bsuirДоклады БГУИРDoklady BGUIR1729-76482708-0382БГУИР10.35596/1729-7648-2022-20-6-37-44bsuir-3441Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, РАДИОФИЗИКА, РАДИОТЕХНИКА, ИНФОРМАТИКАELECTRONICS, RADIOPHYSICS, RADIOENGINEERING, INFORMATICSОбнаружение канала утечки информации из многомодового оптического волокна при помощи кремниевого фотоумножителяDetection of the Information Leakage Channel from Multimode Optical Fiber Using a Silicone PhotomultiplierГулаковИ. Р.GulakovI. R.

Гулаков И.Р., д.ф.-м.н., профессор кафедры физических и математических основ информатики

Gulakov I.R., Dr. of Sci. (Phys. and Math.), Professor at the Department of Physical and Mathematical Foundations of Informatics

ЗеневичА. О.ZenevichA. O.

Зеневич А.О., д.т.н., профессор, ректор

Zenevich A.O., Dr. of Sci. (Tech.), Professor, Rector

КочергинаО. В.KocherginaO. V.

Кочергина О.В., аспирант

Kochergina O.V., Postgraduate 

МатковскаяТ. А.MatkovskaiaT. A.

Матковская Т.А., аспирант

220114, г. Минск, ул. Ф. Скорины, 8/2, тел. +375 29 509-02-29

Matkovskaia T.A., Postgraduate

220114, Minsk, F. Skorina St., 8/2, tel. +375 29 509-02-29

tandem7m@gmail.comБелорусская государственная академия связиBelarusian State Academy of Communications2022031020222063744Copyright © Гулаков И.Р., Зеневич А.О., Кочергина О.В., Матковская Т.А., 20222022Гулаков И.Р., Зеневич А.О., Кочергина О.В., Матковская Т.А.Gulakov I.R., Zenevich A.O., Kochergina O.V., Matkovskaia T.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.bsuir.by/jour/article/view/3441В настоящее время для передачи данных широко используют волоконно-оптические линии связи. Несмотря на то, что информационный сигнал распространяется внутри оптического волокна, покрытого защитной оболочкой, существуют различные методы формирования каналов утечки информации из таких волокон. Одним из наиболее распространенных способов обнаружения канала утечки информации является контроль мощности информационных сигналов, транслируемых по оптическому волокну. В данной работе определены параметры волоконно-оптической линии связи на основе многомодовых оптических волокон, для которых можно использовать кремниевые фотоумножители для обнаружения каналов утечки информации. Представлены зависимости ответвляемой мощности от диаметра изгиба волокна. Получено, что увеличение диаметра изгиба приводит к уменьшению ответвляемой мощности и снижению способности обнаружения фотоприемником потери мощности на оптоволокне. Величина ответвляемой мощности оптического излучения с длиной волны 850 нм больше, чем для 650 нм при всех исследуемых диаметрах изгиба. Установлено, что увеличение вводимой в волокно мощности оптического излучения до 10 мВт позволяет обеспечить обнаружение потери мощности до –0,005 дБ для длины волны оптического излучения 850 нм и –0,142 дБ для длины волны 650 нм. Результаты этой статьи могут найти применение в системах защиты информации, передаваемой по волоконно-оптическим линиям связи. Currently, fiber-optic communication lines are widely used for data transmission. Despite the fact that the information signal propagates inside the optical fiber, covered with a protective shell, there are various ways to form information leakage channels from such fibers. The power control of the information signals transmitted over an optical fiber is one of the most common ways to detect an information leakage channel. This paper determines the parameters of a fiber-optic communication line based on multimode optical fibers for which silicon photomultipliers to detect information leakage channels can be used. The dependences of the branched power on the fiber bending diameter are presented. It has been found that the bending diameter increase leads to the branched power decrease and a decrease in the ability of the photodetector to detect power loss in the optical fiber. The value of the branched power of optical radiation with a wavelength of 850 nm is greater than for 650 nm for all studied bending diameters. It has been established that an increase in the optical radiation power introduced into the fiber to 10 mW makes it possible to detect power loss up to –0.005 dB for an optical radiation wavelength of 850 nm, and –0.142 dB for a wavelength of 650 nm. The results of this article can be used in systems for protecting information transmitted over fiber-optic communication lines.