CC BY
1Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
GSM TARMOG'IDA QO'LLANILADIGAN KODLASH ALGORITMLARI TAHLILI
Artikova Gulzoda Gulomjonovna
TATU Urganch filiali o'qituvchisi Email:[email protected]
Matyakubov Davlatbek Davronbekovich
TATU Urganch filiali o'qituvchisi Email:[email protected]
Annotatsiya: GSM tarmoqlarida foydalanuvchi autentifikatsiyasi, ma'lumotlarni shifrlash va xavfsiz aloqa uchun muhim bo'lgan bir qator kodlash algoritmlari qo'llaniladi. Ular orasida A3, A5 va A8 algoritmlari hal qiluvchi rol o'ynaydi. A3 algoritmi foydalanuvchi autentifikatsiyasi uchun foydalaniladi, u noyob Ki kodi va xalqaro mobil abonent identifikatori (IMSI) bilan ishlaydi, aloqa paytida foydalanuvchining shaxsini tekshirish. A5 algoritmi shifrlashni ta'minlaydi, ovoz va ma'lumotlarni uzatishning maxfiyligini ta'minlaydi, A8 algoritmi esa tarmoq ichidagi aloqa xavfsizligini kuchaytirib, shifrlash kalitlarini yaratadi.
Kalit so'zlar: GSM tarmog'i, mobillikni boshqarish, foydalanuvchi autentifikatsiyasi, A3 algoritmi, A5 algoritmi, A8 algoritmi, ma'lumotlarni shifrlash, IMSI, Ki kodi, GSM modullari.
KIRISH. GSM tarmoqlarining asosiy funksiyalaridan biri mobillikni boshqarish hisoblanadi va uning vazifasiga abonentlarga qo'ng'iroqlarni yo'naltirish uchun ularning joylashish o'rnini nazorat qilish funksiyasi kiradi. Bu funksiyasiz jahonning istalgan mamlakatidagi GSM standarti asosida qurilgan tarmoqlarning abonentlari mos xizmat ko'rsatish zonalarida xizmatlarni olish uchun o'z telefon apparatlaridan foydalana olmaydi. Bunday xizmatlarga ma'lumotlarni yuqori tezlikda uzatish,qisqa xabarlarni (SMS) uzatish, Intellektual tarmoq (IN) xizmatlari, masalan, mobil virtual korporativ tarmoq (MVPN) xizmati kiradi. GSM texnik spesifikatsiyasi boshqa standartlar bilan o'zaro ta'sirlashish imkoniyatlarini hisobga olgan xolda ishlab chiqilgan, ya'ni u boshqa standartlar mobil aloqa tarmoqlari bilan interfeyslarning bo'lishini kafolatlaydi. Shuningdek, ta'kidlash kerakki, GSM standartining asosiy jihati spesifikatsiyalar modifikatsiyalanishi mumkinligi, ular "ochiqligi" hisoblanadi, ya'ni rivojlantirish ma'nosida tugallangan hisoblanmaydi va bo'lajak ehtiyojlarni qondirish uchun to'ldirilishi mumkin.
GSM standartiga turli-tuman ilovalar ishlab chiqilgan. Ma'lumki, uylar, dala hovlilari, xonadonlar
va avtomobillar turar-joylarini qo'riqlash yetarlicha murakkab masala hisoblanadi, uni samarali yechish uchun turli himoyalash tizimlarining qo'llanishiga ehtiyoj vujudga keladi. Keng funksional imkoniyatlar va yuqori xavfsizlik darajasi bilan ajralib turadigan eng samarali qo'riqlash majmui (kompleksi) GSM signalizatsiya hisoblanadi. Bu yerda yana xavf haqidagi signallarni uzatish uchun g'arazgo'ylar tomonidan oson shikastlantirilishi mumkin bo'lgan simli magistrallar emas, balki sotali aloqaning yuqori chastotali kanallari ishlatilishi muhim hisoblanadi.
