Скремблер что это такое


Скремблер — Википедия

Скремблер (англ. scramble — шифровать, перемешивать) — программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование — обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. После скремблирования появление «1» и «0» в выходной последовательности равновероятны. Скремблирование — обратимый процесс, то есть исходное сообщение можно восстановить, применив обратный алгоритм.

Применительно к телекоммуникационным системам скремблирование повышает надёжность синхронизации устройств, подключённых к линии связи (обеспечивает надёжное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала), и уменьшает уровень помех, излучаемых на соседние линии многожильного кабеля. Другая область применения скремблеров — защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Для алгоритмов скремблирования исключительно важны скорость работы и случайный характер последовательности, чтобы его нельзя было восстановить в случае перехвата противником. Процесс скремблирования может включать в себя добавление определённых компонент к исходному сигналу либо изменение важных частей сигнала для того, чтобы усложнить восстановление вида исходного сигнала либо для придания сигналу определённых статистических свойств.

Скремблеры применяются в телефонных сетях общего пользования, спутниковой и радиорелейной связи, цифровом телевидении, а также для защиты лазерных дисков от копирования.

Обычно скремблирование осуществляется на последнем этапе цифровой обработки непосредственно перед модуляцией.

  • Самосинхронизирующиеся скремблеры (СС)
  • Аддитивные скремблеры (с установкой)

Самосинхронизирующиеся скремблеры[править | править код]

Скремблер самосинхронизирующийся

Основной частью скремблера является генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) в виде линейного n-каскадного регистра с обратными связями, формирующий последовательность максимальной длины 2n−1{\displaystyle 2^{n}-1}.

Особенностью самосинхронизирующегося скремблера (СС скремблера) является то, что он управляется скремблированной последовательностью, то есть той, которая передаётся в канал. Поэтому при данном виде скремблирования не требуется специальной установки состояний скремблера и дескремблера: скремблированная последовательность записывается в регистры сдвига скремблера и дескремблера, устанавливая их в идентичное состояние. При потере синхронизма между скремблером и дескремблером время восстановления синхронизма не превышает числа тактов, равного числу ячеек регистра скремблера.

На приёмной стороне выделение исходной последовательности происходит путём сложения по модулю 2 принятой скремблированной последовательности с последовательностью на выходе сдвигового регистра. Например, для схемы, приведённой на рисунке, входная последовательность IN{\displaystyle IN} с помощью скремблера в соответствии с соотношением OUT=IN⊕(R18⊕R23){\displaystyle OUT=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})} преобразуется в посылаемую двоичную последовательность OUT{\displaystyle OUT}. В приёмнике из этой последовательности таким же регистром сдвига, как на приёме, формируется последовательность IN′=OUT⊕(R18⊕R23)=IN⊕(R18⊕R23)⊕(R18⊕R23)=IN{\displaystyle IN'=OUT\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN}.

Как следует из принципа действия схемы, при одной ошибке в последовательности IN{\displaystyle IN} ошибочными получаются также последующие восемнадцатый и двадцать третий символы (в данном примере). В общем случае влияние ошибочно принятого бита будет сказываться a раз, где a — число обратных связей в регистре сдвига. Таким образом, СС скремблер-дескремблер обладает свойством размножения ошибок. Данный недостаток СС скремблера-дескремблера ограничивает число обратных связей в регистре сдвига; практически это число не превышает a = 2.

Второй недостаток СС скремблера связан с возможностью появления на его выходе при определённых условиях так называемых «критических ситуаций», когда выходная последовательность приобретает периодический характер с периодом, меньшим длины ПСП. Чтобы предотвратить это, в скремблере и дескремблере предусматриваются специальные дополнительные схемы контроля, которые выявляют наличие периодичности элементов на входе и нарушают её.

Аддитивные скремблеры[править | править код]

Скремблер аддитивный

При аддитивном скремблировании требуется предварительная идентичная установка состояний регистров скремблера и дескремблера. В скремблере с установкой (АД-скремблере), как и в СС скремблере, производится суммирование входного сигнала и ПСП, но результирующий сигнал не поступает на вход регистра. В дескремблере скремблированный сигнал также не проходит через регистр сдвига, поэтому размножения ошибок не происходит.

Суммируемые в скремблере последовательности независимы, поэтому их период всегда равен наименьшему общему кратному величин периодов входной последовательности и ПСП и критическое состояние отсутствует. Отсутствие эффекта размножения ошибок и необходимости в специальной логике защиты от нежелательных ситуаций делают способ аддитивного скремблирования предпочтительнее, если не учитывать затрат на решение задачи синхронизации скремблера и дескремблера. В качестве сигнала установки в цифровых системах передачи данных используют сигнал цикловой синхронизации.

Скремблеры активно применяются для защиты телефонных переговоров. При скремблировании возможно преобразование речевого сигнала по трём параметрам: амплитуде, частоте и времени. Однако в системах подвижной радиосвязи практическое применение нашли в основном частотные и временные преобразования сигнала, а также их комбинации. Возможные помехи в радиоканале существенно затрудняют точное восстановление амплитуды речевого сигнала, в связи с чем амплитудные преобразования при скремблировании практически не применяются.

