Зазвичай при побудові систем захисту мовної інформації для систем постановки активної завади використовують генератори білого шуму. Визначення рівня захищеності мовної інформації від витоку акустичними та вібраційними каналами відбувається за відповідними нормативними методом та технологією. Але використання зловмисником багатоканальних методів перехоплення мовної інформації та сучасних методів обробки цифрових фонограм (вейвлет-перетворення, кореляційного аналізу та інше) дозволяє отримати несанкціонований доступ. Спроби використання генераторів мовоподібних завад, що засновані на використанні білого шуму (та його кольорових клонів), методів реверберації, методу «мовний хор» та інших не вирішують поставленої задачі. В рамках дослідження запропоновано спосіб подолання цих труднощів. Він заснований на використанні генераторів мовоподібної завади скремблерного типу та застосуванні об'єктивізованого методу та технології оцінки ступеню захищеності мовної інформації на межі контрольованої зони. Об'єктивізований метод поєднує методи визначення критеріїв залишкової розбірливості мови (методи Покровського та Speech Intelligibility Index), методи фільтрації складнозашумлених акустичних сигналів (вейвлет-перетворення, фонемно-кореляційний аналіз та інші) та метод порівняння тест-сигналу в точці розміщення джерела сигналу і на межі контрольованої зони. Це дозволяє підвищити достовірність отриманої оцінки рівня захищеності мовного сигналу від витоку акустичними та вібраційними каналами за межі контрольованої зони. Для дослідження рівня захищеності мовної інформації при різних типах завади та різних співвідношеннях сигнал/завада розроблено імітаційну модель експерименту. Запропоновано технологію синтезу тест-сигналів на основі випадкових фонограм та/або фонограм озвучення дикторами артикуляційних таблиць і мікшування з різними типами завадового шуму при заданих співвідношеннях сигнал/завада. Дослідження проведені в блоці «Wavelet 1-D» середовища Matlab. Встановлено, що при використанні шумової завади типу білий шум та співвідношеннях сигнал/завада-20…24 дБ запропонована методологія збільшує залишкову розбірливість тест-сигналу з W ≤ 10 % до W ≈ 40…60 % Ключові слова: захист мовної інформації, акустичні завади, розбірливість мови, очищення мовного сигналу

Захист мовної інформації відноситься до основних задач інформаційної безпеки і є ознакою відповідального відношення організації (фірми) як до своїх інформаційних ресурсів, так і поваги до партнерів. Об'єктом дослідження є процеси захисту мовної інформації від витоку акустичними та вібраційними технічними каналами на об'єктах інформаційної діяльності. Виключною рисою таких об'єктів є циркуляція, обробка та обговорення питань, що містять інформацію обмеженого доступу, в тому числі й державну таємницю. Особливістю України є вимога про застосування на таких об'єктах виключно технічних засобів, що пройшли відповідну сертифікацію. Основою системи постановки активної шумової завади є генератор шуму. При цьому, одним з найбільш проблемних питань є те, що в Україні дозволені до використання тільки генератори шумової завади типу «білий» шум та його клони. Системи мають ряд значних недоліків-низький рівень захищеності перехоплених мовних сигналів від фільтрації шуму (завади), значний рівень шуму в приміщеннях, які підлягають захисту, та інші. Запропоновано структурну схему генератора завади. А також розроблено та досліджено в середовищі Matlab її математичну модель. В ході дослідження проведено порівняльний аналіз вхідних та синтезованих генератором сигналів, досліджені їх тимчасові та спектральні характеристики. Отримані результати свідчать про високу ефективність запропонованого методу захисту мовної інформації. Це пов'язано з тим, що метод формування мовоподібної завади має ряд особливостей, які забезпечують значний деструктивний вплив на мовну інформацію, а саме використання моделі комбінованого скремблера з тимчасовими та частотними перетвореннями. Метод враховує використання динамічних ключів, для систем кодування, та підключення сторонніх джерел мовних сигналів, а також закільцьовування (змішування вхідного та вихідного сигналів) на вході блоку скремблювання. Таке рішення унеможливлює ре-інжиніринг. Отримані результати підтверджені дослідженням експериментального зразка. Проведено порівняння деструктивного впливу типових шумових завад («білий» шум та його клони) і шумової завади, створеної запропонованим методом, за критерієм залишкова словесна розбірливість мови диктора. Дослідження показали, що, за умови забезпечення не більше 10 % рівня залишкової розбірливості, рівень гучності вихідного сигналу генератора шумової завади можна знизити майже на 6 дБА. Ключові слова: генератор мовоподібної завади скремблерного типу, захист мовної інформації, інформаційна безпека.

No abstract

The development of reliable systems for protecting speech information that can protect it from being intercepted by cybercriminals is a fundamental task of the security service of organizations and firms. For these purposes, active jamming systems are used at the border of the controlled area. The main element of such systems is noise generators. However, in many cases, "white" noise and its clones are used as interference, which makes it possible for an attacker to gain unauthorized access. The structure and mathematical model of a speech information protection system based on a scrambler-type noise generator is proposed. The transition in such systems of protection of speech information to this structure allows to abandon the outdated, ineffective in modern conditions, energy noise of speech information and move on to a more productive method -information (linguistic) masking. An analysis of the destructive effect of this type of interference shows its high resistance to modern methods of mathematical processing of digital phonograms (wavelet transform, correlation-spectral analysis, etc.), filtering interference, and dividing the voices of speakers. Studies of the mathematical model in the environment of Matlab 15 R2015a/Simulink show the high efficiency of such a protection system and a decrease in the signal-to-noise ratio with a residual speech intelligibility of 0.