Устройство запрета телефонной связи по заданным номерам

Рис.3. Способы противодействия пиратскому подключению к линии

Активные устройства защиты предусматривают вмешательство в процесс установления и проведения связи с целью предотвратить реальные финансовые затраты в случаях самовольного подключения. Основные способы противодействия приведены на Рис.3.

2. Техническое задание

Исходные данные

Разработать устройство запрета телефонной связи ври импульсном наборе номера 061.

Устройство запрета разработать в виде лабораторного макета.

Основные технические характеристики

- ток потребления в режиме ожидания от линии, не более, мкА__500;

- допустимое напряжение постоянного тока АТС, В____________55-70;

- температура окружающей среды, градусы С_______________+10+40;

- габариты макета, мм________________________________30040050;

- масса, не более, кг__________________________________________2.

Перечень вопросов подлежащих разработке

Аналитический обзор устройств пассивной и активной технической зашиты. Назначение, принцип действия, функциональная схема. Принципиальная электрическая схема лабораторного макета. Временная диаграмма работы макета при наборе цифры 061. Конструкция лабораторного макета.

Задание по разделу "Технологическая часть проекта".

Разработать печатные платы схем__________________________________

Руководитель

доцент, к.т.н.                      Филимонов А.К.

3. Устройства пассивной и активной технической защиты

3.1. Способы получения информации о подключении

Устройства пассивной технической защиты предназначены для регистрации факта подключения и самовольного коммерческого использования линии. Своевременная индикация позволяет абоненту предотвратить дальнейшие попытки подключения к его линии.

Способы получения информации о подключении

Основные технические способы получения информации о постороннем включении в линию базируются на следующих признаках:

·         отсутствие напряжения в телефонной линии;

·         падение напряжения в линии в 3-4 раза при положенной трубке основного ТА;

·         наличие импульсов набора номера при положенной трубке ТА;

·         наличие частотных посылок DTMF кода при неиспользовании основного ТА;

·         непрохождение вызова с АТС на основной ТА.

Большинство отечественных АТС имеют рабочее напряжение 60 В постоянного тока. Для индикации состояния линии с успехом может быть применена схема, приведенная на Рис. 4.

Данная схема позволяет отследить:

·         падение напряжения в линии до уровня 35В;

·         наличие импульсов набора номера частотой 10 Гц;

·         наличие вызывного сигнала частотой 25 Гц;

·         пропадание напряжения в линии (при наличии независимого источника питания микросхемы DD1).

Рис.4. Индикатор состояния линии

В состав схемы входят:

·         мост униполярного подключения – VD1-VD4;

·         специальный делитель контроля падения напряжения – VD5, R1, VD6, R2;

·         переключающий элемент И-НЕ – DD1.1.

Сочетание в делителе резистивных (Rl, R2) и нелинейных элементов (в частности, стабилитрона VD6) позволяет подключить элемент DD1.1 непосредственно к линии, а также получить порог переключения элемента DD1.1 не ниже 35В. В результате, данная схема может уверенно отработать падение напряжения как при установке у абонента, так и при установке на кроссе АТС. Рис.5 поясняет сказанное.

Рис.5. Эквивалентная схема проводного шлейфа АТС-ТА

При Rэкв600, при снятой трубке телефона ТА напряжение в точках (ТА стандартный, при снятой трубке RT=500):

КТ1 – КТ1 = 30 Вольт

КТ2 - КТ2 = 15 Вольт

Следует учитывать, что для отдаленных от АТС абонентов эквивалентное сопротивление линии может составлять Кэкв ~ 1 кОм, что затрудняет работу устройства индикации, включающего только резистивный делитель (без стабилитрона), вследствие большой разницы в уровнях напряжений на коротком (Кэкв = 0) и длинном (Кэкв > 500 Ом) шлейфе.

Схема на Рис.4 свободна от этих недостатков и применяется в различных устройствах индикации и защиты. Очевидно, что с помощью данной схемы невозможно принять DTMF-посылки набора номера, но сам момент снятия трубки на пиратском аппарате регистрируется однозначно, что позволяет использовать данную схему во всех режимах подключения.

В дополнение на Рис.6 приведена схема индикатора состояния линии с использованием транзистора. В данной схеме используется обычный резистивный делитель Rl, R2. В качестве ключа применяются кремниевые транзисторы КТ3102 или КТ315. Подбор уровня срабатывания осуществляется изменением R2 при настройке схемы. Обычно он не превышает 30В и позволяет регистрировать те же режимы, что и схема на Рис.4.

Рис.6. Датчик состояния линии на транзисторе

3.2. Совмещенный индикатор подключения и обрыва телефонной линии

В соответствии с описанным выше способом контроля напряжения в линии разработан совмещенный индикатор подключения и обрыва линии.

Питание индикатора встроенное, батарея 9 BJ ("Крона", "Корунд"...).

Благодаря высоким значениям Rl, R2, индикатор абсолютно не влияет на параметры линии в соответствии с ГОСТом. Естественно, что индикатор будет срабатывать и при подъеме трубки (ведении разговора) и самим хозяином линии. Можно порекомендовать встроить выключатель или выполнить индикатор в виде заглушки, подключаемой вместо телефонного аппарата.

3.3. Световой индикатор с автоматическим отключением

Для того, чтобы индикатор подключения не срабатывал при снятии трубки хозяином телефонной линии, необходимо ввести режим автоматического отключения. В этом случае индикатор включается последовательно с телефонным аппаратом через датчик тока. Принципиальная схема такого устройства приведена на Рис.7.

