Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Photonics Russia

Перехват трафика в оптических сетях: информативные паразитные электромагнитные излучения

В.В. Григорашев

Published May 20, 2019• 1 citation
Publisher

Abstract

В статье проанализированы возможности формирования в оптических сетях информативного сигнала радиодиапазона на основе нелинейно-оптической генерации разностных частот. На основе упрощенной физической модели перехвата трафика в оптических сетях с амплитудной модуляцией получены оценки мощности информативного паразитного электромагнитного излучения. Модель и оценки показывают реалистичность дистанционного перехвата трафика в оптических сетях. Обсуждаются наиболее опасные участки оптической сети и некоторые методы повышения эффективности перехвата. Также предлагаются методы защиты трафика техническими средствами.

DOI
10.22184/1993-7296.fros.2019.13.3.280.294

Related papers

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЕРЕХВАТА ИНФОРМАЦИИ ЧЕРЕЗ ПОБОЧНЫЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ И НАВОДКИ ПРИ ФУНКЦИОНИРОВАНИИ КВАНТОВЫХ ПРОЦЕССОРОВ

Анастасия Еремина, Геннадий Москвитин

В работе проводится комплексный анализ уязвимостей аппаратной части сверхпроводниковых квантовых вычислительных систем к утечкам информации по техническим каналам побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). Подробно рассматриваются физические принципы функционирования кубитов на базе джозефсоновских переходов как источников осциллирующих электромагнитных и магнитных полей. Произведена теоретическая оценка напряженности поля, генерируемого цепями управления, и дальности его распространения за пределы криостата. Обоснована возможность негласного перехвата информативных сигналов с использованием современной измерительной базы, включая высокотемпературные СКВИД-магнитометры, в сочетании с методами цифровой обработки (когерентного накопления и оптимальной фильтрации). На основе полученных данных разработаны практические рекомендации по построению систем активной и пассивной защиты, включающие методы многослойного экранирования и криогенной фильтрации в условиях эксплуатации в центрах обработки данных.

•May 18, 2026•0 citations

Перехват трафика в оптических сетях: метод оптического туннелирования

Vladimir V. Grishachev

В статье проанализирован перехват информации на основе оптического туннелирования информационного сигнала из волоконно-­оптического канала оптической системы связи в канал утечки. Анализ выполнен методом численного моделирования. Он показывает высокий уровень угроз информационной безопасности критической информационной инфраструктуры. Перехват может быть реализован скрытно в полевых условиях с вероятностью появления ошибочного бита, не бóльшим, чем в линии связи, даже при сохранении структуры оптического волокна и с минимальными разрушениями защитных оболочек кабеля.

Photonics Russia•Dec 15, 2020•0 citations

Одноквантовые системы для приема и обработки оптической информации

А. О. Зеневич

В последние годы большой интерес к одноквантовым системам регистрации вызван интенсивным развитием такого направления защиты информации, как квантовая криптография. Наиболее часто методы квантовой криптографии применяют для защиты оптических каналов связи. В этом случае передача секретного ключа осуществляется состояниями отдельных фотонов. Для приема секретного ключа используют системы одноквантовой регистрации. К таким системам предъявляют достаточно высокие требования по быстродействию, уровню собственных шумов и темновых импульсов, вероятности ошибочной регистрации фотона. Необходимо отметить, что в настоящее время отсутствуют достаточно полно разработанные модели фотоэлектрических явлений в лавинных фотоприемниках (ЛФП), работающих в режиме одноквантовой регистрации. Физические процессы, вносящие вклад в формирование характеристик ЛФП в режиме одноквантовой регистрации, недостаточно изучены. Также не разработаны способы и устройства, позволяющие передавать и принимать информацию оптическими сигналами малой интенсивности, содержащими в среднем от одного до десяти фотонов в импульсе. Поэтому в предлагаемой диссертационной работе выполнены исследования фотоэлектрических процессов в кремниевых лавинных фотоприемниках, работающих в режиме одноквантовой регистрации, а также разработаны способы и устройства приема и передачи оптической информации отдельными фотонами, обеспечивающие конфиденциальность информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи.