Основные методы преобразования речевого сигнала:

  • Частотные преобразования
    • Частотная инверсия сигнала (преобразование спектра сигнала с помощью гетеродина и фильтра)
    • Разбиение полосы частот речевого сигнала на несколько поддиапазонов и частотная инверсия спектра в каждом относительно средней частоты поддиапазоне
    • Разбиение полосы частоты речевого сигнала на несколько поддиапазонов и их частотные перестановки
  • Временные преобразования
    • Инверсия по времени сегментов речи
    • Временные перестановки сегментов речевого сигнала
  • Комбинированные методы

Частотные преобразования[править | править код]

При частотной инверсии преобразование спектра речевого сигнала эквивалентно повороту частотной полосы сигнала вокруг некоторой средней частоты Fи — частоты инверсии.

Несколько более сложный по сравнению с частотной инверсией способ преобразования сигнала обеспечивает скремблер с разбиением полосы речевого сигнала на поддиапазоны с частотной инверсией сигнала в каждом поддиапазоне (полосно-сдвиговый инвертор). Обычно используется разбиение полосы на 2 поддиапазона.

Полосовые скремблеры используют способ разбиения полосы речевого сигнала на несколько поддиапазонов с частотными перестановками этих поддиапазонов. Полосовой скремблер может быть реализован на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). В таком скремблере на передающей стороне производится прямое БПФ, частотная перестановка полос, а затем — обратное БПФ. На приёмной стороне осуществляются аналогичные преобразования с обратной частотной перестановкой полос. В скремблерах с БПФ возможно достичь высокой степени защиты информации за счёт увеличения количества перемешиваемых полос, однако на практике этот метод скремблирования в подвижной радиосвязи применяется редко в связи со сложностями технической реализации. Кроме этого, скремблеры с БПФ вносят в канал связи временную задержку.

Временные преобразования[править | править код]

Простейшим видом временного преобразования является временная инверсия, при которой исходный сигнал делится на последовательность временных сегментов и каждый из них передаётся инверсно во времени — с конца к началу.

В скремблере с временными перестановками речевой сигнал делится на временные кадры, каждый из которых в свою очередь подразделяется на сегменты, а затем сегменты речевого сигнала подвергаются перестановке.

Комбинированные преобразования[править | править код]

Для дальнейшего повышения степени закрытия речи используется комбинация временного и частотного скремблирования. В таком скремблере после аналого-цифрового преобразования спектр оцифрованного речевого сигнала разбивается на частотно — временные элементы, которые затем перемешиваются на частотно — временной плоскости в соответствии с одним из криптографических элементов и суммируются, не выходя за пределы частотного диапазона исходного сигнала.

Скремблеры используются в цифровом и кабельном телевидении для предоставления доступа к платному контенту и предотвращения кражи транслируемого сигнала. Ранние версии этих устройств инвертировали одну из составляющих телесигнала, восстанавливая её на клиентской стороне. Позже более совершенные скремблеры стали фильтровать одну из компонент сигнала и передавать данные без неё. Восстановление исходной последовательности с помощью добавления недостающей части сигнала происходит на стороне пользователя.

Необходимость синхронизации скремблеров привела Джеймса Х. Эллиса к идее криптосистем с открытым ключом, что впоследствии привело к созданию алгоритма шифрования RSA и протокола Диффи-Хеллмана.

Современные системы скремблирования сильно отличаются от оригинальных скремблеров. Это сложные оцифровывающие устройства, совмещённые с устройствами шифрования. В таких системах исходный сигнал преобразуется в цифровую форму, затем данные шифруются и отправляются. Будучи совмещёнными с системами асимметричного шифрования, эти «скремблеры» являются более криптостойкими, чем их ранние аналоги. Только такие системы считаются достаточно надёжными для работы с важными данными.

  • С. В. Кунегин,. Системы передачи информации. — М.: в/ч 33965, 1997. — 317 с.
  • Конахович Г. Ф., Климчук В. П., Паук С. М. Защита информации в телекоммуникационных системах. — К.:"МК-Пресс", 2005. — 288 с.
  • Крис Касперски,. Техника защиты компакт-дисков от копирования. — KPNC, 2004. — 155 с.
  • Скремблеры // «Методы и средства защиты информации» (курс лекций), Беляев А. В. // ЧФ СПбГТУ
  • Устройства для защиты переговоров, ведущихся по сотовому телефону. Скремблер // Кунегин С. В. Коммерческие речевые шифраторы, 2005, реферат.
  • Цифровое скремблирование. Часть 1 (рус.)
  • Линейные коды // Кунегин С. В.
  • Скремблирование передаваемых данных // Журнал «Искусство схемотехники», Шевкопляс Б. В.
  • Sudoku Associated Two Dimensional Bijections for Image Scrambling // Yue Wu, Student Member, IEEE, Sos Agaian, Senior Member, IEEE, and Joseph P. Noonan, Life Member, IEEE.
  • Скремблирование на уровне кодового слова для mimo-передачи // Патент RU 2426254, Маллади Дурга Прасад, Монтохо Хуан.
  • Методы защиты информации в системах конвенциональной радиосвязи // Овчинников А. М.

Скремблеры

Тема заводских скремблеров сейчас на подъёме. Уже есть, что выбрать, и ассортимент будет только увеличиваться. Сведение в один тест 75-сильной «итальянки» и 110-сильного «немца» было обусловлено только тем, что оба они по паспорту – скремблеры. Что у них: семейная идиллия, или непримиримый антагонизм?


