]
Бұл әдістің үлкен артықшылығы-РК бар ма, жоқ па, жоқ па, жоқ па, сәулеленуді қолдану арқылы оны желінің күйін бақылау жүйелерімен бақылау мүмкін емес. Бұл әдіс оптикалық сигналды таңдауды "байқамай" қалған кезде РК "мөлдірлік" режимін ұйымдастыруға мүмкіндік береді деп айта аламыз.
Рефлектометриялық жүйелер талшықты-оптикалық трактідегі өзгерістер мен 25 гетерогенділікті көрсетпейді, өйткені олар жоқ, ал қабылданған қуат деңгейін талдауға негізделген жүйелер қосымша шығындарды таппайды. Алайда, осыған қарамастан, РК-нің бұл әдісі қазіргі ТОБЖ-нің "найзағайы" емес және оған айналуы екіталай. Басқа әдістер ақпаратты алуға қарсы тиімді және қарапайым күресуге мүмкіндік береді. Ағып жатқан сәулеленудің пайда болу учаскелерінің саны белгілі және шектеулі, ал трассада орналасуы тұрақты. Бұл олардың жанында күзет пен бақылауды ұйымдастыруға немесе кез-келген ұйымдастырушылық-техникалық шараларды қолдануға мүмкіндік береді.[14]
Байланыстырушы құрылғылар мен талшықты жарық өткізгіштердің өзі үнемі жетілдіріліп отырады. Талшықтың өзінде шығындар азаяды, сондықтан шашыраңқы сәулеленудің қуаты азаяды. Кез-келген жергілікті нүктелерде жоғалған қуат РК қабылдағышының жұмысы үшін жеткіліксіз және оны кабельдің жеткілікті ұзын бөлігінен жинауды ұйымдастыру қажет. Өшу коэффициенті 0,2-ден 0,3 дБкм-ге дейінгі ең заманауи кабельдер үшін мұндай учаскенің есептік ұзындығы жүздеген және одан да көп метрге жетеді. Сондықтан РК-ді осылай ұйымдастыру да екіталай, өйткені бұл жағдайға қарсы іс-қимыл шаралары жақсы белгілі және пысықталған.
Қуатты мәжбүрлеп бұрумен үзіліссіз. Егер кез-келген жергілікті аймақтағы талшықтан шығарылатын қуат РК ұйымдастыру үшін жеткіліксіз болса, онда осы аймақтағы қуат көбірек шығарылатындай етіп жасау керек. Кез-келген учаскеде кабельден оптикалық ақпараттық сигналды бұру үшін оның талшықты жарық өткізгіштеріне жергілікті әсер қолданылады. Осындай әсермен олардың оптикалық қасиеттері өзгереді, бұл сигналдың" ағып кетуіне " әкеледі. Талшыққа әсер ету әдістері бірнеше болуы мүмкін:
талшықты иілу;
талшықты диаметрін өзгерту (мысалы, қысым арқылы);
талшықты микро-иілу;
талшыққа акустикалық әсер ету;
химиялық реагенттермен әсер ету.[13]
Бұл әдістердің ішіндегі ең қызықтысы-талшықты иілу әдісі, өйткені ол басқалардан айырмашылығы, бағытталған радиациялық шығаруды ұйымдастыруға мүмкіндік береді. Жарық өткізгіштің диаметрі өзгерген кезде, сондай-ақ акустикалық немесе химиялық әсер ету кезінде шығарылған сәуле көптеген бағыттар бойынша таралады және жинау қиынырақ. Иілу жағдайында шығарылған сәуле бір бағытта таралады, сондықтан оны әртүрлі линза жүйелерінің көмегімен жинауға болады. Сондықтан талшықты иілу РК жасаған кезде танымал нұсқа болып табылады. Бұл әдістің артықшылығы-оның жоғары тиімділігі. Ақыр соңында, талшықтың иілу радиусын өзгерту арқылы шабуылдаушы ақпаратты ұстап алу үшін жеткілікті болатын оптикалық қуаттың осындай мәндерін алып тастай алады. Алайда, бұл әдіс" мөлдір " емес. Қуат мәжбүрлі түрде шығарылатындықтан, қосылу желінің қабылдау жағындағы қуат деңгейінің төмендеуіне әкеледі. Сондықтан, РК-нің бұл әдісін анықтаудың негізгі әдісі қабылдау жағындағы қуат деңгейін бақылау болып табылады. Егер басқару құрылғысы оның төмендеуін анықтаса, онда ол желіге РК бар екендігі туралы қорытынды жасайды. Бірақ РК жасаған шабуылдаушы өз кезегінде анықтауға қарсы тұруға тырысады. Осы мақсатта ол мүмкіндігінше аз қуат мөлшерін сызықтан шығаруға тырысады, бірақ сонымен бірге ақпаратты ұстап алуға және шешуге жеткілікті. Ең сезімтал қабылдағыштарды қолдана отырып, ол таңдалған қуат деңгейлерін табиғи кездейсоқ шығындар шамаларына сәйкес келетін мәндерге жеткізеді. Мұндай жағдайларда РК болуы туралы дұрыс шешім қабылдау қиынға соғады. Өйткені, жүйе РК белгісі ретінде арнадағы кездейсоқ қуат ауытқуларын қабылдау арқылы қате болуы мүмкін.
