2017.06.07 - Матеріали науково-практичної конференції «Проблеми експлуатації та захисту інформаційно-комунікаційних систем»

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

УДК 004.773

П.А. Чмих

Національний авіаційний університет, м. Київ

УДОСКОНАЛЕНА ТЕХНОЛОГІЯ ОБМІНУ КОРОТКИМИ ПОВІДОМЛЕННЯМИ

Інтернет, яким ми його знаємо сьогодні, існує завдяки відкритим стандартам. Всі рівні взаємодії мережі, починаючи з фізичного (кодування сигналу по дротах, радіо, оптичним каналам) і до прикладного рівня додатків (HTTP, E-mail) відкриті і доступні для будьякого охочого. Хто завгодно може написати свій веб-сайт, браузер, email-клієнт. Для цього не потрібно просити чийогось дозволу, купувати патенти або укладати контракти. Саме тому ми маємо безліч операційних систем, які вміють працювати з інтернетом, і різноманітність пристроїв і додатків, що підтримують популярні протоколи. Мобільні оператори є частиною дуже впливових телекомунікаційних компаній, яким належить значна частка інтернет-каналів. Розроблюваний Samsung і Apple стандарт e-SIM дозволить вибирати оператора прямо в телефоні, без необхідності вставляти SIM-карту. Можливість ввімкнути тільки що куплений телефон, вибрати із списку операторів, доступних у вашій країні, обрати найбільш прийнятних тариф, сплативши кредитною картою. В таких умовах користувачі захочуть завжди зберігати за собою свій номер телефону. Таким номером повинен був стати iNum. Можливо, замість номера телефону буде ID в улюбленому мессенджері-комунікаторі. Очевидно, що в цьому випадку нічого, крім інтернету, від оператора користувачеві не потрібно.

Для того щоб захистити корпоративних від витоку важливої інформації було удосконалено метод обміну короткими повідомленнями та мультимедійною інформацією за рахунок використання сучасних алгоритмів шифрування даних, стиснення інформації та побудови нової схеми обміну даними, що дозволило суттєво підвищити рівень захищеності передаваних даних при незмінній високій якості обслуговування. За допомогую протокола QUIC який заснований на протолі UDP можливо підшвидчити передачу даних в стільникових мережах. Таким чином, UDP надає ненадійний сервіс, але в протоклі QUIC розроблені механізми цілості передачі даних.

41

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

Принцип централізованого серверу зберігання даних

На жаль, інформація що зберігається на телефонах не є захищеною за замовчуванням. В процесі встановлення стороннього ПЗ, може виникнути ризик викрадення конфіденційної інформацаії користувачів. Для забезпечення більшого рівня конфіденційності зберіганих даних необхідно повідомлення шифрувати одним із відомих методів. Тому, з цією метою проведемо аналіз існуючих алгоритмів шифрування. Оскільки планується робота із великими файлами, то необхідно обрати шифр, який буде найшвидшим, при цьому буде забезпечуватись високий рівень криптостійкості. Саме тому основним алгоритмом шифрування був обраний AES. Але також в експериментальному режимі був інтегрований алгоритм Luna. При розробці програмного забезпечення було вибрано Java як основний інструмент розробки програмного забезпечення. Для роботи за базою даних була вибрана бібліотека Hibernate. Hibernate є інструментом об'єктно-реляційного відображення для Java з відкритим вихідним кодом. Для доставки push повідомлень використовувався сервіс Firebase. Firebase універсальна платформа для побудови Android і мобільних веб-додатків. Інструменти, спрямовані на спрощення розробки, залучення користувачів і монетизації, а також новий продукт в області аналітики.

Дослідивши ринок месенджерів, ми прийшли до висновку, що компанії які використовують пропрієтарні месенджери для обміну корпоративними даними не можуть бути стовідсотково захищені від втрати конфіденційних даних.

42

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

УДК 621.396 (043.2)

Є. П. Яременко

Національний авіаційний університет, Україна

ДОСЛІДЖЕННЯ ЗАХИЩЕНОСТІ БЕЗДРОТОВОЇ МЕРЕЖІ ЗВ’ЯЗКУ

Вступ

Збільшення кількості персональних електронних пристроїв призводить до збільшення кількості загальних вимог, що до них висуваються. Саме тому, задля забезпечення якісного та надійного зв'язку, необхідно приділяти увагу безпеці надаваної інформації. Інформаційна безпека, являє собою один із найголовніших аспектів загальної надійності системи. Тому, що розвиток технологій захисту впливає і на збільшення кількості нових загроз. Сучасні зловмисники використовують найрізноманітніші методи та способи для реалізації несанкціонованого доступ до мережі , з метою порушення конфіденційності, цілісності та достовірності інформації, а також втручання до роботи мережі з метою порушення її функціонування.