Давайте сначала немного разберёмся в терминологии. «Скремблер» – это дорожный мотоцикл, немного приспособленный для езды по грунтовым дорогам. Как правило, всё приспособление сводится к установке более зубастых шин и проведению выхлопной трубы не под мотором, а сбоку от него. Других отличий от дорожных мотоциклов никогда особо и не было. Это промежуточный этап, уже после него появились и эндуро, и кроссовые, и триальные мотоциклы. Поэтому в качестве покорителей жёсткого бездорожья скремблеры никогда не рассматривались. Не являются исключением и участники нашего теста – лезть на них в чавкающее болото или пробовать развить максимальную скорость на свежевспаханном поле нет смысла. Не для этого они. По разбитому асфальту и твёрдым грунтовкам они едут оба неплохо, а по ровному асфальту вообще замечательно.

Уже издали при приближении к участникам нашего теста бросается в глаза разница размеров. BMW высокий, крепкий, мускулистый, а ещё у него замшевые шорты и пивной живот. Настоящий баварский крестьянин во время Октоберфеста. А вот Ducati – женщина, скорее всего, из села на юге Италии. Употребление вина вместо пива и средиземноморская диета, где растительные жиры преобладают над животными, позволили сохранить ей стройность фигуры: мышцы есть, жира нет. Разница в снаряжённой массе у этих мотоциклов больше двух пудов – 34 кг. BMW крупнее, тяжелее и мощнее, как и положено мужчине в разнополом браке.

Оппозитный мотор с торчащими в стороны цилиндрами обеспечивает «немцу» низкий центр тяжести. Поэтому катать его руками не так сложно, как об этом можно подумать, глядя на 220 кг снаряжённой массы в технических характеристиках. При отклонении на пару градусов от вертикали он не стремится упасть, придавив собой водителя, да и с боковой подставки его «поднять» не сложно. С 800-кубовой «итальянкой» вообще всё просто – она худая и лёгкая, и вариантов «не удержал» с нею возникнуть просто не может.

Разница в высоте водительского сиденья – 3 см, тоже в пользу BMW , плюс подножки на нём расположены ниже, что обеспечивает меньший угол сгиба ноги в колене, это оценят высокие люди. На Ducati посадка получается более компактной – он идеально подойдёт невысоким, а двухметровым дяденькам уже будет тесноват. И 79 см. Ducati , и 82 см. BMW – цифры не экстремальные, так что справиться с обоими мотоциклами будет не сложно, но с «итальянкой» всё же проще.

Разница в объёме мотора – 367 см3, то есть объём мотора BMW – это 146 % от мотора Ducati . Плюс у «немца» четыре клапана на цилиндр, а не два, как на «итальянке», распределённый впрыск, а не моновпрыск, и степень сжатия выше – 12:1 против 11:1. В теории должно получиться преимущество чуть ли не двукратное, но это в теории. На практике же разница в мощности всё те же 46 % – помогают десмодромный привод клапанов и более крутильный характер итальянского мотора. Мало того, из-за разницы в весе едут-то мотоциклы примерно одинаково – у «немца» есть преимущество и в динамике разгона, и в максимальной скорости, но отнюдь не +46 %, а гораздо менее выраженное. Если в седло R NineT посадить стандартного 80-килограммового мужчину, а в седло Scrambler Full Throttle стандартную 50-килограммовую женщину, то победителем в старте со светофора будет тот, кто опытнее, а не у кого мотоцикл больше.

Расход топлива при одинаковых режимах езды получается тоже примерно одинаковый, так что при путешествиях вдвоём придётся ориентироваться на Ducati – у неё бак на 3,5 л меньше, и пробег на баке при крайне спокойной манере езды будет меньше – 270 против 340 км. Но это в теории. На практике же проехать на Ducati больше 200 км на баке не получается, потому что эта бестия постоянно провоцирует ехать быстрее, чем разрешено. Оставаться степенным и солидным на BMW как-то проще – он тоже может быстро и резко, но не требует постоянно это проверять.

При минималистическом внешнем виде приборных панелей, представляющих собой в обоих случаях один круглый циферблат, жидкокристаллическая итальянская панель даёт в разы больше информации, чем стрелочная немецкая с небольшим ЖК-экраном.

Изначальная концепция серии BMW Heritage подразумевала отсутствие электроники, но АБС была, потому что по закону положено. Потом появился и трекшн-контроль. Но обе системы можно отключить, и каждую по отдельности, и вместе. Это может пригодиться для езды по бездорожью. Там же не будет лишней и штатная алюминиевая защита картера мотора. На «Дукати» трекшна нет, только АБС, и она не отключается, защиты картера в базовой комплектации тоже.

Отсутствие рубашки водяного охлаждения в теории должно увеличивать громкость работы моторов. Но на практике, естественно, ни о каких фирменных звуках «ведро с болтами» речи нет. Моторы работают ровно, тихо и плавно. У оппозита BMW вспышки в обоих цилиндрах происходят одновременно, каждый второй оборот коленвала, поэтому совсем низких оборотов мотор не любит и заходится в астматическом кашле при попытке ускориться на верхних передачах с оборотов холостого хода. У Ducati 90-градусный твин, у него вспышки происходят чаще, но по очереди, и меньший объём мотора требует от водителя более частой работы лапкой КПП: ехать на шестой передаче 50 км/ч, а потом резко ускориться, просто открыв «газ», не получится, сначала надо подоткнуть четвёртую, а лучше даже третью.

На обоих мотоциклах коробки работают чётко и мягко, непонятного хруста, недовключений и залипаний нет. Вверх можно переключаться без выжима сцепления, просто на сброс «газа», вниз так тоже получается, но на практике смысла в этом нет. Лучше действовать как положено – со сцеплением и «перегазовкой», так коробка дольше проживёт. Передач шесть, тут паритет. На Ducati сцепление по-мотоциклетному многодисковое в масляной ванне, на BMW по-автомобильному сухое однодисковое. У такой схемы есть свои плюсы и минусы. Главный минус – больший диаметр и большая маховая масса, заставляющая мотоцикл чуть менять угол наклона при смене оборотов мотора. Негативного влияния на траектории это не оказывает, но заметно и при «подгазовках» на месте, и при переключениях на ходу.