Сонымен, бұл бақылау жүйесі РК фактісін анықтауға мүмкіндік береді, бірақ бұл өте тиімді құрал емес. Сондықтан, РК жүзеге асыру үшін шабуылдаушы дәл осы әдісті таңдайды деп күтуге болады, бұл қуатты бұру үшін талшықтың иілуін білдіреді. Бұл жағдайда РК анықтаудың тиімді әдістері мен жүйелерін әзірлеу өзекті ғылыми-техникалық проблема болып табылады.
Дегенмен, жоғарыда сипатталған принцип бойынша жұмыс істейтін бақылау жүйесі РК-мен күресуге мүмкіндік береді. Оның тиімділігі шығарылатын қуаттың мөлшері, фотодетекторлардың сезімталдығы сияқты бірқатар параметрлерге байланысты болатыны анық, егер сіз оларды талдауға тырыссаңыз, онда осындай талдау негізінде жүйенің жалған позитивтерін азайтып, оңтайландыруға тырысуға болады.[5]
Мәселені ішінара зерттеуге арналған кейбір жұмыстар бұрын да жүргізілген. Басқару жүйесінің жоғарыда аталған нұсқасын теориялық талдауға арналған жұмыс [4]. Онда оның авторлары В.А. Яковлев пен В. В. Комашинский РК анықтаудың тиімділігі бөлінетін қуат деңгейіне қалай байланысты болатынын зерттеп, осы бағалау үшін сандық арақатынас береді. Өз есептеулерінде авторлар Персоник, Гальярди және тұқы туралы іргелі зерттеулерге сүйенеді. Талдау 2 с 8 Мбитс беріліс жылдамдығы бар желілер үшін жүргізілді, бұл енді талшықты-оптикалық беріліс жүйелерінің қазіргі жағдайын көрсетпейді. Бақылаудың осы әдісінің тиімділігін арттырудың негізгі идеясы-бұзушыны бөлінген оптикалық қуат деңгейін арттыруға мәжбүр ететін шараларды қабылдауға тырысу. Өйткені, бұл өз кезегінде анықтау үшін қолайлы жағдайлар жасайды. Сондықтан, басқа жұмысында [5] сол авторлар фондық Жарық әдісін қолдануды ұсынады. Сондай-ақ, авторлар осы мақсаттар үшін позициялық импульсті модуляцияны қолдануды ұсынатын жұмыстар бар.
