KenBIT pokazuje jak chronić linie światłowodowe

Linie światłowodowe nie zapewniają samodzielnie bezpieczeństwa danych

Linie światłowodowe są powszechnie uważane za najbezpieczniejsze medium transmisji informacji, ponieważ teoretycznie poza „wejściem” i „wyjściem” nie ma fizycznie dostępu do znajdującego się wewnątrz „strumienia danych”. Linie takie nie generują dodatkowo pola magnetycznego czy elektrycznego, które pozwalałoby z zewnątrz mierzyć to co przebiega w środku.

Biorąc pod uwagę te wszystkie możliwości „podsłuchu” włókno światłowodowe przestało być samodzielnym środkiem zabezpieczającym poufność informacji i trzeba je było zacząć traktować jako normalne medium - wymagające szyfrowanie danych. Pojawiło się też duże zapotrzebowanie na systemy informujące o uszkodzeniach lub mechanicznych zmianach w liniach światłowodowych, a tym samym, być może o wszelkich próbach nieuprawnionego dostania się do przekazywanych danych.
W rzeczywistości istnieje możliwość „podsłuchiwania” światłowodów - chociaż jest to bardzo trudne. Przykładowo badania wykazały, że około 1% sygnału laserowego może „wyciec” ze światłowodu wygiętego pod kątem 180°. Światło „przeciekające” przez płaszcz zewnętrzny światłowodu może być również dostępne po usunięcie warstwy akrylowej, co jest o tyle trudne dla systemów alarmowania o podsłuchu, że strata sygnału jest wtedy bardzo mała. Produkuje się już nawet specjalne detektory (bend coupler), których zadaniem jest odbieranie sygnału laserowego przedostające się na zewnątrz zgiętego kabla. Są one dostępne na rynku (miedzy innymi w sklepach internetowych, gdzie kosztują kilkaset dolarów).

Jak się bowiem okazuje wszelkie zmiany jeżeli chodzi o tłumienie sygnału, wywołane np. przez zgięcie przewodu są możliwe do detekcji. Zjawisko to jest już zresztą wykorzystywane specjalnie w tzw. światłowodach detekcyjnych, które np. zakopane, uginając się pod ciężarem człowieka lub pojazdu sygnalizują, że ktoś przeszedł nad nimi lub przejechał. Takie możliwe do detekcji zaburzenia sygnału w odpowiednio zaprojektowanych liniach światłowodowych mogą być wywoływane nawet przez drgania od sygnałów dźwiękowych z przejeżdżających obok samochodów.

W przypadku traktów transmisji danych robi się jednak wszystko, by nic z zewnątrz nie mogło wpłynąć na sygnał świetlny, przesyłany wewnątrz światłowodu i by nie mógł on być odbierany przez nikogo poza nadawcą i odbiorcą.

Polskie rozwiązanie zabezpieczające linie światłowodowe

Właśnie w celu wykrywania i lokalizacji wszelkiego rodzaju fizycznych zaburzeń mechanicznych w transmisyjnych liniach światłowodowych spółka KenBIT we współpracy z Instytutem Optoelektroniki Wojskowej Akademii Technicznej opracowała światłowodowy czujnik interferencyjny Securelight-1LR – w ramach projektu badawczo-rozwojowego „System monitorowania integralności łącza światłowodowego w celu ochrony przed nieautoryzowanym dostępem do informacji niejawnych” (realizowanego od 18.12 2012 do 19.12.2015 r.). W czujniku tym, na podstawie analizy kontrastu interferencyjnego oraz poprzez odpowiednią obróbkę sygnałów możliwa jest generacja sygnału alarmowego oraz lokalizacja miejsca wystąpienia zewnętrznego zaburzenia.

Konstruktorzy uwzględnili przy tym wpływ na pomiary zakłóceń zewnętrznych opracowując specjalny układ kompensacji wolnozmiennych sygnałów tła poprzez odpowiednią modulację promieniowania zasilającego, samoczynnie adaptującego się do zmian środowiskowych oddziaływujących na część czułą układu.Jeden zestaw pomiarowy jest w stanie monitorować wielokilometrowe strefy (do 49 km) wraz z lokalizacją miejsca zaburzenia z dokładności do 0,05% całkowitej długości światłowodu, zapewniając tym samym możliwość podziału chronionej strefy na kilkudziesięciometrowe strefy bezpieczeństwa z możliwością dowolnej konfiguracji ich położenia. System bezpieczeństwa bazujący na czujniku Securelight-1LR może przy tym zostać wyposażony w mapy, na których wizualizowane są miejsca wystąpienia alarmów.

Sam układ czujnika zbudowano na bazie dwóch interferometrów Macha – Zehndera, wykorzystujących te same włókna światłowodowe, lecz o przeciwstawnym kierunku propagacji światła. Układ działa w pięciu podstawowych etapach, w których następuje:

• obliczanie korelacji wzajemnej i jej normalizacji;
• wyznaczenie z korelacji miejsca zakłócenia;
• sprawdzenie czy miejsce znajduje się w zadanym przedziale;
• sprawdzenie czy poziom korelacji przekracza zadaną wartość;
• sprawdzenie kształtu przebiegu korelacji w miejscu zakłócenia.

Konstruktorzy zadbali przy tym o wysokie bezpieczeństwo przesyłanych danych w dozorowanym kanale transmisyjnym oraz o prostotę instalacji i usuwania awarii wynikających z uszkodzenia toru transmisji (dzięki możliwości stosowania standardowych światłowodów telekomunikacyjnych). W ten sposób istnieje możliwość szybkiego przywrócenia funkcjonowania układu przesyłania danych.

Czytaj też: KenBIT pomaga w monitorowaniu pasma sygnałów radiowych