На відміну від дротових мереж в бездротових використовується відкрите середовище з майже повною відсутністю контролю. Забезпечити захист, еквівалентний фізичній безпеці дротових мереж, практично неможливо. Бездротовий сегмент мережі стає доступним з іншого поверху чи зовні приміщення. Ще більшу проблему створює те, що користувачі бездротової мережі за замовчуванням є мобільними. Вони можуть з’являтися та зникати, змінювати місце свого знаходження і не прив’язані до фіксованих точок входу. Головне - знаходитися в зоні покриття. Все це значно прислонює завдання відстеження джерел бездротових атак.

Основні загрози для бездротової мережі можна умовно поділити на

2типи:

прямі - загрози інформаційній безпеці, що виникають при передачі інформації по бездротовому інтерфейсу IEEE

802.11;

непрямі - загрози, пов'язані з наявністю на об'єкті і поряд з об'єктом великої кількості Wi-Fi-мереж.

43

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

Розробка вимог до захищеної бездротової мережі

Щоб забезпечити надійний рівень захисту інформації, що передається в нашій локальній мережі, використання загально відомого паролю є неефективним, адже існує велика імовірність того, що він стане відомим зловмисникам та унеможливлює розподіл прав доступ відповідно до користувацьких груп. Оскільки, наша бездротова мережа придатна для використання не тільки студентами та гостями кафедри, для доступу до публічних серверів та інтернету, а й викладачами для доступу до закритих даних та матеріалів, прості способи захисту на основі використання заздалегідь відомих паролів нам не підходить.

Тому ефективно побудувати захист мережі на основі принципу

ААА (Автентифікація, Авторизація, Асоціація) з використанням серверів авторизації та серверів доступу. В якості метода автентифікації було обрано WPA2 Enterprise, який оснований на використанні RADIUS-сервера та забезпечує надійний рівень шифрування даних, за допомогою алгоритму шифрування AES. Принцип дії такого методу авторизації графічно зображено на рис. 1.1.

Рис. 1.1 Графічний метод авторизації на базі RADIUS-сервера

Запропоновані методи та способи захисту мережі можуть значно підвищити захищеність мережі та врахувати можливі недоліки, мереж які використовують для доступу до корпоративних ресурсів мережі, а також слугвати плацдармом для розверчення додаткових сервісів, наприклад реалізації PUSH-повідомлень і т.п..

44

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

УДК 621.391

О. Ю. Лавриненко

Національний авіаційний університет, м. Київ, Україна

E-mail: oleksandrlavrynenko@gmail.com

ПРИСТРІЙ ГОЛОСОВОГО РАДІОУПРАВЛІННЯ ФУНКЦІЯМИ БЕЗПІЛОТНОГО ЛІТАЛЬНОГО АПАРАТА З ВБУДОВАНИМ ЗАХИСТОМ ВІД НЕСАНКЦІОНОВАНОГО ДОСТУПУ

Пристрій голосового радіоуправління функціями безпілотного літального апарата з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу, принцип дії якого базується на розпізнаванні голосових команд, містить мікрофон для перетворення вимовлених голосових команд в електричні сигнали, аналого-цифровий перетворювач, що перетворює ці сигнали у цифрову форму, блок визначення семантичних параметрів вимовлених голосових команд, базу даних семантичних параметрів словника голосових команд, блок розпізнавання вимовлених голосових команд та блок формування сигналів управління, які в сукупності у реальному часі здійснюють функції розпізнавання вимовлених голосових команд та формування відповідних сигналів управління, що подаються вбудованим радіопередавачем через радіосередовище на виконавчий механізм безпілотного літального апарата, який відрізняється тим, що додатково містить блок визначення аутентифікаційних параметрів вимовлених голосових команд, базу даних аутентифікаційних параметрів легальних суб’єктів управління, блок визначення легальності суб’єкта управління, які в сукупності у реальному часі здійснюють голосову аутентифікацію суб’єкта управління, в результаті якої, вбудований у пристрій голосового радіоуправління вирішуючий пристрій дозволяє або забороняє радіопередавачу подавати сформовані сигнали управління на виконавчий механізм безпілотного літального апарата, тим самим не дозволяючи несанкціонованим особам користуватися функціями пристрою голосового радіоуправління.

Корисна модель відноситься до галузі обробки мовних сигналів, зокрема аналізу, синтезу та розпізнавання мовних команд в системах дистанційного голосового радіоуправління. Найбільш поширеного застосування корисна модель матиме в різноманітних варіантах

45

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

реалізації пристроїв (пультів управління) голосового дистанційного радіоуправління функціями безпілотного літального апарата (БПЛА) в умовах, коли необхідно виключити можливість користування пультом управління (ПУ) несанкціонованими особами.

