Перехват и подделка радиосвязи

Активное подавление радио

Радио состоит из электромагнитных волн. Если вы хотите, чтобы предполагаемый получатель не получил исходное сообщение, а вместо этого заменил его своим, вам необходимо отменить его сообщение. Этого можно добиться с помощью технологии, аналогичной активному шумоподавлению . Если Алиса пытается отправить сообщение Бобу, то Еве необходимо установить между ними пространство. Ева может прослушивать сообщение, передаваемое на стороне Алисы космического приемопередатчика, и транслировать инвертированный сигнал на стороне Боба. Если это будет точно рассчитано, радиоволны будут испытывать разрушительные помехи .

Как только сообщение отменено, Ева может отправить заменяющее сообщение Бобу без ведома Алисы.

Старый ответ о том, чтобы просто помешать получателю получить связное сообщение.

Радиопомехи

Радио – это набор частот в электромагнитном спектре. Вы можете думать о различных частотах радио внутри этого набора как о разных цветах видимого света, это в основном одно и то же.

Когда вы посылаете кому-то радиосигнал, вы в основном пишете определенным цветом на листе бумаги, который каждый может увидеть. Это письмо зашифровано, так что даже если другие люди могли бы его увидеть, если бы знали, какой цвет искать, они не могли бы понять, что там написано. Предполагаемый получатель знает, какой цвет искать и что означает закодированное сообщение, написанное этим цветом.

Так как же сделать так, чтобы предполагаемый получатель не увидел это сообщение? Вы набрасываете много одного и того же цвета на бумагу. Вот что такое радиопомехи. Вы заливаете местность ерундой, пишущей того же цвета, что и пытаетесь отправить, то есть вещаете на той же частоте, чтобы шумом заглушить настоящее сообщение.

Сначала перехватить сообщение немного сложнее. Затопление области делает сообщение недоступным для всех, включая вас. Но если вы можете расположиться между отправителем и получателем, вы можете слушать на стороне отправителя и вещать направленно на стороне получателя. Это позволит вам получить закодированные сообщения и попытаться их декодировать, одновременно блокируя предполагаемого получателя от получения сообщения. Отправитель не будет знать, что его сообщение заблокировано/заблокировано, за исключением того, что он не получит ответ от объекта, которому он отправляет сообщение.

Безусловно, самый простой способ сделать это — просто отключить их передатчик. Практически все системы радиопередачи на сегодняшний день предполагают, что пространство между передатчиком и приемником моделируется как аналоговый канал с потерями, поэтому, если вы можете выводить в 5-10 раз больше мощности, чем они, ваш сигнал будет доминировать.

Скремблирование было бы скорее цифровым вызовом. Вы должны решить, как вы хотите переплести статику, их сообщение и ваше сообщение.

Примечание: тип среды передачи имеет значение. Большинство звездных сообщений отправляются без несущей частоты, потому что они предпочитают передавать данные на ней. Однако, если сообщение было передано a. ля. обычное FM-радио, половина мощности передается на несущей частоте. Возможно, удастся затмить их FM-передачу, просто подав достаточно сильную несущую, чтобы убедить приемник ослабить сигнал.

Фальсификация будет обнаружена

Современные алгоритмы кодирования будут работать как контрольные суммы. Если сообщение было подделано, получатель может сказать об этом. Пары закрытый/открытый ключ сделают невозможным вставку поддельной информации, потому что подделки не могут быть декодированы с помощью закрытого ключа.

Умный протокол сообщений обнаружит даже подавленные сообщения, когда ежедневное сообщение «все в порядке» не приходит или имеет неправильный серийный номер.

Ответ Самуэля очень хорош, я просто хотел добавить еще одну идею, которая может заставить это работать в футуристической обстановке:

Подавление радиоволн: идея имитации шумоподавления в радиочастотном спектре хороша, но будет неэффективной по всем причинам, которые master_gibber описал в своем ответе. К тому времени, когда компенсатор получает сообщение и передает инвертированный сигнал, исходный сигнал уже прошел мимо них и сделал их попытки подавления неэффективными. В нашей нынешней реальности этого не избежать... но в футуристической обстановке у нас есть и другие варианты.