Сол авторлар осындай шараларды қабылдауға басқаша көзқарас ұсынды. Дәстүрлі, электр байланыс желілеріндегі РК мәселесі туралы көптеген зерттеулер бар. Оларда РК-ден қорғау үшін сигнал деңгейі төмен болған жағдайда ақпараттың шифрын шешуді қиындататын, бірақ сонымен бірге сигнал деңгейі үлкен болса, қабылдауға әсер етпейтін кодтаудың әртүрлі әдістерін қолдану ұсынылады. Мұндай әдістердің дамуы алғаш рет 1975 жылы Вайнер енгізген каналдың теориясына негізделген "кодтық Шу туралы тұжырымдаманың" пайда болуына әкелді. Осы Тұжырымдаманың конструктивті дамуы, қауіпсіздікті бағалау әдістерін, кодтаудекодтау алгоритмдерін әзірлеу, кодтық шуылдың тиімділігін зерттеуді в.и. коржик, В. А. Яковлев 1981 жылдан бастап қазіргі уақытқа дейін жүргізді. Негізгі нәтижелері монографияда [6] және шолу мақаласында [7] жарияланған. Жоғарыда сипатталған басқару жүйесімен бірге кодтық шуды қолдану оның жұмысының тиімділігін арттыруға және осылайша РК әрекеттерінен талшықты-оптикалық байланыс желілерінің қауіпсіздігін арттыруға мүмкіндік береді деп болжауға болады.
2 Рұқсатсыз кіруді анықтау және қорғау әдістері
2.1 Оптикалық талшықтың пішіні өзгерген кезде ағып кету арналарын қалыптастыру
Иілу сияқты оптикалық талшыққа механикалық әсер ету арқылы құлау бұрышының өзгеруіне қол жеткізуге болады. Иілу кезінде Оптикалық талшық ядро мен қабықтың шекарасында электромагниттік толқынның түсу бұрышын өзгертеді. Түсу бұрышы өзгереді және шекті рұқсат етілген бұрыштан аз болуы мүмкін, бұл электромагниттік сәулеленудің белгілі бір бөлігінің Жарық өткізгіштен шығуын білдіреді (2.1 - сурет). Осыған сүйене отырып, иілу иілу орнында күшті жанама сәулеленуге әкеледі, осылайша ақпаратты алып тастау қаупін тудырады деп қорытынды жасауға болады.
2.1 Сурет - R радиусымен иілу кезінде ағып кету арнасын қалыптастыру
d өзегінің диаметрі бар оптикалық талшық
Q0-құлау бұрышы; Q1-сыну бұрышы
Толық ішкі шағылыстың бұзылуымен байланысты D өзегінің диаметрімен Жарық өткізгіштің иілу нүктесінде жанама сәулелену байқалатын R ең үлкен иілу радиусы [22]:
R=dn2n1-n2 (1.1)
мұндағы n1, n2-Жарық өткізгіштің өзегі мен қабығының сыну көрсеткіштері.
Иілу нүктесінде талшықтан шығатын электромагниттік толқынның қарқындылығы p - және s-поляризацияға арналған Френель формулаларымен анықталады, сәйкесінше [22]:
Ip=I0sin2φ0∙sin2φ1sin2φ0+φ1∙cos2φ0- φ1` (1.2)
Is=I0sin2φ0∙sin2φ1sin2φ0+φ1 (1.3)
I0-құлаған сәулеленудің қарқындылығы;
Ip, Is- P-және s-поляризация үшін өткен сәулеленудің қарқындылығы.
Ядро диаметрі d = 50 мкм және оптикалық қабығы бар мультимодты талшық үшін иілу радиусын бағалау D = 125 мкм (n1 = 1,481, n2 =1,476) r = 3,5 см кезінде иілу нүктесінде сәулеленудің күшті өтуі байқала бастайды (оптикалық талшықтағы негізгі жарық ағынының қарқындылығының 80% дейін) [22].
Механикалық әсер ету кезінде толық ішкі шағылыстың бұзылуы талшықты иілу кезінде ғана емес, сонымен қатар талшыққа жергілікті қысым кезінде де мүмкін, бұл деформация нүктесінде бақыланбайтын шашырауды тудырады (иілуге қарағанда).
Бүйірлік оптикалық сәулеленудің ықтималдығы Оптикалық талшық белгілі бір физикалық, технологиялық және құрылымдық факторлардан туындайды:
- материалдың гетерогенділігінде рейле шашырауына байланысты барлық оптикалық талшықтарға ағып кететін және радиациялық режимдердің сәулеленуі оптикалық талшық мөлшері сәулеленудің толқын ұзындығынан әлдеқайда аз;
- бастапқы учаскеде туындайтын мод-ның болуы, оның сәуле шығару көзінің қозуынан туындаған оптикалық талшық талшықтың апертурасынан асатын кеңістікте таралуы;
- талшықтың толқындық бұзылыстарындағы жергілікті толқындық параметрдің өзгеруіне байланысты бағытталған режимдердің өзгеруі: микрозгиб және Макро иілу.