Відомий пристрій дистанційного голосового управління (Патент США US 5199080 Voice-operated remote control system / Toshiyuki

Kimura, Kazuo Yabe, заявл. 07.09.1990, реєстраційний номер

07/578706), який побудовано таким чином, що функція розпізнавання голосової команди, яка здійснюється в процесі керування у реальному часі, враховує виміряні поточні значення семантичних (смислових) параметрів голосової команди та на основі результату розпізнавання, приймається рішення щодо виконання поточної команди управління виконавчим механізмом об’єкта управління.

Несемантичні, зокрема аутентифікаційні, параметри голосових команд у відомому пристрої не використовуються, що є суттєвим недоліком, оскільки в цьому випадку існує можливість використання цього пристрою несанкціонованими особами.

Відомий пристрій дистанційного голосового управління (Патент США US 8666750 B2 Voice control system / Markus Buck, Lars König,

Gerhard Uwe Schmidt, заявл. 31.01.2008, реєстраційний номер

12/023485), що базується на розпізнаванні смислового змісту голосової команди управління, який послідовно порівнює набор семантичних параметрів промовленої команди з усіма еталонними наборами семантичних параметрів команд словника. Залежно від результату порівняння, блок розпізнавання голосової команди виділяє найбільш близький параметр критерію схожості у певній експериментально обраній граничній області. Якщо результат порівняння знаходиться в межах граничної області, то промовлена команда буде виконуватися виконавчим механізмом об’єкта управління.

Недоліком відомого представленого пристрою дистанційного голосового управління є те, що він не здійснює голосову аутентифікацію суб’єкта управління, а отже, унеможливлює заборону доступу до функцій ПУ з боку несанкціонованих осіб.

З огляду на викладений вище матеріал, можна констатувати, що відомі пристрої дистанційного голосового управління, що засновані на розпізнаванні семантичного (смислового) змісту промовленої

46

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

команди, не використовують голосові відмінності суб’єктів управління, а отже, не здійснюють голосову аутентифікацію для визначення прав доступу суб’єкта управління.

В основу корисної моделі поставлена задача створення пристрою голосового радіоуправління функціями БПЛА в напрямку забезпечення можливості користування ним тільки наперед визначеним особам (легальними суб’єктами управління).

Поставлена задача вирішується тим, що у пристрій голосового радіоуправління функціями БПЛА, що складається із мікрофона, аналого-цифрового перетворювача, блока визначення семантичних параметрів вимовленої голосової команди, БД семантичних параметрів словника команд управління, блока розпізнавання вимовленої голосової команди, блока формування сигналів управління та вбудованого у пристрій радіопередавача, згідно з корисною моделлю додатково включені блок визначення аутентифікаційних параметрів вимовленої голосової команди, БД аутентифікаційних параметрів легальних суб’єктів управління, блок визначення легальності суб’єкта управління та вирішуючий пристрій, котрий за результатами аутентифікації дозволяє або забороняє передачу сигналів управління на борт БПЛА.

Представлений у даній корисній моделі пристрій (ПУ) голосового радіоуправління функціями БПЛА реалізовано таким чином, що під час розпізнавання голосових команд визначаються не тільки семантичні, але і аутентифікаційні параметри цих команд, що забезпечує можливість заборони доступу до використання функцій ПУ з боку несанкціонованих осіб. Керування БПЛА з використанням даного ПУ в реальному часі дозволяється лише легальним суб’єктам управління, еталонні зразки аутентифікаційних параметрів яких, заздалегідь записуються у відповідній базі даних (БД), що розміщується в пам’яті ПУ.

Жодний з відомих розглянутих патентів не містить засобів того ж призначення, що дозволяє отримати необхідний технічний результат.

На фігурі 1 представлено загальну технологічну схему запропонованого пристрою голосового радіоуправління функціями БПЛА з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу, який складається із з’єднаних елементів: мікрофон 1, аналого-цифровий перетворювач 2, блок визначення семантичних параметрів

47

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

вимовлених голосових команд 3, БД семантичних параметрів словника голосових команд 4, блок розпізнавання вимовлених голосових команд 5, блок формування сигналів управління 6 та вбудований радіопередавач 11, до складу якого, додатково включені блок визначення аутентифікаційних параметрів вимовлених голосових команд 7, БД аутентифікаційних параметрів легальних суб’єктів управління 8, блок визначення легальності суб’єкта управління 9 та вирішуючий пристрій 10.

Фіг. 1. Пристрій голосового радіоуправління функціями безпілотного літального апарата з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу

Пристрій голосового радіоуправління функціями БПЛА з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу працює наступним чином: суб’єкт управління вимовляє команду управління, яка надходить до мікрофону для перетворення голосової команди в електричний сигнал, який в подальшому поступає на аналогоцифровий перетворювач, що перетворює мовний сигнал в цифрову форму.