Оба мотоцикла совершенно не туристические. Во-первых, потому что установка кофров и лобового стекла их безнадёжно испортят в эстетическом плане. Плюс с двойным высоким выпуском Akrapovic , установленным на BMW , боковые кофры вообще повесить сложно, да и перемётные сумки тоже. С Ducati проще: там выпуск ниже и компактнее, ведь основная его часть расположена между мотором и задним колесом снизу, а вбок торчат только две небольшие трубы. Но не в багаже основная сложность, а в минималистических крыльях. При езде в дождь и по мокрой дороге с переднего и с заднего колеса оба мотоцикла активно поливают водителя водой и спереди, и снизу, и сзади. За красоту и стиль приходится платить…

На обоих мотоциклах ходы подвесок немного больше, чем принято на дорожных мотоциклах. У BMW 125 мм перед, 140 мм зад, у Ducati и там, и там 150 мм. Это позволяет ехать разрешённые 90 км/ч по второстепенным асфальтовым дорогам, знакомым последние 10 лет только с ямочным ремонтом, объезжать пробки по обочинам и съезжать на сухие грунтовки. То есть не оффроуд ни в коем случае. Подвески собранные и упругие, мотоциклы хорошо ведут себя на асфальте, не клюя носом при торможении и не выпрыгивая вверх при отпускании тормоза.

BMW на зубастых Metzeler Karoo 3 выглядит серьёзно, но держат они на асфальте не идеально. Высокая шашка обладает собственной гибкостью, что придаёт ощущения езды на куске фруктового желе, а не на железном мотоцикле. Нет чёткости, колёса немного «плавают». Зато на грунтовке гребут как надо. Штатные шины Ducati , тоже выглядящие внедорожными, по сути своей абсолютно асфальтовые и позволяют не адаптировать стиль управления под свои сцепные свойства. При замене на BMW шин на асфальтовые (заводская комплектация допускает установку Michelin Anakee 3, или Metzeler Tourance Next , но я бы поставил обычный классический Tourance ), проблемы с «плаванием» возникать не будут, и мотоцикл сможет уверенно проходить повороты в глубоком наклоне, чиркая водительскими подножками.

Ducati слабее по мотору, но меньше и легче, плюс она легко меняет направление. BMW мощнее, крупнее и тяжелее. А ещё «немец» немного быстрее и резче по мотору. Возможности этих мотоциклов близки, хоть и не идентичны, и уж точно, что сделаны они в одной концепции, примерно для одних и тех же целей и не напрасно носят одинаковую фамилию Scrambler . У них разные мамы, папы и бабушки, но они похожи, как люди, живущие долго вместе. Такую пару мотоциклов можно смело купить на двоих с женой – никто в семье не будет чувствовать себя обиженным.

Осенью 2017 года Ducati показала Scrambler 1100 с трекшн-контролем, который гораздо ближе к NineT по своим техническим возможностям. Их уже сравнивать будет гораздо корректнее, не делая оговорок про предназначение. Как говорит боец Фёдор Емельяненко: «Я за однополые драки!». 



Мотоцикл BMW предоставлен на тест представительством BMW Motorrad в России, www.bmw-motorrad.ru
Мотоцикл Ducati предоставлен на тест компанией «Русмотоимпорт Плюс», тел. (495) 636 27 07, www.ducati-russia.ru


Невымирающий вид > 27 Января 2018 08:55 Денис DEAN Панфёров

Скремблер — Википедия. Что такое Скремблер

Скремблер (англ. scramble — шифровать, перемешивать) — программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование — обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. После скремблирования появление «1» и «0» в выходной последовательности равновероятны. Скремблирование — обратимый процесс, то есть исходное сообщение можно восстановить, применив обратный алгоритм.

Цели скремблирования

Применительно к телекоммуникационным системам скремблирование повышает надёжность синхронизации устройств, подключённых к линии связи (обеспечивает надёжное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала), и уменьшает уровень помех, излучаемых на соседние линии многожильного кабеля. Другая область применения скремблеров — защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Для алгоритмов скремблирования исключительно важны скорость работы и случайный характер последовательности, чтобы его нельзя было восстановить в случае перехвата противником. Процесс скремблирования может включать в себя добавление определённых компонент к исходному сигналу либо изменение важных частей сигнала для того, чтобы усложнить восстановление вида исходного сигнала либо для придания сигналу определённых статистических свойств.

Скремблеры применяются в телефонных сетях общего пользования, спутниковой и радиорелейной связи, цифровом телевидении, а также для защиты лазерных дисков от копирования.

Обычно скремблирование осуществляется на последнем этапе цифровой обработки непосредственно перед модуляцией.

Типы скремблеров

  • Самосинхронизирующиеся скремблеры (СС)
  • Аддитивные скремблеры (с установкой)

Самосинхронизирующиеся скремблеры

Скремблер самосинхронизирующийся

Основной частью скремблера является генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) в виде линейного n-каскадного регистра с обратными связями, формирующий последовательность максимальной длины 2n−1{\displaystyle 2^{n}-1}.

