28.01.2019 22:25
Новости.
Просмотров всего: 12083; сегодня: 3.

Взломщиков систем спецсвязи надо искать в «тени» сгорающих метеоров

В Казанском федеральном университете научились с высокой точностью определять территории, на которых возможен перехват информации.

Результаты исследования ученых Института физики КФУ представлены в статье, опубликованной в журнале IEEE Transactions on Antennas and Propagation.

Метеорные системы связи, разработкой которых занимаются радиофизики КФУ, обладают высокой криптостойкостью. Роль “шифровальщиков” информации в них выполняют пылинки космического происхождения (метеоры). Врываясь в атмосферу Земли на скорости 12 – 72 км/с, они за доли секунды сгорают на высотах от 80 до 130 км, оставляя за собой ионизированные следы протяженностью до 40 км. Метеорные следы способны отражать радиоволны, что превращает их в ретрансляторы сигналов. Таким способом сигналы могут передаваться на расстояние до 2000 километров. Это позволяет создавать на основе метеорных явлений системы связи различного назначения. Случайная астрономическая природа метеорных коммуникаций значительно осложняет их взлом, поэтому они широко применяются для создания резервных и скрытных систем связи. Однако потенциальная опасность перехвата информации все же существует.

«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, старший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории «СВЧ проектирование и радиотелекоммуникации», доцент кафедры радиофизики Института физики КФУ Амир Сулимов. – Все пункты связи, расположенные в пределах этого отпечатка, имеют возможность подключиться к каналу связи. По метеорным отпечаткам можно «предсказать» область вокруг легального пункта связи, в которой злоумышленник может совершить перехват информации».

Ученые КФУ стали первыми, кто построил компьютерные модели метеорных отпечатков на основе строгого решения задачи дифракции радиоволн на плазме метеорных следов. Это позволило, не только значительно повысить точность определения территорий, на которых могут находиться злоумышленники, но и выявить ряд новых эффектов, до этого не наблюдавшихся в экспериментах, а также не предсказанных упрощенной теорией метеорных радиоотражений.

Традиционно при прогнозировании областей перехвата информации в радиосистемах исходят из предположения, что наибольший радиус перехвата лежит вдоль оси радиолинии, соединяющей легальные пункты А и В, а наименьший радиус – в поперечном направлении (перпендикулярно оси радиолинии), сообщил А. Сулимов.

«В нашем исследовании мы впервые 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. 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», – сказал ученый Казанского университета.

В статье правильность расчетов и результатов моделирования казанских ученых подтверждается сопоставлением их с экспериментальными данными широко известных исследований, проведенных учеными США, Канады и Англии. Условия этих экспериментов успешно воспроизводит уникальная модель метеорного радиоканала, разработанная радиофизиками КФУ.

«Как и эксперименты, моделирование показало, что практическая возможность прослушивания метеорного канала исчезает на масштабах 30 км, но теоретическая – сохраняется на расстояниях до 300 км (при разнесении вдоль малого радиуса перехвата) и даже до 850 км (при разнесении вдоль большого радиуса перехвата)», – заметил А. Сулимов.

Научные результаты, полученные казанскими учеными, в частности, будут использованы ими для обоснования защищенности разработанной в Казанском университете системы метеорной генерации секретных ключей шифрования (системы «метеорной криптографии»). Будущие исследования радиофизиков Казанского федерального университета позволят ответить на вопрос о том, на каких расстояниях можно осуществить частичный перехват генерируемых ключей шифрования и какую угрозу это может нести криптосистемам.


Ньюсмейкер: Казанский федеральный университет — 856 публикаций

Интересно:

3D-печать вышла из ниши
15.09.2026 19:38 Мероприятия
3D-печать вышла из ниши
Третий Аддитивный форум, организованный АО «Лазерные системы» в партнерстве с Академией аддитивных технологий «Цифра Цифра», показал: технологии 3D-печати стали не только технически эффективными, но и экономически востребованными – всё больше предприятий начинают внедрять их в свои производственные цепочки. Александр Ситов, председатель Комитета по промышленной политике, инновациям и торговле Санкт-Петербурга открывая форум, сказал: «В Петербурге аддитивные технологии уже перешли из разряда сложных инноваций в категорию реально работающих промышленных инструментов. Каждая пятая организация в стране, разрабатывающая аддитивные технологии для прототипирования и 3D-печати изделий из металла, находится в Северной столице. Для судостроения, машиностроения, приборостроения – это прямой путь к технологическому суверенитету. Петербург по традиции задаёт стандарт применения перспективных...
Деньги, дела и место в истории барона Александра Штиглица
13.09.2026 11:13 Персоны
Деньги, дела и место в истории барона Александра Штиглица
13 сентября 1814 года родился барон Александр Людвигович фон Штиглиц. Человек, имя которого должно стоять в одном ряду с крупнейшими русскими предпринимателями и благотворителями. Барон Александр Штиглиц строил фабрики и дороги, создавал финансовую систему страны. Наравне с другими "русскими иностранцами", такими как Людвиг Нобель и Франц Сан-Галли, работал для России и считал это делом чести. Но XX век с его революциями и войнами почти стер из человеческой памяти имя мецената. Только в начале XXI века в России начали восстанавливать историю его жизни, которую он полностью посвятил этой стране. Репутация дороже денег Александр Штиглиц родился в 1814 году в Петербурге. Его отец Людвиг, купец первой гильдии, приехал в Россию из немецкого княжества Вальдеке в поисках денег всего за 10 лет до рождения сына. Здесь его дела пошли в гору. Он основал собственный банкирский дом и получил...
Премьера фильма «Руки, что держат небо» пройдет в Сочи
10.09.2026 18:03 Мероприятия
Премьера фильма «Руки, что держат небо» пройдет в Сочи
16 сентября в Сочи, в рамках XXI Международного кинофестиваля «Победили вместе» имени Владимира Меньшова, состоится премьера документального фильма «Руки, что держат небо». Кинокартина о проекте, объединившем тысячи добровольцев всей страны, создана оргкомитетом национальной премии «Хрустальный компас», Русским географическим обществом, телекомпанией «Под знаком Пи» и продюсерским центром «Чайка» при поддержке фонда помощи «Русский Крест». Фильм «Руки, что держат небо», рассказывает о масштабном проекте «Общее дело. Возрождение деревянных храмов Севера», получившем благословение Святейшего Патриарха Московского и всея Руси Кирилла и отмеченного национальной премией «Хрустальный компас». С 1917 года количество храмов на Севере сократилось с 1302 до менее чем 400. Без срочных действий оставшаяся часть наследия тоже могла исчезнуть. Отец Алексей Яковлев и его супруга Татьяна побывали на...
Знамя победы над Веной
09.09.2026 09:05 Аналитика
Знамя победы над Веной
Только вдумайтесь: размер этого красного полотнища с пятиконечной звездой, серпом и молотом — 40 квадратных метров! Специально сконструированное устройство несколько раз поднимало его над столицей Австрии. Советские войска овладели городом 13 апреля 1945 года. Сейчас Венское Знамя Победы хранится в Центральном музее Вооружённых сил. История сохранилась в документах, которые сопровождают указанный музейный экспонат.  Лейтенант Арон Эммануилович Стомахин предложил сконструировать специальный аэростат, с помощью которого можно было подавать с большой высоты световые сигналы. Парашютисты при приземлении могли бы ориентироваться на них и быстро собраться в одном месте после десантирования. Сказано — сделано. С помощью специалистов из Центрального аэрогидродинамического института изготовили небольшой аппарат (типа аэростата) объемом 17 кубических метров. Он был наполнен водородом и был...
Патриотизм и девиации детей в годы Первой мировой
06.09.2026 11:24 Аналитика
Патриотизм и девиации детей в годы Первой мировой
После начала великой войны среди педагогов и общественности возникла дискуссия о степени информирования и об ограничении влияния войны на детей. На заседании Петроградского родительского кружка, например, были высказаны диаметрально противоположные точки зрения. Одни говорили, что "следует охранять детей от всяких влияний войны и в семье, и в школе, устраняя их от участия в работе взрослых, имеющей какое-либо отношение к войне"1. А вот председатель общества дошкольного воспитания считал, что, "кроме всевозможных отрицательных проявлений, на войне имеется и самопожертвование и героизм, что рядом с ней имеется обширное поле для проявления любви и сострадания к человеку… Как ни оберегай детей от влияния войны, дети всё равно о ней узнают, ибо ею насыщено всё кругом. Если нельзя избежать с детьми разговоров о войне, надо, чтобы внимание детей было устремлено на положительные стороны войны...