4 7 5 thiết kế độ bảo mật của điện thoại

Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức LỜI MỞ ĐẦU Ngày với phát triển vượt bậc nghành Điện Tử, đời nhiều công nghệ ứng dụng vào nghành Kỹ Thuật Viễn Thông giúp cho nghành Viễn Thơng có tiến đáng kể Hệ thống thông tin liên lạc nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu xác, nhanh chóng để đáp ứng nhu cầu phục vụ đời sống người Nhưng vấn đề đặt cho việc thông tin liên lạc việc bảo mật thông tin truyền Được giúp đỡ hướng dẫn bạn bè, thầy em tìm hiểu vấn đề thơng tin liên lạc điện thoại để từ tìm phương pháp bảøo mật thơng tin Đây lý để em thực đề tài: “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI“ Do khả kiến thức hạn chế khả thực tiễn chưa sâu nên tập luận văn khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong góp ý chân thành cuả qúy Thầy Cô bạn bè để đề tài ngày hoàn thiện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Sinh viên thực Nguyễn Văn Sinh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến Thầy Cơ khoa Điện Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, đặc biệt Thầy Cô môn Điện Tử truyền thụ kiến quý báo cho em năm học qua Em xin chân thành cảm ơn Thầy Tạ Công Đức, giảng viên Trường Đại Học Kỹ Thuật TP HCM hết lòng quan tâm giúp đỡ, cung cấp tài liệu tạo điều kiện thuận lợi để em hồn thành tập luận văn Xin chân thành cảm ơn người bạn, người thân giúp đỡ động viên trình làm luận văn Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Sinh viên thực Nguyễn Văn Sinh SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức PHẦN A DẪN NHẬP SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức I ĐẶT VẤN ĐỀ: Với xu đại hóa định hướng phát triển KH-KT nước nhà, sinh viên ngành Điện – Điện Tử phải có nhiệm vụ hồn thiện mặt, đặc biệt kiến thức chuyên môn Theo xu chung đó, phát triển ngành Điện Tử cho đời nhiều công nghệ áp dụng vào ngành Viễn Thông, giúp cho ngành Viễn Thơng có tiến đáng kể Hệ thống thông tin liên lạc nâng cao, sử dụng đa năng, hiệu qủa nhanh chóng xác để đáp ứng nhu cầu đời sống người Trong qúa trình liên lạc thơng tin vấn đề quan trọng đặt việc thơng tin truyền có an tồn giử kín hay khơng Đây ngun nhân để người thực đề tài thiết kế BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI II GIỚI HẠN VẤN ĐỀ: Hiện giới có nhiều hình thức truyền thơng tin như: thư từ, phát thanh, truyền hình, báo chí, điện thoại, điện tín, fax, … Hệ thống thông tin diện thoại phương thức thông tin liện lạc tiện lợi, hữu hiệu sử dụng rộng rãi Cho nên, luận văn, người thực đề tài chọn việc bảo mật thông tin hai máy điện thoại Bảo mật điện thoại cách thức bảo vệ đàm thoại hai thuê bao, ngăn cản người nghe hệ thống mạng điện thoại công cộng Mạch bảo mật điện thoại khơng thể phát đường dây có an tồn hay khơng có tác dụng biến đổi tín hiệu thoại thành tín hiệu khác hồn tồn Chỉ có th bao bị gọi với thiết bị khơi phục thích hợp nghe Như an tồn thông tin đường dây điện thoại bảo đảm Vì thời gian thực đề tài có tuần nên người thực đề tài chia đề tài làm phần sau: PHẦN A : DẪN NHẬP PHẦN B : LÝ THUYẾT PHẦN C : THIẾT KẾ PHẦN D : MỤC LỤC –TÀI LIỆU THAM KHẢO –KẾT LUẬN HƯỚNG PHÁT TRIỂN III MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU: Thơng qua việc thực đề tài “THIẾT KẾ BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI” giúp cho người thực đề tài hiểu rõ lĩnh vực Viễn Thông, nguyên lý cách thức hoạt tổng đài điện thoại để từ người thực tìm phương pháp cho việc bảo mật điện thoại Cũng củng cố hiểu sâu kiến thức học như:  Các phương pháp điều chế – giải điều chế  Các vấn đề mạch dao động  Các vấn đề mạch lọc IV THỂ THỨC NGHIÊN CỨU: Việc thực “BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI” có phương pháp: SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức  Bảo mật kiểu tương tự  Bảo mật kiểu số IV.1 Bảo mật kiểu tương tự: * Ưu điểm: Mạch hoạt động hoàn toàn tự động Sau thuê bao gác máy, mạch bảo mật hoạt động chế độ bình thường sẵn sàng nhận gọi hay thực gọi * Khuyết điểm: - Thiết kế mạch phức tạp cần mạch Hybrid mạch điều khiển - Máy mắc song song nghe tín hiệu thoại điều chỉnh sóng mang thích hợp IV Bảo mật kiểu số: *Ưu điểm: - Lắp ráp đơn giản - Mạch gọn nhẹ - Không dùng mạch điều khiển Relay *Khuyết điểm: - Do tần số lấy mẫu phải lớn hai lần tần số âm cao tần số trung tâm đảo phổ ¼ tần số lấy mẫu nên: + Nếu tần số lấy mẫu lớn kéo theo tần số trung tâm lớn điều làm phổ sau đảo có biên loại ngồi băng thơng thoại, kết âm sau giải điều chế bị thành phần tần số thấp + Nếu tần số lấy mẫu nhỏ tần số tín hiệu âm cao phải nhỏ để không bị méo, nghĩa tần số âm cao bị xén - IC CODEC thị trường giá thành cao Qua ưu điểm khuyết điểm mạch bảo mật người thực đề tài chọn BỘ BẢO MẬT ĐIỆN THOẠI KIỂU TƯƠNG TỰ SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức PHẦN B LÝ THUYẾT SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Công Đức CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BẢO MẬT THÔNG TIN I.1 Mục đích bảo mật thơng tin: Trong xã hội lồi người, thơng tin liên lạc ln giữ vai trị quan trọng Đó nhu cầu thiết yếu khơng thể thiếu đời sống người Thông tin liên lạc bao trùm lãnh vực hoạt động xã hội Xã hội tiến nhu cầu thông tin liên lạc gia tăng số lượng lẫn chất lượng Cùng với đà phát triển xã hội tiến phát triển nhanh chóng kỹ thuật công nghệ điện tử tin học thơng tin truyền với nhiều hình thức như: truyền thanh, truyền hình, thơng tin thoại, số liệu, fax, … Việc nghiên cứu để truyền thông tin cơng việc khó để đảm bảo thơng tin truyền an tồn bí mật khó Trước việc bảo mật thơng tin ứng dụng quân sự, an ninh quốc gia Xã hội tiến nhu cầu đời sống tinh thần ngày cao, người đòi hỏi cần phải bảo mật thông tin liên lạc cá nhân với Việc bảo mật thực nhiều phương pháp khác tuỳ thuộc vào hình thức truyền khác Trong luận văn tốt nghiệp xét đến việc bảo mật thông tin hai máy điện thoại với Hai điện thoại liên lạc với thông qua tổng đài Nếu tổng đài tự động thơng tin bảo mật cịn việc thơng thoại thực thơng qua thơng thoại viên thơng tin liên lạc khơng cịn bảo mật Mặt khác, điện thoại cấp đôi dây từ tổng đài đến Cho nên mắc máy điện thoại song song thơng tin liên lạc bị nghe Như vấn đề đặt phải bảo mật thơng tin cho dù có bị nghe Điều thực bảo mật: Điện thoại A Bộ bảo mật Điện thoại B Bộ bảo mật SVTH : Nguyễn Văn Sinh TỔNG ĐÀI Trang Bảo mật điện thoại như: GVHD Tạ Công Đức I.2 Giới thiệu phương pháp bảo mật: Việc bảo mật thông tin thực với nhiều phương pháp khác I.2.1 Phương pháp trải phổ: Trải phổ kỹ thuật biến điệu phân đường nhằm phân phối tín hiệu dãy tần số chúng dãy tần số rộng BW BD f BRF BRF : băng thông trước trải BD : băng thơng sau trải Có loại trải phổ bản: - FH (Fequency Hopping) : Tần số sóng mang máy phát thay đổi cách ngẫu nhiên tốc độ cao tần số liệu nhị phân nối tiếp dùng biến điệu sóng mang - DS (Direct Sequence): Dữ liệu nhị phân nối tiếp trộn với mã nhị phân giả ngẫu nhiên với tần số đem biến điệu pha sóng mang Ứng dụng: - Truyền liệu vô tuyến - LAN vơ tuyến - Modem máy tính cá nhân Ưu điểm: khó nhận biết tồn tín hiệu tín hiệu lẫn nhiễu, dù biết tồn tín hiệu khơng thu tín hiệu khơng biết qui luật trải phổ I.2.2 Phương pháp dời, đảo phổ: Phương dời, đảo phổ thực hai cách: I.2.2.1 Điều chế biên độ: Tín hiệu tin tức: em = Emcosmt Sóng cao tần truyền khơng gian gọi sóng mang ec = Ecsinct Khi điều chế biên độ thì: eAM= Ec(1+mcosmt)sinct SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang Bảo mật điện thoại GVHD Tạ Cơng Đức Trong m = Em / Ec :hệ số điều chế eAM= Ecsinct + mEc/2.sin(c+m)t + mEc/2.sin(c-m)t  Sóng mang : Ecsinct Sóng biên : (mEc/2)sin(c+m)t Sóng biên : (mEc/2)sin(c-m)t em eAM mmin mmax  c-mmin c c+mmin I.2.2.2 Đảo phổ phương pháp số: c-mmax c+mmax  Trình tự xử lý: Ở đầu phát tín hiệu âm đưa qua lọc thơng dải tích cực để loại thành phần tần số lớn 3400Hz thành phần tần số nhỏ 300Hz Kế tiếp tín hiệu âm lấy mẫu với số lấy mẫu Fs (Fs>2 tần số âm cao nhất) Tần số phải thỏa mãn điều kiện định lý lấy mẫu để tín hiệu khơi phục khơng bị méo, công việc thực CODEC Sau lấy mẫu ta chuỗi xung nối tiếp nhau, thực đảo xung dấu (Xung đầu chuỗi xung) luân phiên mẫu có nghĩa theo sau mẫu xung số trước không bị đảo dấu tiếp tục thế, … Ở đầu máy thu tín hiệu số biến đổi nhờ CODEC đưa qua mạch lọc thông dải tái tạo âm giống đầu máy đài phát dải Kết quả: sau làm tín hiệu có phổ đảo ngược với tần số trung tâm Fs/4 I.2.2.3 Phương pháp chèn bit: Đây phương pháp chèn thêm số bit vào mã kí tự truyền Nhằm mã hố mã kí tự truyền theo phương pháp Cơng việc thể nơi phát tín hiệu Ngược lại nơi thu cắt bỏ bit chèn vào làm cơng việc mã hóa tín hiệu truyền đi, để cịn lại mã kí tín hiệụ để giải mã lấy lại tín hiệu thực giống tín hiệu cần truyền nơi phát SVTH : Nguyễn Văn Sinh Trang 10