Особенностью самосинхронизирующегося скремблера (СС скремблера) является то, что он управляется скремблированной последовательностью, то есть той, которая передаётся в канал. Поэтому при данном виде скремблирования не требуется специальной установки состояний скремблера и дескремблера: скремблированная последовательность записывается в регистры сдвига скремблера и дескремблера, устанавливая их в идентичное состояние. При потере синхронизма между скремблером и дескремблером время восстановления синхронизма не превышает числа тактов, равного числу ячеек регистра скремблера.

На приёмной стороне выделение исходной последовательности происходит путём сложения по модулю 2 принятой скремблированной последовательности с последовательностью на выходе сдвигового регистра. Например, для схемы, приведённой на рисунке, входная последовательность IN{\displaystyle IN} с помощью скремблера в соответствии с соотношением OUT=IN⊕(R18⊕R23){\displaystyle OUT=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})} преобразуется в посылаемую двоичную последовательность OUT{\displaystyle OUT}. В приёмнике из этой последовательности таким же регистром сдвига, как на приёме, формируется последовательность IN′=OUT⊕(R18⊕R23)=IN⊕(R18⊕R23)⊕(R18⊕R23)=IN{\displaystyle IN'=OUT\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN}.

Как следует из принципа действия схемы, при одной ошибке в последовательности IN{\displaystyle IN} ошибочными получаются также последующие восемнадцатый и двадцать третий символы (в данном примере). В общем случае влияние ошибочно принятого бита будет сказываться a раз, где a — число обратных связей в регистре сдвига. Таким образом, СС скремблер-дескремблер обладает свойством размножения ошибок. Данный недостаток СС скремблера-дескремблера ограничивает число обратных связей в регистре сдвига; практически это число не превышает a = 2.

Второй недостаток СС скремблера связан с возможностью появления на его выходе при определённых условиях так называемых «критических ситуаций», когда выходная последовательность приобретает периодический характер с периодом, меньшим длины ПСП. Чтобы предотвратить это, в скремблере и дескремблере предусматриваются специальные дополнительные схемы контроля, которые выявляют наличие периодичности элементов на входе и нарушают её.

Аддитивные скремблеры

Скремблер аддитивный

При аддитивном скремблировании требуется предварительная идентичная установка состояний регистров скремблера и дескремблера. В скремблере с установкой (АД-скремблере), как и в СС скремблере, производится суммирование входного сигнала и ПСП, но результирующий сигнал не поступает на вход регистра. В дескремблере скремблированный сигнал также не проходит через регистр сдвига, поэтому размножения ошибок не происходит.

Суммируемые в скремблере последовательности независимы, поэтому их период всегда равен наименьшему общему кратному величин периодов входной последовательности и ПСП и критическое состояние отсутствует. Отсутствие эффекта размножения ошибок и необходимости в специальной логике защиты от нежелательных ситуаций делают способ аддитивного скремблирования предпочтительнее, если не учитывать затрат на решение задачи синхронизации скремблера и дескремблера. В качестве сигнала установки в цифровых системах передачи данных используют сигнал цикловой синхронизации.

Защита телефонных переговоров

Скремблеры активно применяются для защиты телефонных переговоров. При скремблировании возможно преобразование речевого сигнала по трём параметрам: амплитуде, частоте и времени. Однако в системах подвижной радиосвязи практическое применение нашли в основном частотные и временные преобразования сигнала, а также их комбинации. Возможные помехи в радиоканале существенно затрудняют точное восстановление амплитуды речевого сигнала, в связи с чем амплитудные преобразования при скремблировании практически не применяются.

Основные методы преобразования речевого сигнала:

  • Частотные преобразования
    • Частотная инверсия сигнала (преобразование спектра сигнала с помощью гетеродина и фильтра)
    • Разбиение полосы частот речевого сигнала на несколько поддиапазонов и частотная инверсия спектра в каждом относительно средней частоты поддиапазоне
    • Разбиение полосы частоты речевого сигнала на несколько поддиапазонов и их частотные перестановки
  • Временные преобразования
    • Инверсия по времени сегментов речи
    • Временные перестановки сегментов речевого сигнала
  • Комбинированные методы

Частотные преобразования

При частотной инверсии преобразование спектра речевого сигнала эквивалентно повороту частотной полосы сигнала вокруг некоторой средней частоты Fи — частоты инверсии.

Несколько более сложный по сравнению с частотной инверсией способ преобразования сигнала обеспечивает скремблер с разбиением полосы речевого сигнала на поддиапазоны с частотной инверсией сигнала в каждом поддиапазоне (полосно-сдвиговый инвертор). Обычно используется разбиение полосы на 2 поддиапазона.

Полосовые скремблеры используют способ разбиения полосы речевого сигнала на несколько поддиапазонов с частотными перестановками этих поддиапазонов. Полосовой скремблер может быть реализован на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). В таком скремблере на передающей стороне производится прямое БПФ, частотная перестановка полос, а затем — обратное БПФ. На приёмной стороне осуществляются аналогичные преобразования с обратной частотной перестановкой полос. В скремблерах с БПФ возможно достичь высокой степени защиты информации за счёт увеличения количества перемешиваемых полос, однако на практике этот метод скремблирования в подвижной радиосвязи применяется редко в связи со сложностями технической реализации. Кроме этого, скремблеры с БПФ вносят в канал связи временную задержку.

Временные преобразования

Простейшим видом временного преобразования является временная инверсия, при которой исходный сигнал делится на последовательность временных сегментов и каждый из них передаётся инверсно во времени — с конца к началу.