•Jan 1, 2013•0 citations

ДИСТАНЦИОННЫЙ ПЕРЕХВАТ В ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Vladimir V. Grishachev

Проведенный в статье качественный анализ нелинейно-оптических процессов с информационным сигналом в оптических волокнах (ОВ) показывает возможность генерации информативных паразитных электромагнитных излучений, которые могут быть использованы для дистанционного – без разрушения защитных покровов оптического кабеля – перехвата трафика в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС). Эффективность перехвата определяется конструкцией приемной антенны, близостью размещения антенны к оптоволокну, внешним воздействием на ОВ для увеличения его нелинейной восприимчивости. Выявленные особенности технологии перехвата позволили сформулировать требования к средствам технической защиты трафика в ВОЛС, таким как использование шумового сигнала и др.

LAST MILE Russia•Jul 9, 2020•0 citations

Повышение информационной защищенности в волоконно-оптических системах передачи

В. Н. Урядов, Я. В. Рощупкин

Перехват полезной информации из сигнала, распространяющегося по волоконным световодам, как известно, представляет собой крайне сложную, практически неразрешимую задачу. Однако на магистральных оптических линиях связи применяются регенераторы, в которых происходит преобразование оптического сигнала в электрический, восстановление формы электрического сигнала и обратное электрооптическое преобразование. Такие преобразования вызывают появление дополнительных каналов утечки информации, поскольку возникают внешниеэлектромагнитные поля, содержащие информацию о передаваемом сигнале. Избежать этого эффекта позволяет применение полностью оптических регенераторов.

•Jan 1, 2010•0 citations

Обзор и моделирование типовых аппаратных архитектур систем квантового распределения ключей

Артём Аркадьевич Лукашов, Владимир Андреевич Фаерман

Актуальность исследования обусловлена предстоящим широким внедрением квантовых технологий в существующую информационно-телекоммуникационную инфраструктуру. Эффективное внедрение невозможно без предварительного анализа и обоснования достаточности и безопасности систем квантового распределения ключей. Это в свою очередь предполагает исследование и формализованное сравнение аппаратных архитектур, положенных в основу этих систем. Эффективным инструментом для решения последней задачи является компьютерное моделирование. Цель состоит в исследовании и систематизации типовых аппаратных архитектур систем квантового распределения ключей, их моделировании и верификации созданных моделей. Объектом являются практические архитектуры систем квантового распределения ключей. Методы: математическое описание оптических систем на основе формализма Джонса, имитационное моделирование в среде Simulink Matlab. Результаты. Реализована имитационная модель типовой системы квантового распределения ключей, использующей архитектуру Plug-n-Play. Корректность модели показана путём демонстрации толерантности к искажениям поляризации при передаче в волоконно-оптическом канале связи. Созданные модели оптических компонентов в Simulink могут использоваться для построения моделей систем других архитектур.