GSM diapazonida ishlaydigan telefondan signalni qabul qilish va ulangan apparaturalarni yoqish/uzishni amalga oshirish bilan istalgan avtomatikani masofadan boshqarishga imkon beradigan katta turli-tuman GSM-modullar mavjud. Ular ochiladigan va ko'tariladigan darvozalar, parkinglar, avtomobillar turar-joylari, dala hovlilari, xususiy uylarda shlagbaumni ochish, muhandislik sug'orish tizimlari, yoritish, isitish tizimlari, serverlar va routerlarning o'ta yuklanishini olisdan boshqarish uchun qo'llanadi. Ob'ektga guruhli kirishni boshqarish va ko'plab boshqa maqsadlar uchun ishonchli va arzon kontroller sifatida GSM-modullar eng keng qo'llaniladi.
129
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
ADABIYOTLAR TAHLILI VA METODOLOGIYA. GSM (Global System for Mobile Communications) tarmog'ida kodlash algoritmlari foydalanuvchini identifikatsiyasi va ma'lumotlarini shifrlash uchun ishlatiladi. Asosan, u A3 (Authentication Algorithm), A5 (Encryption Algorithm) va A8 (Cipher Key Generating Algorithm) kodlash algoritmlarini o'z ichiga oladi.[1-2]
A3 (Authentication Algorithm): Bu algoritm foydalanuvchi identifikatsiyasi uchun ishlatiladi. IMSI (International Mobile Subscriber Identity) raqami bilan o'zgaruvchan "Ki" kodi bilan ishlaydi. Foydalanuvchi telefon qilganida, operatorlar IMSI va Ki kodi orqali foydalanuvchini tanilaydi. A3 algoritmi foydalanuvchi tomonidan yuborilgan autentifikatsiya ma'lumotlarini tekshiradi va foydalanuvchi to'g'ri hisoblash uchun ishlatiladi.
Harakatdagi stansiya RAND, Ki i A3 algoritm: SRES = Ki [RAND] lardan foydalanish bilan javob ta'siri qiymatini (SRES) aniqlaydi.
1.1-rasm. Autentifikatsiyalash protsedurasi.
Harakatdagi stansiya hisoblangan SRES qiymatni tarmoqqa jo'natadi, u qabul qilingan SRES qiymatni tarmoq hisoblagan SRES qiymat bilan solishtiradi. Agar har ikkala qiymatlar mos tushsa, harakatdagi stansiya xabarlarni uzatishni amalga oshirishi mumkin. Aks holda, aloqa uziladi va harakatdagi stansiyaning indikatori tanish bo'lib o'tmaganligi ko'rsatishi kerak. SRES qiymatning maxfiyligi tufayli hisoblash SIM doirasida bo'lib o'tadi.
Nomaxfiy ma'lumotlar (Ki kabi) SIM modulda ishlov berilmaydi. Autentifikatsiyalash protsedurast 1.1- rasmda tasvirlangan.
A5 (Encryption Algorithm): Bu algoritm foydalanuvchi trafikini shifrlash uchun ishlatiladi.
Foydalanuvchi telefon orqali yuborilgan ma'lumotlar (qo'ng'iroqlar, SMS xabarlari, ma'lumotlar, va h.k.) A5 algoritmi orqali shifrlanadi. Shifrlangan ma'lumotlar yarimta moslashuv orqali to'xtatiladi. Bu algoritm foydalanuvchining xavfsizligini ta'minlashda kritik bo'lib, u GSMning asosiy xavfsizlik qismi hisoblanadi.
A8 (Cipher Key Generating Algorithm): Bu algoritm foydalanuvchi va bazaga bog'liq kalitni generatsiya qilish uchun ishlatiladi. Foydalanuvchilar va bazalar o'rtasidagi ma'lumotlar almashinuvini shifrlash uchun kalitni yaratishda A8 algoritmi ishlatiladi. U IMSI va Ki kodi orqali kalitni yaratadi va ma'lumotlar almashinuvi amalga oshiriladi. Ma'lumotlarni uzatishning maxfiyligi Shifrlash kaliti.