В скремблере с временными перестановками речевой сигнал делится на временные кадры, каждый из которых в свою очередь подразделяется на сегменты, а затем сегменты речевого сигнала подвергаются перестановке.

Комбинированные преобразования

Для дальнейшего повышения степени закрытия речи используется комбинация временного и частотного скремблирования. В таком скремблере после аналого-цифрового преобразования спектр оцифрованного речевого сигнала разбивается на частотно — временные элементы, которые затем перемешиваются на частотно — временной плоскости в соответствии с одним из криптографических элементов и суммируются, не выходя за пределы частотного диапазона исходного сигнала.

Телевидение

Скремблеры используются в цифровом и кабельном телевидении для предоставления доступа к платному контенту и предотвращения кражи транслируемого сигнала. Ранние версии этих устройств инвертировали одну из составляющих телесигнала, восстанавливая её на клиентской стороне. Позже более совершенные скремблеры стали фильтровать одну из компонент сигнала и передавать данные без неё. Восстановление исходной последовательности с помощью добавления недостающей части сигнала происходит на стороне пользователя.

Криптография

Необходимость синхронизации скремблеров привела Джеймса Х. Эллиса к идее криптосистем с открытым ключом, что впоследствии привело к созданию алгоритма шифрования RSA и протокола Диффи-Хеллмана.

Современные системы скремблирования сильно отличаются от оригинальных скремблеров. Это сложные оцифровывающие устройства, совмещённые с устройствами шифрования. В таких системах исходный сигнал преобразуется в цифровую форму, затем данные шифруются и отправляются. Будучи совмещёнными с системами асимметричного шифрования, эти «скремблеры» являются более криптостойкими, чем их ранние аналоги. Только такие системы считаются достаточно надёжными для работы с важными данными.

См. также

Примечания

Литература

  • С. В. Кунегин,. Системы передачи информации. — М.: в/ч 33965, 1997. — 317 с.
  • Конахович Г. Ф., Климчук В. П., Паук С. М. Защита информации в телекоммуникационных системах. — К.:"МК-Пресс", 2005. — 288 с.
  • Крис Касперски,. Техника защиты компакт-дисков от копирования. — KPNC, 2004. — 155 с.

Ссылки

  • Скремблеры // «Методы и средства защиты информации» (курс лекций), Беляев А. В. // ЧФ СПбГТУ
  • Устройства для защиты переговоров, ведущихся по сотовому телефону. Скремблер // Кунегин С. В. Коммерческие речевые шифраторы, 2005, реферат.
  • Цифровое скремблирование. Часть 1 (рус.)
  • Линейные коды // Кунегин С. В.
  • Скремблирование передаваемых данных // Журнал «Искусство схемотехники», Шевкопляс Б. В.
  • Sudoku Associated Two Dimensional Bijections for Image Scrambling // Yue Wu, Student Member, IEEE, Sos Agaian, Senior Member, IEEE, and Joseph P. Noonan, Life Member, IEEE.
  • Скремблирование на уровне кодового слова для mimo-передачи // Патент RU 2426254, Маллади Дурга Прасад, Монтохо Хуан.
  • Методы защиты информации в системах конвенциональной радиосвязи // Овчинников А. М.

Скремблер за 1000$ — от китайского хлама до кастом-шоу — «Мототехника» на DRIVE2

Жизнь слишком коротка, чтобы ездить на стоке — тезис, которым руководствуется добрая половина всех мотоциклистов. Желание приложить руки к тому, что и так работает, рука об руку идет с мотоциклистами всего мира от начала времен. И не всегда "приложить руки" означает улучшить, скорее заточить мотоцикл под себя, сделать его своим продолжением.

Оттого и не пытаюсь примазаться к званию кастомайзера, в моем случае инженерное искусство стоит на втором месте, на первом — утолить зуд в руках с минимальными разрушениями и ущербом.

Полный размер

В таком виде донор приехал в гараж.

Любители внесения законных и не очень изменений в конструкцию ТС знают, что затраты не отбиваются никогда. Если ты не именитый мастер, все твои труды не оценит тот, кому ты потом продашь свой крашенный и варенный мотоцикл. И как бы не хотелось наврать себе, что в этот раз то уж точно навсегда, закончив работу тут же хочется взяться за новый проект.

Именно поэтому затевая строительство скремблера, который позже получил прозвище "Ролтон", начал я именно с денег. Максимально доступный донор, минимум переделок с максимальной отдачей от них. Рецепт прост и банален — китайский мотоцикл, китайские побрякушки с алиэкспресса, ничего недостижимого.

С этой Ямахи китайцы скопировали свою поделку.

А чтобы не увлечься сверх меры, бюджет постройки ограничил тысячей евро. На все, включая покупку мотоцикла и полиса ОСАГО, регистрацию в ГИБДД, покраску, запчасти и замену масла — дорогие проекты, высасывающие все имеющиеся деньги и вгоняющие в долги я уже делал, нынешнее начинание должно было быть доступным.

Полный размер

Главное — эскиз, минимум изменений с максимальным эффектом

В бортовом журнале ( omoimot.ru/bikes/3633/Stels_Desna_220_Fantom_2014 ) я уже подбивал деньги, так что в этом посте лишь в общих чертах. Мотоцикл обошелся в 47 тысяч, еще 5200 запчасти и меньше 1800 за переоформление. Пара тысяч на седло, сшитое вот тут: vk.com/motosewing, еще две тысячи — пескоструйная обработка и порошковая покраска бака тут: vk.com/id11893244 . Остальной бюджет ушел в приборную панель и дизайн наклеек, ставших главной фишкой мотоцикла. Вот и весь бюджет.