Буквальный человек посередине: чтобы отменить сигнал, посылаемый с Марса на Землю, агент на Марсе может разместить устройство на передатчике или рядом с ним (достаточно близко, чтобы иметь возможность связаться с ним «мгновенно»). Это устройство должно быть половиной квантово-запутанной «рации», которая будет связываться с платформой/кораблем радиоэлектронной борьбы в какой-то точке между Землей и Марсом, чтобы точно сообщить компенсатору, что передается, и дать ему время подготовиться. обратный сигнал до того, как исходный сигнал достигнет их.

В идеале компенсатор должен находиться достаточно далеко от исходного передатчика, чтобы радиосигналу потребовалось ровно столько времени, чтобы достичь компенсатора, сколько потребовалось бы компенсатору для вычисления обратного сигнала. Таким образом, платформа радиоэлектронной борьбы сможет генерировать наибольшую тень отмены... хотя у нее не будет права на ошибку.

Затем человек посередине (или даже марсианский агент) мог заменить сигнал любым сообщением, которое они хотели, чтобы Земля действительно увидела.

Плюсы: эта идея основана на логическом расширении уже существующих технологий (хотя квантовая запутанность все еще находится в зачаточном состоянии), поэтому было бы не слишком много повествования, чтобы включить такого рода приложения в историю, действие которой происходит в рамках следующего века.

Минусы: Это поднимает очевидный вопрос: «Если есть коммуникаторы с квантовой запутанностью, зачем вам использовать радио?» Лучший ответ (в зависимости от сюжета, который вы планируете) состоит в том, что у одной стороны конфликта будут лучшие технологии/ресурсы, чем у другой. В качестве альтернативы характер отправляемого сигнала может потребовать более одного получателя (поскольку коммуникаторы с квантовой запутанностью будут только двухточечными).

Альтернативная идея: в зависимости от характера используемых сигналов можно использовать одно и то же устройство квантовой запутанности, не нуждаясь в передатчике посередине. Один агент может поместить устройство рядом с марсианским передатчиком, а другой агент может поместить родственное устройство на земной приемник и отменить сигнал после того, как он уже получен, но до того, как он будет демодулирован.

Для этого по-прежнему потребуется рация QE, но фактическая отмена потребует очень мало энергии, и на самом деле это своего рода отмена, которую некоторые телекоммуникационные компании в настоящее время делают с нежелательными частями своих собственных сигналов внутри компании.

Если бы сигнал был очень направленным или мог быть расшифрован только этим одним приемником, то размещение устройства непосредственно на самом приемнике ослепило бы получателя и позволило бы агенту на Земле или Марсе вводить данные по своему желанию.

Да, это жизнеспособно

но вам нужно сделать это с радиостанциями эпохи Второй мировой войны, которые не используют скачкообразную перестройку частоты или не используют шифрование голоса.

В современных радиосистемах со скачкообразной перестройкой радиосигнала с расширенным спектром это довольно сложно. Подавить радиоприемники, использующие этот метод, очень сложно, потому что частоты разнесены достаточно далеко друг от друга, поэтому глушение должно атаковать многие частоты одновременно. Перехват передач с расширенным спектром также затруднен, если также не известна псевдослучайная частота.

KY-57 — голосовая криптографическая система, разработанная в 1970-х и развернутая в 1980-х. Список исторических криптосистем можно найти в CryptoMuseum .

Если в радиотрафике есть какое-либо шифрование, будет очень сложно заглушить или перехватить радиотрафик со скачкообразной перестройкой частоты в расширенном спектре.

Заманчиво думать, что здесь сработает RF (радиочастота), эквивалентная активному шумоподавлению, но тот факт, что мы имеем дело со светом, а не со звуком, делает это теоретически невозможным.

