Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
АҚШ стандарты қауіпсіз байланыс үшін
US standard for secure communications
Қауіпсіз коммуникациялардың өзара әрекеттесу протоколы (SCIP) – АҚШ стандарты, дауыс және деректерді қауіпсіз байланыс үшін, контурлы коммутацияланған бір-бір байланыстар үшін, пакеттік коммутацияланған желілер үшін емес. SCIP АҚШ үкіметінің Болашақ тар жолақты цифрлық терминалы (FNBDT) жобасынан туындаған. SCIP түрлі режимдерді қолдайды, соның ішінде әртүрлі криптографияны қолданатын ұлттық және көпұлттық режимдер. Көптеген елдер мен салалар SCIP-тің көпұлттық және ұлттық режимдерін қолдау үшін SCIP құрылғыларын әзірлейді. SCIP телекоммуникациялық жүйелердің кең ауқымында жұмыс істеуі керек, соның ішінде коммерциялық жер желісі телефоны, әскери радио, байланыс спутниктері, IP дауысы және әртүрлі ұялы телефон стандарттары. Сондықтан, ол 2400 Гц ең төменгі жолақтыдан басқа негізгі арна туралы ешқандай болжам жасамайды. Бұл dial-up модемге ұқсас, себебі байланыс орнатылғаннан кейін екі SCIP телефоны алдымен қажетті параметрлерді келіседі, содан кейін мүмкіндігінше жақсы қарым-қатынас жасайды. АҚШ SCIP немесе FNBDT жүйелері 2001 жылдан бері қолданылып келеді, CONDOR қауіпсіз ұялы телефонынан бастап. Стандарт кең жолақты да, тар жолақты да дауыс және деректерді қорғауды қамтиды. SCIP қорғаныс департаментінің Digital Voice Processor Consortium (DDVPC) АҚШ Ұлттық қауіпсіздік агенттігімен бірлесіп әзірлеген, және бұрынғы NSA шифрлау жүйелерінің, соның ішінде STU III және Secure Terminal Equipment (STE) мәселелерін шешу үшін жасалған. Бұл жүйелер қазіргі заманғы сымсыз жүйелермен өзара іс-қимылға кедергі келтіретін негізгі байланыс жүйелері туралы болжамдар жасаған. STE жиынтықтарын SCIP-пен жұмыс істеуге жаңартуға болады, бірақ STU III мүмкін емес. Бұл кейбір қарсылықтарға әкелді, өйткені әртүрлі мемлекеттік мекемелерде әрқайсысы бірнеше мың доллар тұратын 350 000-нан астам STU III телефондары бар. SCIP стандартының бірнеше құрамы бар: кілтті басқару, дауыс сығу, шифрлау және дауыс, деректер және мультимедиалық қосымшалар үшін сигнализация жоспары.
The Secure Communications Interoperability Protocol (SCIP) is a US standard for secure voice and data communication, for circuit switched one to one connections, not packet switched networks. SCIP derived from the US Government Future Narrowband Digital Terminal (FNBDT) project. SCIP supports a number of different modes, including national and multinational modes which employ different cryptography. Many nations and industries develop SCIP devices to support the multinational and national modes of SCIP. SCIP has to operate over the wide variety of communications systems, including commercial land line telephone, military radios, communication satellites, Voice over IP and the several different cellular telephone standards. Therefore, it was designed to make no assumptions about the underlying channel other than a minimum bandwidth of 2400 Hz. It is similar to a dial up modem in that once a connection is made, two SCIP phones first negotiate the parameters they need and then communicate in the best way possible. US SCIP or FNBDT systems were used since 2001, beginning with the CONDOR secure cell phone. The standard is designed to cover wideband as well as narrowband voice and data security. SCIP was designed by the Department of Defense Digital Voice Processor Consortium (DDVPC) in cooperation with the U. S. National Security Agency and is intended to solve problems with earlier NSA encryption systems for voice, including STU III and Secure Terminal Equipment (STE) which made assumptions about the underlying communication systems that prevented interoperability with more modern wireless systems. STE sets can be upgraded to work with SCIP, but STU III cannot. This has led to some resistance since various government agencies already own over 350,000 STU III telephones at a cost of several thousand dollars each. There are several components to the SCIP standard: key management, voice compression, encryption and a signalling plan for voice, data and multimedia applications.
Кілтті басқару (120)
Қауіпсіз қоңырауды орнату үшін жаңа Трафик шифрлау кілті (TEK) келісілуі тиіс. 1-түрдегі қауіпсіздік (құпия қоңыраулар) үшін SCIP сигнализация жоспары кілт алмасу үшін жетілдірілген FIREFLY хабарламалар жүйесін пайдаланады. FIREFLY – NSA кілттерді басқару жүйесі, ол ашық кілт криптографиясына негізделген. Кем дегенде бір коммерциялық деңгейдегі жүзеге асыру Diffie Hellman кілт алмасуын қолданады. STEs қауіпсіз дауыс мүмкіндіктерін рұқсат етілген пайдаланушыларға ғана шектеу үшін қауіпсіздік токендерін пайдаланады, ал басқа SCIP құрылғыларына тек PIN-код қажет, 1-түрлі қауіпсіздік үшін 7 таңбалы, жіктелмеген үшін 4 таңбалы.
To set up a secure call, a new Traffic Encryption Key (TEK) must be negotiated. For Type 1 security (classified calls), the SCIP signalling plan uses an enhanced FIREFLY messaging system for key exchange. FIREFLY is an NSA key management system based on public key cryptography. At least one commercial grade implementation uses Diffie Hellman key exchange. STEs use security tokens to limit use of the secure voice capability to authorized users while other SCIP devices only require a PIN code, 7 digits for Type 1 security, 4 digits for unclassified.
Дауыстық кодтаушыларды (вокодерлерді) қолдану арқылы дауыс сығымдалуы
SCIP әр түрлі вокодерлермен жұмыс істей алады. Стандарт ең төменде аралас қоздырудың сызықтық болжау (MELP) кодегін, сондай-ақ MELPe деп аталатын, жетілдірілген MELP алгоритмін, дауыстық түсініктілікті және шуға төзімділікті арттыру үшін қосымша алдын ала өңдеу, талдау және синтездеу мүмкіндіктерін талап етеді. Ескі MELP және жаңа MELPe өзара үйлесімді және екеуі де 2400 бит/с жылдамдықпен жұмыс істейді, 22,5 миллисекунд сайын 54 биттік дерек блогын жібереді, бірақ MELPe 1200 бит/с және 600 бит/с қосымша жылдамдықтарына да ие. 2400 бит/с MELPe – SCIP үшін міндетті жалғыз дауыс кодегі. Басқа дауыс кодектері терминалдарда қолдауға болады. Оларды қолдануға болады, егер қосылуға қатысатын барлық терминалдар бірдей кодекті қолдаса (қосылуды орнату кезінде келісілгендей) және желіге қажетті өткізу қабілеті жеткілікті болса. G.729D – SCIP терминалдарында ең көп қолданылатын міндетті емес дауыс кодегі, себебі ол жоғары дауыс сапасын қамтамасыз етеді, сонымен бірге қажетті өткізу қабілетін күрт арттырмайды.
SCIP can work with a variety of vocoders. The standard requires, as a minimum, support for the mixed excitation linear prediction (MELP) coder, an enhanced MELP algorithm known as MELPe, with additional preprocessing, analyzer and synthesizer capabilities for improved intelligibility and noise robustness. The old MELP and the new MELPe are interoperable and both operate at 2400 bit/s, sending a 54 bit data frame every 22.5 milliseconds but the MELPe has optional additional rates of 1200 bit/s and 600 bit/s. 2400 bit/s MELPe is the only mandatory voice coder required for SCIP. Other voice coders can be supported in terminals. These can be used if all terminals involved in the call support the same coder (agreed during the negotiation stage of call setup) and the network can support the required throughput. G.729D is the most widely supported non mandatory voice coder in SCIP terminals as it offers a good compromise between higher voice quality without dramatically increasing the required throughput.
Шифрлау (SCIP 23x)
SCIP-тің көпұлттық және ұлттық режимдерінде қолданылатын қауіпсіздік шаралары SCIP 23x құжаттар отбасымен белгіленеді. SCIP 231 көпұлттық деңгейде қолданылатын AES негізіндегі шифрлауды анықтайды. SCIP 232 көпұлттық шифрлаудың басқа бір шешімін анықтайды. Көптеген елдер SCIP үшін өздерінің ұлттық қауіпсіздік режимдерін анықтады немесе анықтау үстінде.
The security used by the multinational and national modes of SCIP is defined by the SCIP 23x family of documents. SCIP 231 defines AES based cryptography which can be used multinationally. SCIP 232 defines an alternate multinational cryptographic solution. Several nations have defined, or are defining, their own national security modes for SCIP.
АҚШ ұлттық режимі (SCIP 230)
SCIP 230 АҚШ-тың ұлттық SCIP криптографиясын анықтайды. Осы бөлімнің қалған бөлігі SCIP 230-ға сілтеме жасайды. Қауіпсіздік үшін SCIP блок шифрін санау режимінде пайдаланады. Әрбір қоңырау үшін жаңа Трафик шифрлау кілті (TEK) келісіледі. Блок шифріне 64 биттік күй векторы (SV) кіріс ретінде беріледі. Егер шифрдің блок өлшемі 64 биттен артық болса, тұрақты толтырғыш қосылады. Блок шифрінен алынған нәтиже MELP дерек фреймдерімен XOR операциясы арқылы шифрланған мәтінді құру үшін қолданылады, содан кейін ол жіберіледі. Күй векторының кіші екі биті дерек фреймі блок шифрінің нәтижесінен ұзын болған жағдайларда қолдану үшін резервтелген. Келесі 42 бит – санаушы. Тарату режимін көрсету үшін төрт бит қолданылады. Бұл бір TEK кілтімен бірнеше режимде, мысалы, дауыс және деректерді бір уақытта жұмыс істеуге мүмкіндік береді. Жоғары реттік 16 бит – жөнелтушінің идентификаторы. Бұл бір арнадағы бірнеше жөнелтушінің барлығы бірдей TEK кілтін пайдалануына мүмкіндік береді. SCIP шифрлауы тиімді түрде ағын шифрі болғандықтан, бір TEK үшін бірдей күй векторы мәнін екі рет пайдаланудан қашару керек. MELP деректер жылдамдығында 42 биттік санаушы шифрлау қайталанбастан үш мың жылдан астам уақытқа дейін қоңырау шалуға мүмкіндік береді. 1-түрдегі қауіпсіздік үшін SCIP 128 биттік блок дизайны BATON-ды пайдаланады. Осы немесе басқа 128 биттік шифрлермен, мысалы AES, SCIP әр шифрлеу нәтижесі блогымен екі дерек фреймінің шифрланғанын көрсетеді, біріншісі 1-биттен басталады, екіншісі 57-биттен (яғни келесі байт шекарасы). Кем дегенде бір коммерциялық деңгейдегі жүзеге асыру Triple DES шифрін пайдаланады.
SCIP 230 defines the cryptography of the US national mode of SCIP. The rest of this section refers to SCIP 230. For security, SCIP uses a block cipher operating in counter mode. A new Traffic Encryption Key (TEK) is negotiated for each call. The block cipher is fed a 64 bit state vector (SV) as input. If the cipher's block size is longer than 64 bits, a fixed filler is added. The output from the block cipher is xored with the MELP data frames to create the cipher text that is then transmitted. The low order two bits of the state vector are reserved for applications where the data frame is longer than the block cipher output. The next 42 bits are the counter. Four bits are used to represent the transmission mode. This allows more than one mode, e. g. voice and data, to operate at the same time with the same TEK. The high order 16 bits are a sender ID. This allows multiple senders on a single channel to all use the same TEK. Note that since overall SCIP encryption is effectively a stream cipher, it is essential that the same state vector value never be used twice for a given TEK. At MELP data rates, a 42 bit counter allows a call over three thousand years long before the encryption repeats. For Type 1 security, SCIP uses BATON, a 128 bit block design. With this or other 128 bit ciphers, such as AES, SCIP specifies that two data frames are encrypted with each cipher output bloc, the first beginning at bit 1, the second at bit 57 (i. e. the next byte boundary). At least one commercial grade implementation uses the Triple DES cipher.
Сигнал беру жоспары (210)
SCIP сигнализация жоспары барлық ұлттық және көпұлттық SCIP режимдеріне ортақ. SCIP-те екі міндетті хабар алмасу түрі бар. Міндетті деректер қызметі сенімді берілуді қамтамасыз ету үшін алдын ала қателерді түзету (FEC) мүмкіндігі бар ARQ протоколын пайдаланады. Қабылдау станциясы дерек блоктарының дұрыс алынғанын растайды және қажет болған жағдайда блокты қайта жіберуді сұрай алады. Дауыс үшін SCIP жай ғана дауыс деректерінің фреймдерін (әдетте MELPe фреймдері, бірақ терминалдар арасында келісім болған жағдайда G.729D немесе басқа кодектер де мүмкін) жібереді. Дауыстық қоңыраулар кезінде қуатты үнемдеу үшін, егер дауыс кірісі болмаса, SCIP жіберуді тоқтатады. Дерек фреймі орнына секунд сайын шамамен екі синхрондау блогы жіберіледі. Шифрлау санауышының кіші 14 биті әрбір синхрондау блогымен бірге жіберіледі. Бұл 14 бит 6 минуттан астам үзіліске төтеп беруге жеткілікті. Күй векторының қалған бөлігі де жіберіледі, сондықтан үш синхрондау блогын алғаннан кейін толық күй векторы қалпына келтіріледі. Бұл ұзақ үзілістерді шешеді және тиісті TEK құрылғысы бар станцияға көп станциялық желіге қосылып, 1,5 секунд ішінде синхрондалуға мүмкіндік береді.
The SCIP signalling plan is common to all national and multinational modes of SCIP. SCIP has two mandatory types of transmission. The mandatory data service uses an ARQ protocol with forward error correction (FEC) to ensure reliable transmission. The receiving station acknowledges accurate receipt of data blocks and can ask for a block to be re transmitted, if necessary. For voice, SCIP simply sends a stream of voice data frames (typically MELPe frames, but possibly G.729D or another codec if that has been negotiated between the terminals). To save power on voice calls, SCIP stops sending if there is no speech input. A synchronization block is sent roughly twice a second in place of a data frame. The low order 14 bits of the encryption counter are sent with every sync block. The 14 bits are enough to cover a fade out of more than six minutes. Part of the rest of the state vector are sent as well so that with receipt of three sync blocks, the entire state vector is recovered. This handles longer fades and allows a station with the proper TEK to join a multi station net and be synchronized within 1.5 seconds.
Қолжетімділік
2011 жылдан бастап SCIP құжаттарының бірнешеуі, оның ішінде SCIP 210 сигнализация стандарты, IAD веб-сайтында көпшілікке қолжетімді. Бұрын SCIP спецификациялары кеңінен таралмаған және оңай қолжетімді болмаған. Бұл үкіметтік қолдануға арналған хаттаманы үкіметтер мен қорғаныс өнеркәсібінен тыс адамдар үшін "түсініксіз" еткен. 1-түрдегі қауіпсіздік және тасымалдау хаттамаларының ашық түрде іске асырылған нұсқалары жоқ, бұл оның қауіпсіздігін тәуелсіз сарапшылармен тексеруге мүмкіндік бермейді.
as of 2011 a range of SCIP documents, including the SCIP 210 signalling standard, are publicly available from the IAD website. Prior to this, SCIP specifications were not widely diffused or easily accessible. This made the protocol for government use rather "opaque" outside governments or defense industries. No public implementation of the Type 1 security and transport protocols are available, precluding its security from being publicly verified.