информационная безопасностьканал утечки информациимногомодовое оптическое волокноконтроль мощности информационных сигналовволоконно-оптические линии связиinformation securityinformation leakage channelmultimode optical fiberinformation signal power controlfiber-optic communication linesReferencesGovind P. Agrawal Fiber-Optic Communication Systems. New York: Wiley-Interscience; 2002.Govind P. Agrawal Fiber-Optic Communication Systems. New York: Wiley-Interscience; 2002.Дмитриев С.А., Слепов Н.Н. Волоконно-оптическая техника: современное состояние и новые перспективы. Москва: Техносфера; 2010.Dmitriev S.A., Slepov N.N. [Fiber-optic technology: current state and new prospects]. Moskow: Technosphera; 2010. (In Russ.)Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. Москва: Эко-Трендз; 2001.Ubaidullaev R.R. [Fiber-optic networks]. Moscow: Eco-Trends; 2001. (In Russ.)Зеневич А.О. Обнаружители утечки информации из оптического волокна. Минск: Белорусская государственная академия связи; 2017.Zenevich A.O. [Detectors of information leakage from optical fiber]. Minsk: Belarusian State Academy of Communications; 2017. (In Russ.)Манько А., Каток В., Задорожний М. Защита информации на волоконно-оптических линиях связи от несанкционированного доступа. Правове, нормативне та метрологичне забезпечення системи захисту iнформацȉȉ в Украȉнi. 2001;2:249-255.Manko A., Katok V., Zadorozhniy M. [Protection of information on fiber-optic communication lines from unauthorized access]. Legal, normative and metrological support of the information protection system in Ukraine. 2001;2:249-255. (In Russ.)Грашачев В. Фотоника в системах безопасности и защиты информации Фотоника. 2011;6:58-63.Grashachev V. [Photonics in security and information protection systems]. Photonics. 2011;6:58-63. (In Russ.)Способ обнаружения несанкционированных отводов сигнала с одномодовых оптических волокон: патент 2506701, Российская Федерация, МПК G01M11/00. Заявитель и патентообладатель ФГУП РФЯЦ-ВНИИЭФ. № 2012133005/28; заявл. 01.08.2012; опубл. 10.02.2014. Официальный бюллютень. Федеральная служба по интеллектуальной собственности. 2014;4:1-9.[Method for detecting unauthorized signal taps from single-mode optical fibers]: Pat. 2506701 Russian Federation, IPC G01M11/00. Applicant and patentee Federal State Unitary Enterprise RFNC-VNIIEF. No. 2012133005/28; dec. 08/01/2012; publ. 02/10/2014. Official Bull. Federal Service for Intellectual Property. 2014;4:1-9. (In Russ.)Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи. С.-Петербург: Издательство «Лань»; 2021.Sklyarov O.K. [Fiber-optic networks and communication systems]. St. Petersburg: Lan Publishing House, 2021. (In Russ.)Staglianoa М., Abegãob L., Chierici A., d’Erricoa F. Silicon photomultiehlier current and prospective applications in biological and radiological photonics. EPH – International Journal of Science and Engineering. 2018;10:10-29.Staglianoa М., Abegãob L., Chierici A., d’Erricoa F. Silicon photomultiehlier current and prospective applications in biological and radiological photonics. EPH – International Journal of Science and Engineering. 2018;10:10-29.Шубин В. В. Информационная безопасность волоконно-оптических систем. Саров: РФЯЦ-ВНИИЭФ; 2015.Shubin V.V. [Information security of fiber-optic systems]. Sarov: RFNC-ARRIEP; 2015. (In Russ.)Клемин С. Кремниевый фотоэлектронный умножитель. Новые возможности. ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. 2007;8:80-86.Klemin S. [Silicon photomultiplier. New opportunities]. ELECTRONICS: Science, Technology, Business. 2007;8:80-86. (In Russ.)Листвин А.В. Листвин В.Н. Рефлектометрия оптических волокон. Москва: ЛЕСАРарт; 2005.Listvin A.V. Listvin V.N. [Reflectometry of optical fibers]. Moscow: LESARart; 2005. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.