Защищенный протокол для передачи данных в спутниковой связи Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Секция

«ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ПРОИЗВОДСТВО РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ ТЕХНИКИ ДВОЙНОГО НАЗНАЧЕНИЯ»

УДК 629.783

ЗАЩИЩЕННЫЙ ПРОТОКОЛ ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ В СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ

Е. С. Агеева Научный руководитель - И. Н. Карцан

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: separise@gmail.com

Предлагается способ защиты информации при ее передаче с помощью спутниковой связи по схеме: наземная станция, спутник-ретранслятор, наземная станция. В качестве метода представлен защищенный протокол, шифрующий с помощью RSA. Данный протокол реализован для Интернет-соединения.

Ключевые слова: спутниковая связь, криптография, передача данных, защищенный протокол.

SECURE PROTOCOL FOR DATA TRANSMISSION IN THE SATELLITE

COMMUNICATIONS

E. S. Ageeva Scientific supervisors - I. N. Kartsan

Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: separise@gmail.com

This article provides a method of protecting information during transmission by using satellite communication scheme: ground station, relay satellite, ground station. A secure protocolis proposed to use as a method. Was selected encryption algorithm RSA. This protocol is implemented for the Internet connection.

Keywords: Satellite communication, cryptography, data transmission, secure protocol.

Достижения в научно-технической области существенным образом влияют на развитие технологий вооруженного противоборства. В современных условиях военные ведомства ряда государств развивают технологию сетецентриеческих войн. Сетецентрическая война, основным содержанием которой является перевод информационных преимуществ, присущих отдельным информационным технологиям, в конкретное преимущество за счет объединения в стойкую сеть информационно обеспеченных, географически рассредоточенных сил, может вестись на всех уровнях военных действий -тактическом, оперативном и стратегическом. В настоящее время для отправки данных (команд управления) все чаще используется спутниковая связь. Использование такого вида связи означает то, что все данные передаются по незащищённому каналу связи, а значит, такие системы подвержены уязвимости, которая носит название «человек посередине». Таким образом, для того, чтобы не было возможности перехвата или внедрения, требуется принять меры по защите этого канала связи. Чтобы обеспечить доступность, целостность и конфиденциальность информации.

Новым технологиям подготовки и ведения военных действий необходимо противопоставить соответствующие технологии в вооружении и военной технике, дополнив их разнообразием тактических приемов и способов с учетом сильных и слабых сторон как своих войск, так и войск противника.

Секция «Перспективнее технологии и производство РКТ двойного назначения»

Целью работы является представление возможного способа реализации защиты информации.

Основным способом обеспечения безопасности передачи данных в беспроводном спутниковом канале является применение аппаратно-программных средств защиты данных. Во-первых, весь обмен информацией с внешними сетями контролируется в соответствии с заданной политикой безопасности на пограничных маршрутизаторах и межсетевом экране оператора. Во-вторых, передаваемые данные шифруются с помощью фирменных алгоритмов криптозащиты производителя спутникового оборудования. В-третьих, постоянный сбор статистики по работе сети и серверов позволяет технической службе эффективно отслеживать и корректировать функционирование сети в любое время суток.

Ниже будет представлен метод защиты информации для её передачи по схеме следующего вида: наземная станция, спутник-ретранслятор, наземная станция. Данная схема представлена на рисунке, представленном ниже.

Схема передачи данных

В качестве способа защиты предлагается использовать защищенный протокол передачи текстовых сообщений, к примеру, каких-либо команд. Для проверки работоспособности протокола была разработана его реализация в виде программы, которая позволяет передавать зашифрованные текстовые сообщения, абстрагируясь над протоколом TCP, а также расшифровывать их. Данные шифруются с помощью алгоритма шифрования RSA. Этот алгоритм был выбран из-за простоты реализации.

Пользователь может выбрать роль клиента или сервера. В случае выбора роли сервера, он может задавать порт, к которому будет подключаться клиент, и размер ключа (256, 512, 1024, 2048 бит).

Если была выбрана роль клиента, то затем потребуется ввести IP-адрес и порт сервера.

В ходе проверки криптографического протокола не было обнаружено ошибок при расшифровке. Был выявлен несущественный недостаток, связанный со скоростью передачи и получения сообщений. Низкая скорость связана с тем, что перед отправкой каждого нового сообщения заново генерируется пара ключей.

Данная программа работает, используя для передачи данных Интернет-соединение. О том, какой порт указывать следует договориться заранее. Программа сама не делает запрос на открытие порта, это может использоваться для защиты от нежелательного подключения третьих лиц. Если третье лицо не знает порт, который слушает сервер, то ему потребуется сначала узнать его.

В случае применения спутниковой связи следует учитывать ещё и то, что данные передаются по открытому каналу к космическому аппарату [1]. Также следует учитывать, что возможно возникновение ошибок при передаче. Для обнаружения ошибок предлагается использовать код Хемминга.

Код Хемминга относится к классу совершенных кодов, т. е. исправляя любую однократную ошибку, он не способен исправить ни одной ошибки более высокой кратности. Хотя обнаружить он может и однократные, и двукратные ошибки. Поэтому при обнаружении ошибок дальнейшее декодирование проводится в предположении, что в кодовой комбинации произошла более вероятная, однократная ошибка [2].

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1

Программа является реализацией спецификации протокола, который был разработан специально для защиты данных и предотвращения угрозы проведения атаки «человек посередине». Планируется создать функцию добавления кода Хемминга в спецификацию протокола и проверить работоспособность его расширенной данным включением реализацией.

Помимо аппаратно-программных средств защиты спутниковые операторы применяют комплекс организационных и административных мер по защите своих узлов связи.

При соблюдении всего комплекса мер безопасности пользователи получают одно из самых защищенных в мире телекоммуникационных решений, отвечающее высочайшим требованиям к конфиденциальности информации. Спутниковые системы гибко настраиваются, что позволяет адаптировать их в соответствии с растущими запросами клиентов, работающих в высокотехнологичных отраслях. Так, для нефте- и газодобывающих компаний спутниковая связь считается сегодня стандартом де-факто. Это значимый довод в пользу спутниковых технологий.

Таким образом, был представлен один из способов защиты данных, передающихся с помощью спутниковой связи по схеме вида: наземная станция, спутник ретранслятор, наземная станция.

Библиографические ссылки

1. Немировского А. С. Радиорелейные и спутниковые системы передачи : учебник для вузов. М. : Радио и связь, 1986. С. 192.

2. Акулиничев Ю. П. Теория электрической связи : учеб. пособие. СПб. : Лань, 2010. С. 87.

© Агеева Е. С., 2015