Известия ТПУ Промышленная кибернетика•Jun 27, 2025•0 citations
В статье проанализированы возможности формирования в оптических сетях информативного сигнала радиодиапазона на основе нелинейно-оптической генерации разностных частот. На основе упрощенной физической модели перехвата трафика в оптических сетях с амплитудной модуляцией получены оценки мощности информативного паразитного электромагнитного излучения. Модель и оценки показывают реалистичность дистанционного перехвата трафика в оптических сетях. Обсуждаются наиболее опасные участки оптической сети и некоторые методы повышения эффективности перехвата. Также предлагаются методы защиты трафика техническими средствами.
В работе проводится комплексный анализ уязвимостей аппаратной части сверхпроводниковых квантовых вычислительных систем к утечкам информации по техническим каналам побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН). Подробно рассматриваются физические принципы функционирования кубитов на базе джозефсоновских переходов как источников осциллирующих электромагнитных и магнитных полей. Произведена теоретическая оценка напряженности поля, генерируемого цепями управления, и дальности его распространения за пределы криостата. Обоснована возможность негласного перехвата информативных сигналов с использованием современной измерительной базы, включая высокотемпературные СКВИД-магнитометры, в сочетании с методами цифровой обработки (когерентного накопления и оптимальной фильтрации). На основе полученных данных разработаны практические рекомендации по построению систем активной и пассивной защиты, включающие методы многослойного экранирования и криогенной фильтрации в условиях эксплуатации в центрах обработки данных.
В статье проанализирован перехват информации на основе оптического туннелирования информационного сигнала из волоконно-­оптического канала оптической системы связи в канал утечки. Анализ выполнен методом численного моделирования. Он показывает высокий уровень угроз информационной безопасности критической информационной инфраструктуры. Перехват может быть реализован скрытно в полевых условиях с вероятностью появления ошибочного бита, не бóльшим, чем в линии связи, даже при сохранении структуры оптического волокна и с минимальными разрушениями защитных оболочек кабеля.
В последние годы большой интерес к одноквантовым системам регистрации вызван интенсивным развитием такого направления защиты информации, как квантовая криптография. Наиболее часто методы квантовой криптографии применяют для защиты оптических каналов связи. В этом случае передача секретного ключа осуществляется состояниями отдельных фотонов. Для приема секретного ключа используют системы одноквантовой регистрации. К таким системам предъявляют достаточно высокие требования по быстродействию, уровню собственных шумов и темновых импульсов, вероятности ошибочной регистрации фотона. Необходимо отметить, что в настоящее время отсутствуют достаточно полно разработанные модели фотоэлектрических явлений в лавинных фотоприемниках (ЛФП), работающих в режиме одноквантовой регистрации. Физические процессы, вносящие вклад в формирование характеристик ЛФП в режиме одноквантовой регистрации, недостаточно изучены. Также не разработаны способы и устройства, позволяющие передавать и принимать информацию оптическими сигналами малой интенсивности, содержащими в среднем от одного до десяти фотонов в импульсе. Поэтому в предлагаемой диссертационной работе выполнены исследования фотоэлектрических процессов в кремниевых лавинных фотоприемниках, работающих в режиме одноквантовой регистрации, а также разработаны способы и устройства приема и передачи оптической информации отдельными фотонами, обеспечивающие конфиденциальность информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи.
Проведенный в статье качественный анализ нелинейно-оптических процессов с информационным сигналом в оптических волокнах (ОВ) показывает возможность генерации информативных паразитных электромагнитных излучений, которые могут быть использованы для дистанционного – без разрушения защитных покровов оптического кабеля – перехвата трафика в волоконно-оптических линиях связи (ВОЛС). Эффективность перехвата определяется конструкцией приемной антенны, близостью размещения антенны к оптоволокну, внешним воздействием на ОВ для увеличения его нелинейной восприимчивости. Выявленные особенности технологии перехвата позволили сформулировать требования к средствам технической защиты трафика в ВОЛС, таким как использование шумового сигнала и др.
Перехват полезной информации из сигнала, распространяющегося по волоконным световодам, как известно, представляет собой крайне сложную, практически неразрешимую задачу. Однако на магистральных оптических линиях связи применяются регенераторы, в которых происходит преобразование оптического сигнала в электрический, восстановление формы электрического сигнала и обратное электрооптическое преобразование. Такие преобразования вызывают появление дополнительных каналов утечки информации, поскольку возникают внешниеэлектромагнитные поля, содержащие информацию о передаваемом сигнале. Избежать этого эффекта позволяет применение полностью оптических регенераторов.
Актуальность исследования обусловлена предстоящим широким внедрением квантовых технологий в существующую информационно-телекоммуникационную инфраструктуру. Эффективное внедрение невозможно без предварительного анализа и обоснования достаточности и безопасности систем квантового распределения ключей. Это в свою очередь предполагает исследование и формализованное сравнение аппаратных архитектур, положенных в основу этих систем. Эффективным инструментом для решения последней задачи является компьютерное моделирование. Цель состоит в исследовании и систематизации типовых аппаратных архитектур систем квантового распределения ключей, их моделировании и верификации созданных моделей. Объектом являются практические архитектуры систем квантового распределения ключей. Методы: математическое описание оптических систем на основе формализма Джонса, имитационное моделирование в среде Simulink Matlab. Результаты. Реализована имитационная модель типовой системы квантового распределения ключей, использующей архитектуру Plug-n-Play. Корректность модели показана путём демонстрации толерантности к искажениям поляризации при передаче в волоконно-оптическом канале связи. Созданные модели оптических компонентов в Simulink могут использоваться для построения моделей систем других архитектур.