Полный размер

Но для начала о доноре. Yamaha TW200 — культовый японский мотоцикл, обожаемый тамошними кастомайзерами. Простой одноцилиндровый мотор, примитивное шасси и пухлые колеса открывают широкий простор для творчества, очень нарядный и самобытный аппарат хорошо смотрится как в стоке, так и в перепиленном виде. Свою роль играет и доступный ценник.

Впрочем то, что доступно в Японии не всегда дешево у нас. В России TW200 может легко стоить и 140-160 тысяч, не то, чтобы совсем халява. Но китайцы, куда же без них, приходят на помощь. Копия из Поднебесной стоит в разы дороже, за 50 тысяч можно найти отличный мотоцикл с минимальным пробегом и ровными документами.

Полный размер

Больше того, китайская копия Ямахи не только официально продавалась в России, но даже собиралась у нас компанией "Веломоторс", известной под брендом "Стелс". В те благословенные времена все, включая мотоциклетный рынок, было на подъеме, поэтому "Стелс" планировал развивать не только основной бренд, но и второстепенный.

Многие помнят велосипеды "Десна", названные в честь реки, протекающей в Калужской области, там же, где был расположен одноименный завод. "Стелс" этот завод выкупил и, превратив его в сборочное предприятие, начал продавать доступные китайские мотоциклы под старым советским мотоциклетным брендом.

Полный размер

С приходом кризиса история с "Десной" закончилась, но довольно много мотоциклов "с именем" успели найти своих владельцев по всей стране. Такой купил и я, "Десна" 220 "Фантом" оказалась идеальным донором для будущего скремблера, лучше не придумаешь! Тут тебе и правильная начинка, и отечественные корни и ценник, все сошлось.

Полный размер

Хочется сказать, что работа закипела, но особенно кипеть было нечему. Состояние радовало и не требовало прикладывать руки, поэтому мотоцикл не спеша разобрался и по частям отправился в разные руки, шившие и красившие его отдельные части. К слову о покраске — за бак маляры назвали какие-то запредельные деньги, поэтому порошковая покраска оказалась отличной альтернативой.

Полный размер

Такое покрытие прочнее, устойчивее к царапинам и сколам, а главное — дешевле. Одна проблема, выяснившаяся в процессе езды — краска не лучшим образом переносит бензин. Не вспучивается, но выгорает, если подтеки не протереть сразу. Мелочь, которую нужно учитывать.

Полный размер

А вот оперение хвоста и переднее крыло пришлось все же отдать малярам, однако с учетом того, что к покраске детали я готовил самостоятельно, за "облить" взяли не много, около трех тысяч. На свое место встала китайская фара со стильной сеточкой и желтым стеклом, массивное заднее крыло сменилось маленьким диодным фонариком, а на глушителе появилась термолента.

Полный размер

В бюджет влезал и прямоток, но смысл в его установке отсутствовал, портянка на приемной трубе и без того делала вид интересным, а звук приличный был и у штатной банки. Самой сложной частью работы стала приборная панель, которая получилась благодаря мастерам из сервиса vk.com/pervaya_vniz

Полный размер

В корпус приборной панели старого мотоцикла CZ, купленной на "Авито", планировалось вставить начинку из китайской панели. Даже звучит сложно, а сколько сложностей было на деле! Пилить, шлифовать, снова пилить, тянуть провода, подтачивать… А потом заставить все работать и светиться! Приборка должна была стать главной фишкой мотоцикла, с которой он переставал быть похожим на китайскую какашку.

Скремблирование - это... Что такое Скремблирование?


Скремблирование

Скремблирование (англ. scramble — перемешивать) — разновидность кодирования информации, для передачи по каналам связи и хранения, улучшаюшая спектральные и статиcтические характеристики.

Примечание: Слово скремблер также имеет иное значение — это устройство для шифрования аналогового (телефонного, телевизионного) сигнала.

Скремблирование есть приведение информации к виду, по различным характеристикам похожему на случаные данные. Скремблирование выравнивает спектр сигнала, частоты появления различных символов и их цепочек.

Технология скремблирования

Наиболее распространённый способ скремблирования — смешивание сигнала с генератором псевдослучайных чисел. Аппаратные реализации скремблирования часто используют ГСЧ на сдвиговом регистре с линейной обратной связью.

Применение скремблирования

Скремблирование применяется практически во всех современных средствах передачи информации и носителях. В частности, скремблирование используют: модем; жёсткий диск; компакт-диск и DVD.

Wikimedia Foundation. 2010.

  • Скребицкий, Георгий Алексеевич
  • Скрефсруд, Ларс Ольсен

Смотреть что такое "Скремблирование" в других словарях:

  • скремблирование — Простейший способ шифрования. [http://www.morepc.ru/dict/] Тематики информационные технологии в целом EN scrambling …   Справочник технического переводчика

  • скремблирование — 01.02.18 скремблирование [ scrambling]: Перестановка или перегруппировка данных для повышения безопасности хранящихся данных или эффективности схем защиты от ошибок. Источник …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • скремблирование речевого сигнала — — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом EN voice scrambling …   Справочник технического переводчика

  • повторное скремблирование — — [http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23] Тематики защита информации EN rescrambling …   Справочник технического переводчика

  • Скремблер — (англ. scrambled зашифрованный)  программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование. Скремблирование  это обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения… …   Википедия