Radiokanal bo'yicha uzatiladigan ma'lumotlarning maxfiyligini ta'minlash uchun quyidagi himoyalash mexanizmi kiritiladi. Barcha konfidensial xabarlar ma'lumotlarnihimoyalash rejimida uzatilishi kerak. Shifrlash kalitlarini shakllantirish algoritmi (A8) SIM modulda saqlanishi kerak. RAND tasodifiy raqam qabul qilingandan keyin harakatdagi stansiya SRES javob ta'siridan tashqari, RAND, Ki va A8 algoritmdan foydalanish bilan shifrlash kalitini (Ks) ham hisoblaydi (1.2- rasm): Ks = Ki [RAND] Ks shifrlash kaliti radiokanal bo'yicha hisoblanmaydi. Ham harakatdagi stansiya, ham tarmoq boshqa harakatdagi abonetlar ishlatadigan shifrlash kalitini hisoblaydi.[3].
Maxfiyligi tufayli Ks shifrlash kalitini hisoblash SIMda bo'lib o'tadi.
1.2-rasm. Shifrlash kalitini (Ks) hisoblash.
130
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
1.3-rasm. GSM standartidagi kodlash algoritmlari.
NATIJALAR
1.1-j adval. GSM standartidagi algoritmlari vazifasi va qo'llanilishi.
kodlash
№ GSM kodlasli algoritmlari Vazifasi Isblaydi
1 A3 (Autentifikatsiya Algoritmi) Ab onentni identifikatsiya qilishda ishlatiladi Abonentning SIMkartasidagi identifikatorlarga (IMSI yoki International Mobile Subscriber Identity) ascslangan, algoritm. operator va abonent o'rtasida amalga oshirilgati atrofdagi hisoblashni ascslangan ma'lumotlarni foydalanadi.
2 AS (Shifrlash Algoritmi ) Ma'lumotlarni shifrlashda ishlatiladi. shunday qilib. ularga yuborilgan ma'lumotlar xavfsizlikni ta'minlaydi. Algoritmi o'z ichiga xavfsizlik funksiyalarini a'z ichiga olgan shifrlash protokolini ifodalaydi. U, ma'lumotlarni yuborishdan oldin shifrlaydi va qabul qilishda o'zlarini qaytaradi.
3 AS (Kodlash Algoritmi) Shifrlangan ma'lumotlarni kodlashda ishlatiladi. Bu, ma'lumotlarni shifrlangan slmkldan asl ma'lumotlarga qaytarishda yordam beradi Algoritm. shifrlangan ma'lumotlarni shifrlanmagan ma'lumotlarga qaytarish uchun kalit so'zlar yaratadi. Bu kalit so'zlar. algoritm toinonidan o'matilgan va mobil telefanlar tomonidan tusliuniladigan maxsus kodlar hisoblanadi.
1.2-jadval. GSM aloqa tizimi apparatlar vositalaridagi maxfiy ma'lumotlarning taqsimlanishi:
4 Joylashish o'rni registri (HLR) IMSI/RAND/SRES/Kc guruhlar
5 Harakatlanish registri (VLR) IMSI/RAND/SRES/Kc, IMSI/TMSI/LAI/Kc/CKS N guruhlar
6 Kommutatsiyalash markazi (MSC) A5, TMSI/IMSI/Kc
7 Bazaviy stansiya kontrolleri (BSC) A5, TMSI/IMSI/Kc**
№ Apparatlar vositalari Maxfiy ma'lumotlar turi
1 Harakatdagi stansiya (SIMsiz) A5
2 Abonentning haqiqiyligi moduli (SIM) A3; A8; IMSI; Ki; TMSI/LAI; Kc/CKSN
3 Autentifikatsiyalash markazi (AUC) A3; A8; IMSI/Ki
XULOSA
GSM tarmoqlarida ishlatiladigan kodlash algoritmlarini tahlil qilishda bir nechta asosiy xulosalar chiqarish mumkin:
- Xatolarni aniqlash va tuzatish: GSM tarmog'i xatolarni aniqlash va tuzatishni ta'minlash uchun konvolyutsion kodlash va blok kodlash kombinatsiyasiga tayanadi. Ushbu algoritmlar qo'ng'iroq sifati va ma'lumotlar yaxlitligini, ayniqsa shovqin va shovqin darajasi yuqori bo'lgan muhitda saqlashda muhim ahamiyatga ega.