При активном шумоподавлении устройство, находящееся между источником звука и слушателем, принимает звуковой сигнал и создает инвертированную волну для деструктивного подавления звука. Создание инвертированного сигнала занимает некоторое конечное время. Современная электроника достаточно быстра, чтобы вовремя произвести разрушительную звуковую волну, чтобы погасить звук до того, как он распространится намного дальше.

Но свет движется с невероятной скоростью через область пространства, где находится устройство подавления сигнала. Любая задержка в производстве отрицательной радиочастотной волны будет означать, что две волны смещены, а не полностью нейтрализованы. Конечным сигналом, который увидит предполагаемый слушатель, будет какая-то искаженная радиоволна, полученная из оригинала. Он не будет сразу узнаваем, но будет звучать заметно иначе, чем фоновый шум. Как только слушатель выясняет, что это частично подавленный сигнал, он может реконструировать оригинал, угадывая сдвиг во времени и прогоняя его через преобразование Фурье. Вуаля!

[Редактировать: вот как восстановить исходный сигнал:

1. Разбейте сигнал на синусоиды, найдя оптимальное преобразование Фурье — используйте время t + to/2 в терминах синусоиды, где to — наилучшее предположение временного сдвига.
2. Поскольку каждая синусоида может быть выражена как сумма двух других синусоид, предположим, что каждая синусоида в преобразовании Фурье составлена ​​следующим образом: fn(t)=gn(t)-gn(t+to), где fn и gn — синусоиды, а fn любая заданная синусоида из разложения принятого сигнала.
3. Решите для каждого gn.
4. Суммируйте все gn, чтобы восстановить исходный сигнал.

Проблемы задержки можно избежать, если радиосигнал должен пройти через невакуумную среду рядом с устройством подавления радиочастот на пути к предполагаемому слушателю. Поскольку электромагнитное излучение движется медленнее в невакуумной среде, можно использовать вакуумный канал, чтобы компенсировать задержку обработки.

Такое устройство должно быть тщательно размещено и сконструировано. Если слушатель также находится на той же планете, в той же атмосфере, радиочастотные сигналы могут отражаться от ионосферы (если она есть на планете) и все испортить. Если слушатель находится далеко, устройство подавления радиочастот может работать большую часть дня. При правильном проектировании он создаст большой узел в области неба, где, как известно, находится слушатель, но этот узел будет вращаться вместе с планетой, позволяя слушателю слышать проблески на рассвете и в сумерках.

]

Радиочастотные помехи и подавление изучаются с тех пор, как было изобретено радио. Эта тема очень актуальна для современной войны и военной разведки, и самые яркие умы человечества не смогли предотвратить передачу сообщений.

Но вы можете запутать своего врага, выдав себя за отправителя.

Отмена сигнала имеет смысл только при аналоговой передаче, а в нашем случае она не используется, поэтому при цифровой передаче отмена не сработает, поскольку при передаче наверняка будет использоваться своего рода CRC.

Единственный способ, предполагающий цифровой интерфейс, - это перехват, изоляция, декодирование и вставка «полезной нагрузки» в трансляцию.

Это более сложный подход, но он возможен независимо от среды передачи. Так что технология универсальна. Если это будет звуковая, световая или гравитационная волна, с помощью надлежащей технологии можно расшифровать базовый алгоритм и использовать логическую последовательность инъекций для имитации связи.

В теоретической модели это можно сделать, используя гравитационный конденсатор в качестве буфера или для исходной передачи.

Если связь, о которой мы говорим, является точечной, то для нее потребуется меньше энергии и можно построить прототип. Поскольку поле :экранирующей емкости: не обязательно должно быть огромным, все зависит от расстояния в пространстве, и оно даст нам угол, который мы должны покрыть, чтобы перехватить сигнал. Затем обработайте и передайте с введенной полезной нагрузкой.

Это своего рода технология скрытного перехвата на квантовом уровне. Гораздо больше говорить и писать о чем у нас есть место здесь :)