Микроиілу-сыртқы күшейтуді қолдану беттің қисықтығының күрт, бірақ микроскопиялық өзгеруіне, толқын ұзындығының минималды қашықтыққа (миллиметрге) кеңістіктік жылжуына және бірнеше микронға осьтік ығысуларға әкеледі. Жарық пайда болған ақау арқылы өтеді және оны деректерді алу үшін пайдалануға болады. Микроиілу 2.2 -суретте көрсетілген.
2.2 Сурет - Оптикалық Талшықтың Микроиілуі
Макро иілу-талшықтың әр түрінің минималды иілу радиусы бар. Осы қасиеттің арқасында ақпаратты заңсыз алу мүмкіндігі де болуы мүмкін. Егер Сіз талшықты аз радиуста бүгсеңіз, онда ақпарат алу үшін жеткілікті жарық берілуі мүмкін. Оптикалық талшықтың минималды рұқсат етілген иілу радиусы-6.5-7.5 см.Мультимодты талшықтың минималды рұқсат етілген радиусы-3.8 см.[15] Макро иілу 2.3 -суретте көрсетілген.
2.3 Сурет - Макро иілу
Оптикалық талшықтың түйісу орындарында туындайтын модульдерді пайдалану ақпаратты қорғау тарапынан белгілі бір қауіп төндіреді, өйткені бақылау жүйесі трактаттан үлкен оптикалық сигналды іріктеуді "байқамай" қалған кезде ақпаратты заңсыз алудың "ашықтық" режимін пайдалану мүмкіндігі бар. Бұл жағдайда сигналды алу сәтін белгілеу қиын. Бірақ белгілі бір және кең таралған санына және трассада осындай орындардың орналасуына байланысты ақпаратты қорғауды қамтамасыз ету ұйымдастырушылық-техникалық іс-шаралармен оңай алынады (барлық осы учаскелерді қорғау).
Оптикалық бөліну. Талшық сплиттерге салынған, сонымен қатар оптикалық сигналдың бір бөлігін алып тастайды. Бұл әдіс интрузивті, өйткені талшықты кесуді қажет етеді, бұл дабылды тудыруы мүмкін. Алайда, осы типтегі анықталмаған байланыс бірнеше жылдар бойы жұмыс істей алады.
Біртекті емес толқындарды қолдану (EvanescentCoupling). Бұл әдіс сигналды талшық көзінен талшық қабылдағышқа қабылдау үшін қолданылады. Қабықшаларды ядро бетіне ұқыпты жылтырату және оны одан әрі біріктіру арқылы. Бұл сигналдың бір бөлігін екінші талшыққа айналдыруға мүмкіндік береді. Бұл әдісті далада жүзеге асыру қиын.
V-мойын сызығы (V GrooveCut). V-мойын - бұл талшықта таралатын жарық пен V-ойықтың проекциясы арасындағы бұрыш критикалықтан үлкен болатындай етіп жасалған, ядроға жақын орналасқан талшықтың қабығындағы ойық. Бұл толық ішкі шағылысуды тудырады, онда жарықтың бір бөлігі негізгі талшықтан қабық пен V тәрізді мойын арқылы өтеді.[16]
Белсенді әдістер оптикалық талшықтың бүйір беті арқылы жоғары қуатқа тең радиацияны шығаруға көмектеседі. Бірақ сонымен бірге оптикалық талшық бойымен таралатын сәулеленудің кейбір параметрлерінің өзгеруі мүмкін (сәулеленудің сәнді құрылымы, арнадағы қуат деңгейі), оны тез және оңай анықтауға болады. Әдістерінде осы топқа жатқызуға болады:
- оптикалық талшықты механикалық иілу;
- контактісіз оптикалық талшықты байланыс;
- қабықты ажарлау және еріту;
- зондтарды қабыққа басу;
- бағытталған тармақтың көмегімен Фотодетектордың оптикалық талшығына қосылу;
- оптикалық талшықтың геометриялық параметрлерін термиялық деформациялау;
- оптикалық Талшықта гетерогенділіктің қалыптасуы.[18]
Кабельдің құрылымдық элементтері мен қорғаныс қабықтары бүйірлік сәулеленуді әлсіретуі мүмкін екенін атап өтуге болады. Дәл сол себепті, жоғарыда аталған әдістердің кез-келгенімен деректерді ұстап алу кабельдің қорғаныш қабығының тұтастығы бұзылған және оптикалық талшыққа қол жеткізілген жағдайда ғана жүзеге асырылуы мүмкін. Төмен температураның әсерінен талшықтың иілуінде немесе түзетілген талшықта жасауға болатын ақпаратты ұзақ үзіліссіз алу қызықты деп санауға болады. Себебі, төмен температурада әйнектің сыну коэффициенттері өзгереді, нәтижесінде ядрода шашырау деңгейі жоғарылауы мүмкін.