- Ma'lumotlarni siqish va samaradorlik: GSM kodekida muntazam zarba qo'zg'alishi-uzoq muddatli bashorat qilish (RPE-LTP) kabi algoritmlardan foydalanish sifatni sezilarli darajada yo'qotmasdan ovozli signallarni samarali siqish imkonini beradi. Siqilish va sifat o'rtasidagi ushbu muvozanat mobil tarmoqlarda mavjud bo'lgan cheklangan tarmoq kengligini optimallashtirish uchun juda muhimdir.
- Xavfsizlik va Maxfiylik: A5 kabi shifrlash algoritmlari ovoz va ma'lumotlar uzatishni himoya qilish uchun GSM tarmoqlarida qo'llaniladi. Ushbu algoritmlar asosiy xavfsizlikni ta'minlagan bo'lsa, ularning zaif tomonlari tobora murakkablashib borayotgan tahdid muhitlarida maxfiylikni ta'minlash uchun kuchliroq, zamonaviyroq shifrlash standartlari zarurligini ta'kidlaydi.
- Evolyutsiya va moslashuv: GSM tarmog'i mobil texnologiyalar rivojlanishi bilan yanada ilg'or kodlash algoritmlarini o'z ichiga olgan holda rivojlandi. Bunga 3G, 4G va endi 5G tarmoqlariga o'tishning bir qismi sifatida xatolarni tuzatishning yanada mustahkam kodlari va shifrlash usullariga o'tish kiradi. Ushbu evolyutsiya GSM standartining
131
Muhammad al-Xorazmiy nomidagi TATU Farg'ona filiali "Al-Farg'oniy avlodlari" elektron ilmiy jurnali ISSN 2181-4252 Tom: 1 | Son: 3 | 2024-yil
"Descendants of Al-Farghani" electronic scientific journal of Fergana branch of TATU named after Muhammad al-Khorazmi. ISSN 2181-4252 Vol: 1 | Iss: 3 | 2024 year
Электронный научный журнал "Потомки Аль-Фаргани" Ферганского филиала ТАТУ имени Мухаммада аль-Хоразми ISSN 2181-4252 Том: 1 | Выпуск: 3 | 2024 год
yangi texnologik muammolar va talablarga moslashishini ko'rsatadi.[4].
- Umumiy samaradorlik: GSM-da qo'llaniladigan kodlash algoritmlari bir necha o'n yillar davomida ishonchli ovoz va ma'lumotlar xizmatlarini taqdim etishda samarali ekanligini isbotladi. Ular GSM ni dunyo bo'ylab eng keng tarqalgan mobil aloqa standartiga aylantirishda muhim rol o'ynadi. Shu bilan birga, kodlash algoritmlarining doimiy rivojlanishi ma'lumotlar tezligini oshirish, sifatni oshirish va xavfsizlikni oshirish uchun ortib borayotgan talablarni qondirish uchun zarur.
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, GSM-da qo'llaniladigan kodlash algoritmlari uning muvaffaqiyati uchun asos bo'lgan bo'lsada, kelajakdagi aloqa ehtiyojlari va muammolarini qondirish uchun doimiy takomillashtirish va moslashtirish muhim ahamiyatga ega.
ADABIYOTLAR
1. Gulomj onovna A. G. THE ESSENCE AND TASK OF THE PROBLEM OF INFORMATION PROTECTION IN INFORMATION AND TELECOMMUNICATION NETWORKS //Western European Journal of Linguistics and Education. -2024. - Т. 2. - №. 7. - С. 61-66.
2. Rustamboyevna J. M., G'ulomjonovna A. G. PRINCIPLES AND TECHNOLOGIES OF SMART CITY BUILDING //INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCES WITH HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. - 2023. - Т. 1. - №. 05.05. - С. 8385.
3. IPERF TO DETERMINE NETWORK SPEED AND FUNCTIONALITY O. Olimov, G. Artikova, M. Xatamova. Web of Technology: Multidimensional Research Journal 2 (3), 94-101.
4. РАЗРАБОТКА ДВУХ ДИАПАЗОННОЙ АНТЕННЫ БЕВЕРЕЖДА М.Р. Аллаяров, Д.Д. Матякубов - Educational Research in Universal Sciences, 2024.
132