48

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

На наступному етапі паралельно виділяється набор семантичних параметрів та набор аутентифікаційних параметрів промовленої голосової команди за допомогою блоку визначення семантичних параметрів вимовлених голосових команд та блоку визначення аутентифікаційних параметрів вимовлених голосових команд відповідно. Виділений набор семантичних параметрів голосової команди поступає до блоку розпізнавання вимовлених голосових команд, а виділений набор аутентифікаційних параметрів голосової команди надходить до блоку визначення легальності суб’єкта управління.

Блок розпізнавання вимовлених голосових команд та блок визначення легальності суб’єкта управління функціонують в пристрою голосового радіоуправління функціями БПЛА з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу паралельно. Блок розпізнавання вимовлених голосових команд послідовно порівнює виділений набор семантичних параметрів промовленої голосової команди з усіма еталонними наборами БД семантичних параметрів словника голосових команд, в результаті чого формуються значення параметрів критерію схожості, які відповідають кожному набору еталонних семантичних параметрів голосових команд. Залежно від результату порівняння блок розпізнавання вимовлених голосових команд виділяє найбільш близький параметр критерію схожості в граничному порозі, який відповідає еталонному зразку набору семантичних параметрів голосової команди та згідно результату порівняння дозволяється або забороняється ідентифікація промовленої команди управління.

Блок визначення легальності суб’єкта управління послідовно порівнює виділений набор аутентифікаційних параметрів промовленої команди з усіма еталонними наборами БД аутентифікаційних параметрів легальних суб’єктів управління, в результаті чого формуються значення параметрів критерію схожості, які відповідають кожному набору еталонних аутентифікаційних параметрів легальних суб’єктів управління. Залежно від результату порівняння блок визначення легальності суб’єкта управління виділяє найбільш близький параметр критерію схожості в граничному порозі, який відповідає еталонному зразку набору аутентифікаційних параметрів легального суб’єкта управління та згідно результату порівняння, за

49

НАУКОВО-ПРАКТИЧНА КОНФЕРЕНЦІЯ

«ПРОБЛЕМИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНИХ СИСТЕМ»

7 – 9 ЧЕРВНЯ 2017 Р., НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ, М. КИЇВ

допомогою інтегрованого в систему вирішуючого пристрою дозволяє або забороняє вбудованому радіопередавачу подавати сформовані сигнали управління функціями та режимами роботи БПЛА на виконавчий механізм БПЛА.

Отже визначені параметри ідентифікації промовленої голосової команди надходять до блоку формування сигналів управління, який формує відповідний сигнал управління функціями та режимами роботи БПЛА, що подається вбудованим радіопередавачем по радіоканалу на виконавчий механізм БПЛА лише при умові голосової аутентифікації суб’єкта управління.

Представлений в даному патенті пристрій голосового радіоуправління функціями БПЛА з вбудованим захистом від несанкціонованого доступу є новим, має винахідницький рівень та може бути промислово придатним, який цілком вирішує поставлену задачу, а саме впровадження голосової аутентифікації суб’єкта управління у реальному часі при керуванні функціями БПЛА.

Література

1.Lavrynenko O. Method of Voice Control Functions of the UAV [Text] / O. Lavrynenko, G. Konakhovych, D. Bakhtiiarov. // Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), IEEE 4th International Conference. – 2016. –

С. 47–50.

2.Bakhtiiarov D. Protected System of Radio Control of Unmanned Aerial Vehicle [Text] / D. Bakhtiiarov, G. Konakhovych, O. Lavrynenko. // Methods and Systems of Navigation and Motion Control (MSNMC), IEEE 4th International Conference. – 2016. – С. 196–199.

3.A digital speech signal compression algorithm based on wavelet transform [Text] / G. F. Konakhovych, O. Y. Lavrynenko, D. I. Bakhtiiarov, V. V. Antonov. // Electronics and control systems. – 2016. – №2. – С. 30–36.

4.Алгоритм сжатия сигналов речевых команд управления функциями беспилотного летательного аппарата [Текст] / А. Ю. Лавриненко, Г. Ф. Конахович, Р. С. Одарченко, Д. И. Бахтияров. // Авиационно-космическая техника и технология. – 2016. – №3. – С. 57–67.

5.Порівняльний аналіз перетворення Фур’є, косинусного перетворення та вейвлет-перетворення як спектрального аналізу цифрових мовних сигналів [Текст] / Г. Ф. Конахович, О. І. Давлет’янц, О. Ю. Лавриненко, Д. І. Бахтіяров. // Наукоємні технології. – 2015. – №3. – С. 210–220.

50