Несанкционированный доступ к оптическому волокну

Методы обнаружения утечки данных из волоконно-оптических линий связи

Волоконно-оптические линии связи состоят из активных и пассивных элементов, которые предназначены для передачи оптического сигнала. Ими обеспечивается передача данных в виде пульсирующего светового потока с большой скоростью и на значительные расстояния. На качество передачи данного сигнала небольшое воздействие оказывают магнитные и электрические сигналы. Волоконно-оптический кабель обладает низким электромагнитным излучением. Такое излучение является трудно фиксированным, а современные системы контроля целостности линии связи могут относительно быстро обнаруживать попытки подключения к ним. Основные методы обнаружения утечки данных в волоконно-оптических линиях связи делятся на следующие группы:

1. Пассивные. Данные методы основаны на регистрации максимального бокового излучения, которое проникает за пределы оптоволокна в местах его изгиба, сварных соединениях и особо в центрах коммутации.
2. Активные. Данные методы основаны на фиксации излучения боковых поверхностей волоконно-оптической линии связи при помощи специальных средств, к которым можно отнести: вдавливание зондов в оболочку, микроизгиб, подключение фотоприемника при помощи ответвлителя, растворение оболочки, бесконтактное соединение волокна, шлифование оболочки и т. п. Данный вид утечки, как правило, является причиной изменения параметров волны, которая распространяется в линии связи.
3. Компенсационные. Данные методы основаны на фиксации при помощи специального оборудования излучения боковых поверхностей волоконно-оптической линии связи, с последующей компенсацией потери мощности потока.

Способы несанкционированного доступа к оптическому волокну

К основным способам несанкционированного доступа к оптическому волокну относятся:

• Нарушение полного внутреннего отражения.
• Нарушение отношения показателей преломления.
• Регистрация рассеянного излучения.
• Параметрические методы регистрации проходящего излучения.

Оптическое излучение представляет собой носитель информации, который при распространении по оптическому волокну изменяет его физические свойства. Модуляция свойств волокна, в зависимости от интенсивности импульсов света может регистрироваться специальными устройствами. Изменение параметров оптического волокна является базой для формирования канала утечки. Световым потоком могут модулироваться такие параметры волокна, как геометрические размеры, показатель преломления, показатель поглощения и т. п.

Высокая мощность входного потока является причиной создания значительного рассеяния на участках ближайших в ретрансляторам. Такие рассеяния могут быть использованы для формирования каналов утечки информации. Данные каналы основаны на ряде физических принципов: обработка оптоволокна внешними полями (увеличение интенсивности рассеяния), прямое измерение рассеянного излучения длинах волны — носителя данных и т. п.

Растяжения волокна является причиной изменения отношения показателя преломления оболочки к преломлению сердцевины волокна. Если прикладывать большое механическое напряжение в оптоволокну, то изменяется предельный угол на такую величину, которой достаточно для вывода части интенсивности основного потока данных за его пределы. Также способом изменения отношения показателей преломления оболочки и сердцевины является скручивание оптического волокна.

Любые отклонения в процессе распространения света приводят к выходу части излучения из волновода, что образует канал утечки данных. Варианты формирования таких каналов утечки (при полном нарушении внутреннего отражения) делятся по виду воздействия на:

• Механическое воздействие. Самым простым примером механического воздействия является изгиб. В случае изгиба концентрация механических напряжений вызывает уменьшение угла падения света на границе выхода.
• Акустическое воздействие. Данный вид воздействия изменяет угол падения. В данном случае в сердцевине оптического волокна создается дифракционная решетка периодического изменения показателя преломления. Электромагнитная волна отклоняется от своего первоначального направления и часть ее выходит за границы канала распространения.
• Оптическое туннелирование света. Данное явление представляет собой приведение в оптический контакт с волокном другого волокна, у которого показатели преломления такие же или больше. Это приводит к захвату части потока данных без обратного рассеянного излучения.
• Воздействие стационарных электромагнитных полей. Такое воздействие является причиной изменения свойств на границе сердцевина-оболочка, что приводит к нарушению полного внутреннего отражения.