В состав схемы входят:

·         датчик напряжения - VD1, R1, VD2, R2, DD1.1;

·         датчик тока - R5, VT2, R6, DD1.2;

·         ключ включения светодиода - R3, VT1, R4, HL1;

·         схема автоматического отключения - R7, С1, DD1.3, VD3;

·         элемент питания - 9 В.

Рис.7. Световой индикатор с автоматическим отключением

Принцип действия индикатора заключается в следующем.

Светодиод HL1 загорается в случаях:

·         снижения напряжения в линии ниже 35В (попытка нелегального подключения);

·         обрыва телефонной линии;

·         прохождения сигнала вызова АТС - 25 Гц. Включение ключа VT1 происходит высоким уровнем с выхода 3 DD1.1 через R3. При снятии трубки телефонного аппарата с задержкой ~1с (определяется R7, С1) переключается элемент DD1.3 и принудительно поддерживает "О" на базе VT1, отключая тем самым HL1. Если кроме световой сигнализации в схему введена звуковая, она также будет выключаться при снятии трубки основного защищаемого ТА.

3.4. Счетчик времени разговора

Если совместить схему индикатора состояния линии с электронными часами, можно получить простой счетчик времени разговора. Заметим, что если индикатор линии реагирует как на попытку набора, так и на обрыв линии, то счетчик позволит произвести оценку времени пиратского подключения во время отсутствия хозяина телефона. Получается своеобразный индикатор с памятью.

Привязку датчика состояния линии с часами легче всего производить по запуску кварцевого задающего генератора. Тогда, часы запускаются при падении напряжения в линии ниже установленного уровня (разговор или обрыв) и останавливаются после восстановления уровня 60 В (окончание разговора).

Если часы не обнулять, то счетчик времени суммирует время всех разговоров в течение суток и более (до 24-х часов разговорного времени). Счетчик времени может быть также применен для анализа частоты использования телефонного аппарата.

Для примера, на Рис.8 представлена схема счетчика времени разговора с задающим генератором на микросхемах 561 серии.

В исходном состоянии, когда на линии 60 В, вход 1 DD2.1 шунтируется диодом VD9 на корпус. Задающий генератор выключен, счет часов остановлен. При снятии трубки на линии, на выходе 10 DD1.3 с задержкой в 1 с (R4, С1) появляется логическая единица, осуществляя запуск генератора. Счет времени осуществляется пока на выходе 10 DD1.3 не появится логический "ноль" (через 1 с после появления на линии напряжения 60 В).

По описанному принципу можно осуществить сопряжение датчика линии с любыми другими схемами электронных часов. Для конструирования желательно использовать готовые часы с питанием от батареек, так как в этом случае осуществляется страховка от пропадания напряжения в сети 220 В.

Рис.8. Счетчик времени разговора

DD1 – К561ЛА7

DD2 – К561ЛЕ5

3.5. Устройство криптографической защиты информации

В современных условиях информация играет решающую роль как в процессе экономического развития, так и в ходе конкурентной борьбы на национальном и международном рынках. Противоборство развернулось за превосходство в тех областях, которые определяют направления научно-технического прогресса. В мире реального бизнеса конкуренция ставит участников рынка в такие жесткие рамки, что многим из них приходится поступать в соответствие с принципами “победителей не судят”, “цель оправдывает средства”.

В этих условиях становится реальностью промышленный шпионаж как сфера тайной деятельности по добыванию, сбору, анализу, хранению и использованию конфиденциальной информации. Это обусловлено тем, что получение сколько-нибудь достоверной информации об объектах заинтересованности законным путем становится невозможным из-за создания и поддержания определенной системы защиты ценной информации от несанкционированного, то есть противоправного, доступа со стороны злоумышленников.

Анализ различных способов получения информации о конкурентах позволил установить, что подслушивание телефонных переговоров в ряде случаев может являться одним из эффективных способов несанкционированного доступа к конфиденциальной информации. Это объясняется тем, что в настоящее время обмен информацией по телефону является очень распространенным и практически во всех случаях, когда абонентам не требуется письменного документа и имеется возможность воспользоваться телефонной связью, они ею пользуются. Мало того, даже в тех случаях, когда требуется письменный документ, абоненты довольно часто ведут по телефону предварительные переговоры, оправдывая это срочностью согласования определенных позиций.

Самым эффективным способом защиты телефонных сообщений от несанкционированного доступа является их криптографическое преобразование.

Действительно, для того, чтобы скрыть от злоумышленников смысловое содержание передаваемого телефонного сообщения, его необходимо определенным образом изменить. При этом изменить его так, чтобы восстановление исходного сообщения санкционированным абонентом осуществлялось бы очень просто, а восстановление сообщения злоумышленником было бы невозможным или требовало бы существенных временных и материальных затрат, что делало бы сам процесс восстановления неэффективным.

Именно такими свойствами и обладают криптографические преобразования, задачей которых является обеспечение математическими методами защиты передаваемых конфиденциальных телефонных сообщений. Даже в случае их перехвата злоумышленниками и обработки любыми способами с использованием самых быстродействующих суперЭВМ и последних достижений науки и техники смысловое содержание сообщений должно быть раскрыто только в течение заданного времени, например, в течение нескольких десятков лет.

Общие принципы криптографического преобразования телефонных сообщений

Рассмотрим общие принципы криптографического преобразования телефонных сообщений (см. рис.9).

X(t)            Y(t)=Fk[X(t)]       X(t)=Zk{Fk[X(t)]}         X(t)

1	2	3	4	5	6