2.2 Сыртқы әсер ету арқылы ағып кету арналарын қалыптастыру
сыну көрсеткіштерінің арақатынасын өзгерту
Құлау бұрышының өзгеруіне механикалық әсер ету кезінде талшықтың пішінін өзгерту арқылы ғана емес, сонымен қатар оптикалық талшыққа акустикалық әсер ету арқылы да қол жеткізуге болады. Оптикалық талшықтың өзегінде дыбыстық толқынның әсерінен туындаған сыну көрсеткішінің мерзімді өзгеруінің дифракциялық шешімі жасалады. Электромагниттік толқын өзінің бастапқы бағытынан ауытқып, оның бір бөлігі таралу арнасынан асып түседі. Тапсырманы шешуге болатын физикалық құбылыс-бұл жоғары жиілікті дыбыстағы Брэгг дифракциясы (10 МГц), толқын ұзындығы Λ шартты қанағаттандырады: (λLΛ 2), мұндағы λ - электромагниттік сәулеленудің толқын ұзындығы, L - дыбыстық толқынның таралу аймағының ені. Серпімді толқыннан пайда болатын деформациялар Жарық үшін оптикалық талшықтың ішіндегі сыну көрсеткішінің периодты өзгеруін құрайды (2.4 -сурет).
2.4 Сурет - оптикалық талшықтың өзегіндегі дифракциялық торды дыбыстық толқынмен қалыптастыру
Жалғыз байқалған дифракциялық максимумның максималды ауытқу бұрышы Брэггтің екі бұрышына (2ΘB) тең. Ауытқылған электромагниттік толқынның жиілігі негізгі ақпарат ағынының жиілігіне тең. Дифракциялық максимумның қарқындылығын мына формула бойынша анықтауға болады:
I=I0sin2(PI2J0M2)Lλ (1.4)
J0-дыбыстық толқынның қарқындылығы,
M2=1,51x10-15 сек[3]кг - кварцтың акустикалық-оптикалық сапасы.
Дыбыстық толқынның қарқындылығы төмен болса да, шығарылатын электромагниттік сәуле оны заманауи фотодетекторлармен тіркеуге жеткілікті үлкен. Дыбыстың белгіленген қарқындылығымен ультрадыбыспен аймақты өзгерту арқылы дифракциялық максимумдағы қарқындылықтың максималды мәніне қол жеткізуге болады, осылайша арнаға ағып кететін жарықтың қарқындылығын арттыруға болады.
Қабықтың сыну көрсеткішінің талшықты өзектің сыну көрсеткішіне қатынасын өзгертетін тағы бір сыртқы әсер (n2n1) талшықтың пішінін өзгертпестен механикалық әсер етеді, мысалы созылу. Оптикалық талшық созылған кезде оптикалық талшықтың өзегі мен қабығының сыну көрсеткіштерінің ∆n1 және ∆n2-ге өзгеруі байқалады. Бұл жағдайда толық ішкі шағылысу бұрышының мәні φr-ден φ 'r-ге дейін артады:
sinφ`r≈(1-∆n1n1+∆n2n2)sinφr (1.5)
... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz