АНАЛІЗ ЯКОСТІ ГЕНЕРАТОРІВ РОЖЕВОГО ШУМУ

Валентин Романюк; Артем Платоненко

doi:10.28925/2663-4023.2025.29.940

Автор(и)

Валентин Романюк Київський столичний університет імені Бориса Грінченка https://orcid.org/0000-0002-2962-5667
Артем Платоненко Київський столичний університет імені Бориса Грінченка https://orcid.org/0000-0002-2962-5667

DOI:

https://doi.org/10.28925/2663-4023.2025.29.940

Ключові слова:

генератор шуму, коефіцієнт якості шуму, генератор псевдовипадкової послідовності, рожевий шум, коефіцієнт якості ентропії, огинаюча шумового сигналу

Анотація

У роботі було поставлено завдання комплексної оцінки якості генераторів рожевого шуму з використанням трьох різних аналітичних методів та критеріїв. Дослідження спрямоване на розв'язання актуальної проблеми забезпечення надійного захисту конфіденційної мовленнєвої інформації від несанкціонованого доступу через акустичні канали витоку в умовах зростаючих загроз інформаційній безпеці. Методологічна база дослідження включає три основні підходи до оцінки якості генераторів, а саме: визначення коефіцієнта якості шуму за допомогою коефіцієнтів асиметрії та ексцесу, що дозволяє оцінити відповідність розподілу значень сигналу нормальному закону; визначення коефіцієнту якості ентропії з використанням формули ентропії для нормального Гаусівського розподілу; визначення коефіцієнту ентропії якості розподілу обвідної шумового сигналу на основі розподілу Релея. Експериментальна частина дослідження базується на порівняльному аналізі двох типів генераторів рожевого шуму з обробкою
10-секундних вибірок по 441 000 відліків. За еталонну вибірку в ході дослідження було взято апаратний генератор акустичного шуму марки ST-NG1, який використовується для захисту акустичної інформації в офісних приміщеннях та має сертифіковані технічні характеристики. Для порівняння було досліджено програмний генератор, створений за допомогою мови програмування Python з використанням псевдовипадкової послідовності та застосування алгоритмів цифрової фільтрації. Результати експериментальних досліджень продемонстрували різну ефективність застосованих методів оцінки. Найбільш інформативним став метод визначення коефіцієнта ентропії якості розподілу обвідної сигналу, який забезпечив чітку диференціацію між генераторами, що використовувались. Практична значимість результатів дослідження полягає в можливості застосування отриманих підходів для сертифікації та контролю якості засобів захисту акустичної інформації. Визначено перспективні напрямки подальших досліджень на розширення експериментальної бази дослідження та залучення більшої кількості типів генераторів різних виробників та різних принципів дії для універсальності запропонованих методів.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Blintsov, V., Nuzhniy, S., Kasianov, Y., & Korytskyi, V. (2020). MATHEMATICAL MODEL OF THE SYSTEM OF ACTIVE PROTECTION AGAINST EAVESDROPPING OF SPEECH INFORMATION ON THE SCRAMBLER GENERATOR. EUREKA: Physics and Engineering, 3, 11–22. https://journal.eu-jr.eu/engineering/article/view/1315

Ivanchenko, S., Bezshtanko, V., & Havrylenko, O. (2016). Statistical reliability of noise hindrance for ensuring protection against leakage of information through technical channels. Collection "Information technology and security", 4(2), 207–215. https://doi.org/10.20535/2411-1031.2016.4.2.109981

Мартинюк, Г. В., Оникієнко, Ю. Ю., Щербак, Л. М. (2016). Analysis of the pseudorandom number generators by the metrological characteristics. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(9(79)),25. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2016.60608

Blintsov, V., Nuzhniy, S., Parkhuts, L., & Kasianov, Y. (2018). The objectified procedure and a technology for assessing the state of complex noise speech information protection. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(9 (95)), 26–34. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.144146

Давлет’янц, О. І., & Бурзаковський, Р. В. (2010). ПРОГРАМНО-АПАРАТНИЙ КОМПЛЕКС ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ ВІД ВИТОКУ АКУСТИЧНИМ КАНАЛОМ. Ukrainian Information Security Research Journal, 12(4 (49)). https://doi.org/10.18372/2410-7840.12.1977

Larysa Kriuchkova & Ivan Tsmokanych. (2021). ОГЛЯД МЕТОДІВ ЗАХИСТУ АКУСТИЧНОЇ ІНФОРМАЦІЇ ВІД ВИТОКУ КАНАЛАМИ, СФОРМОВАНИМИ ВИСОКОЧАСТОТНИМИ НАВ’ЯЗУВАННЯМИ. International Journal of Innovative Technologies in Social Science, (3(31)). https://doi.org/10.31435/rsglobal_ijitss/30092021/7685

Іванченко С.О., Гавриленко О.В., Липський О.А., Шевцов А.С. (2016) ТЕХНІЧНІ КАНАЛИ ВИТОКУ ІНФОРМАЦІЇ. ПОРЯДОК СТВОРЕННЯ ТЕХНІЧНОГО ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ, Навчальний посібник НТУУ “Київський політехнічний інститут”.

Siniuhin, V. V., Kataiev, V. S., & Hrytsak, А. V. (2021). Modular Noise Generator for Blocking Acoustic Information Leaks. Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, 159(6), 158–164. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2021-159-6-158-164

S.V Lenkov, D.A. Peregudov and V.A. Khoroshko,Methods and Means of Information Protection. Volume I.Unauthorized Receiving the Information.Kyiv, Ukraine:Arii, 2008.

С.О Іванченко, В.О. Хорошко, О.В. Гавриленко, та О.М. Кулініч,“Метод діагностування шумових завад для забезпечення захищеності інформації від витоку технічними каналами”,Захист інформації.. 22, с. 74-86, 2015.

Yudin, O., Ziubina, R., Buchyk, S., Bohuslavska, O., & Teliushchenko, V. (2019). Speaker’s Voice Recognition Methods in High-Level Interference Conditions. У 2019 IEEE 2nd Ukraine Conference on Electrical and Computer Engineering (UKRCON). IEEE. https://doi.org/10.1109/ukrcon.2019.8879937

Purwins, H., Li, B., Virtanen, T., Schluter, J., Chang, S.-Y., & Sainath, T. (2019). Deep Learning for Audio Signal Processing. IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing, 13(2), 206–219. https://doi.org/10.1109/jstsp.2019.2908700

Kostiuk, Yu. V., Skladannyi, P. M., Bebeshko, B. T., Khorolska, K. V., Rzaieva, S. L., & Vorokhob, M. V. (2025). Information and communication systems security. [Textbook] Kyiv: Borys Grinchenko Kyiv Metropolitan University.

Kostiuk, Yu. V., Skladannyi, P. M., Hulak, H. M., Bebeshko, B. T., Khorolska, K. V., & Rzaieva, S. L. (2025). Information security systems. [Textbook] Kyiv: Borys Grinchenko Kyiv Metropolitan University.

Hulak, H. M., Zhyltsov, O. B., Kyrychok, R. V., Korshun, N. V., & Skladannyi, P. M. (2023). Enterprise information and cyber security. [Textbook] Kyiv: Borys Grinchenko Kyiv Metropolitan University.

V. Sokolov, P. Skladannyi, A. Platonenko, Jump-Stay Jamming Attack on Wi-Fi Systems, in: IEEE 18th International Conference on Computer Science and Information Technologies (2023) 1–5. doi: 10.1109/CSIT61576.2023.10324031.

V. Sokolov, P. Skladannyi, N. Korshun, ZigBee Network Resistance to Jamming Attacks, in: IEEE 6th International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics (2023) 161–165. doi: 10.1109/UkrMiCo61577.2023.10380360.

V. Sokolov, P. Skladannyi, V. Astapenya, Bluetooth Low-Energy Beacon Resistance to Jamming Attack, in: IEEE 13th International Conference on Electronics and Information Technologies (2023) 270–274. doi: 10.1109/ELIT61488.2023.10310815.

V. Sokolov, P. Skladannyi, N. Mazur, Wi-Fi Repeater Influence on Wireless Access, in: IEEE 5th International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (2023) 33–36. doi: 10.1109/AICT61584.2023.10452421.

V. Sokolov, P. Skladannyi, V. Astapenya, Wi-Fi Interference Resistance to Jamming Attack, in: IEEE 5th International Conference on Advanced Information and Communication Technologies (2023) 1–4. doi: 10.1109/AICT61584.2023.10452687.

L. Kriuchkova, et al., Experimental Research of the Parameters of Danger and Protective Signals Attached to High-Frequency Imposition, in: Cybersecurity Providing in Information and Telecommunication Systems II, vol. 3550 (2023) 261-268.

L. Kriuchkova, et al., Influence of protective signals on dangerous signals of high-frequency imposition, in: Cybersecurity Providing in Information and Telecommunication Systems, vol. 3654, 2024, 419–425.