Физика

Взломщиков систем спецсвязи будут искать в «тени» сгорающих метеоров

PxHere

Физики научились с высокой точностью определять территории, с которых можно перехватывать зашифрованную с помощью метеоров информацию. Результаты их работы опубликованы в журнале IEEE Transactions on Antennas and Propagation.

Метеорные системы связи устойчивы к взлому. Роль «шифровальщиков» информации в них выполняют пылинки космического происхождения. Врываясь в атмосферу Земли на скорости 12–72 км/с, они за доли секунды сгорают на высотах от 80 до 130 км, оставляя после себя ионизированные следы протяженностью до 40 км. Метеорные следы могут отражать радиоволны, что превращает их в ретрансляторы сигналов. С их помощью эти сигналы могут передаваться на расстояние до 2000 километров, что позволяет создавать на основе метеорных явлений системы связи различного назначения. Их очень сложно взломать, поскольку метеорные коммуникации происходят случайным образом, поэтому они широко применяются для создания резервных и скрытных систем связи. Однако потенциальная опасность того, что кто-то перехватит информацию, все же существует.

Физики из Казанского федерального университета (КФУ) научились с большой точностью определять территории, где можно перехватывать данные. «Каждый метеорный след, а они появляются на высоте примерно 95 км, отбрасывает на поверхность Земли подобие тени. Этот своеобразный отпечаток напоминает по форме эллипс, — рассказывает один из авторов статьи, доцент Института физики КФУ Амир Сулимов. — Все пункты связи, расположенные в пределах этого отпечатка, могут подключиться к каналу связи. По метеорным отпечаткам можно предсказать область вокруг легального пункта связи, в которой злоумышленник может совершить перехват информации».

Ученые построили компьютерные модели метеорных отпечатков на основе строгого решения задачи дифракции радиоволн на плазме метеорных следов. Благодаря этому можно точно определить территории, на которых могут находиться злоумышленники, и выявить новые эффекты, ранее не наблюдаемые в экспериментах, и метеорные радиоотражения, не предсказанные упрощенной теорией.

Традиционно при прогнозировании областей перехвата информации в радиосистемах специалисты исходят из предположения, что наибольший радиус перехвата лежит вдоль оси радиолинии, соединяющей пункты А и В, а наименьший радиус — в поперечном направлении (перпендикулярно оси радиолинии). В новом исследовании ученые показали, что в метеорных системах связи эта тенденция может нарушаться, особенно на коротких радиолиниях, длиной менее 500 км.

«В силу случайности притока метеорных частиц в атмосферу Земли направления ориентации большого и малого радиусов перехвата могут значительно отклоняться, — комментирует Сулимов. — Более того, степень отклонения постоянно изменяется во времени вследствие существования суточно-сезонных циклов притока метеоров. Эти закономерности усложняют перехват информации в метеорных системах связи. Проверить выявленные закономерности предстоит в ходе экспериментов на реальных радиолиниях».

Ученые планируют использовать полученные результаты для того, чтобы обосновать защищенность разработанной в КФУ системы метеорной генерации секретных ключей шифрования.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.