  • DVB-T2 — Список стандартов цифрового телевизионного вещания Стандарты DVB (Европа) DVB S (Цифровое спутниковое ТВ) DVB S2 DVB T (Цифровое эфирное ТВ) DVB T2 DVB C (Цифровое кабельное ТВ) DVB C2 DVB H (Мобильное ТВ) DVB SH (спутниковое/мобильное) …   Википедия

  • Шифрование в аналоговой телефонии — Эта статья должна быть полностью переписана. На странице обсуждения могут быть пояснения. Существуют два класса систем связи: цифровые и аналоговые …   Википедия

  • ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1-2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД — Терминология ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762 1 2011: Информационные технологии. Технологии автоматической идентификации и сбора данных (АИСД). Гармонизированный словарь. Часть 1. Общие термины в области АИСД оригинал документа: Accredited Standards… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • ГОСТ Р 53531-2009: Телевидение вещательное цифровое. Требования к защите информации от несанкционированного доступа в сетях кабельного и наземного телевизионного вещания. Основные параметры. Технические требования — Терминология ГОСТ Р 53531 2009: Телевидение вещательное цифровое. Требования к защите информации от несанкционированного доступа в сетях кабельного и наземного телевизионного вещания. Основные параметры. Технические требования оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • RC4 — (англ. Rivest Cipher 4 или англ. Ron’s Code, также известен как ARCFOUR или ARC4 (англ. Alleged RC4))  потоковый шифр, широко применяющийся в различных системах защиты информации в компьютерных сетях (например, в протоколах… …   Википедия

Скремблер — Википедия. Что такое Скремблер

Скремблер (англ. scramble — шифровать, перемешивать) — программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование — обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. После скремблирования появление «1» и «0» в выходной последовательности равновероятны. Скремблирование — обратимый процесс, то есть исходное сообщение можно восстановить, применив обратный алгоритм.

Цели скремблирования

Применительно к телекоммуникационным системам скремблирование повышает надёжность синхронизации устройств, подключённых к линии связи (обеспечивает надёжное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала), и уменьшает уровень помех, излучаемых на соседние линии многожильного кабеля. Другая область применения скремблеров — защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.

Для алгоритмов скремблирования исключительно важны скорость работы и случайный характер последовательности, чтобы его нельзя было восстановить в случае перехвата противником. Процесс скремблирования может включать в себя добавление определённых компонент к исходному сигналу либо изменение важных частей сигнала для того, чтобы усложнить восстановление вида исходного сигнала либо для придания сигналу определённых статистических свойств.

Скремблеры применяются в телефонных сетях общего пользования, спутниковой и радиорелейной связи, цифровом телевидении, а также для защиты лазерных дисков от копирования.

Обычно скремблирование осуществляется на последнем этапе цифровой обработки непосредственно перед модуляцией.

Типы скремблеров

  • Самосинхронизирующиеся скремблеры (СС)
  • Аддитивные скремблеры (с установкой)

Самосинхронизирующиеся скремблеры

Скремблер самосинхронизирующийся

Основной частью скремблера является генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) в виде линейного n-каскадного регистра с обратными связями, формирующий последовательность максимальной длины 2n−1{\displaystyle 2^{n}-1}.

Особенностью самосинхронизирующегося скремблера (СС скремблера) является то, что он управляется скремблированной последовательностью, то есть той, которая передаётся в канал. Поэтому при данном виде скремблирования не требуется специальной установки состояний скремблера и дескремблера: скремблированная последовательность записывается в регистры сдвига скремблера и дескремблера, устанавливая их в идентичное состояние. При потере синхронизма между скремблером и дескремблером время восстановления синхронизма не превышает числа тактов, равного числу ячеек регистра скремблера.

На приёмной стороне выделение исходной последовательности происходит путём сложения по модулю 2 принятой скремблированной последовательности с последовательностью на выходе сдвигового регистра. Например, для схемы, приведённой на рисунке, входная последовательность IN{\displaystyle IN} с помощью скремблера в соответствии с соотношением OUT=IN⊕(R18⊕R23){\displaystyle OUT=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})} преобразуется в посылаемую двоичную последовательность OUT{\displaystyle OUT}. В приёмнике из этой последовательности таким же регистром сдвига, как на приёме, формируется последовательность IN′=OUT⊕(R18⊕R23)=IN⊕(R18⊕R23)⊕(R18⊕R23)=IN{\displaystyle IN'=OUT\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN\oplus (R_{18}\oplus R_{23})\oplus (R_{18}\oplus R_{23})=IN}.

Как следует из принципа действия схемы, при одной ошибке в последовательности IN{\displaystyle IN} ошибочными получаются также последующие восемнадцатый и двадцать третий символы (в данном примере). В общем случае влияние ошибочно принятого бита будет сказываться a раз, где a — число обратных связей в регистре сдвига. Таким образом, СС скремблер-дескремблер обладает свойством размножения ошибок. Данный недостаток СС скремблера-дескремблера ограничивает число обратных связей в регистре сдвига; практически это число не превышает a = 2.

Второй недостаток СС скремблера связан с возможностью появления на его выходе при определённых условиях так называемых «критических ситуаций», когда выходная последовательность приобретает периодический характер с периодом, меньшим длины ПСП. Чтобы предотвратить это, в скремблере и дескремблере предусматриваются специальные дополнительные схемы контроля, которые выявляют наличие периодичности элементов на входе и нарушают её.

Аддитивные скремблеры

Скремблер аддитивный

При аддитивном скремблировании требуется предварительная идентичная установка состояний регистров скремблера и дескремблера. В скремблере с установкой (АД-скремблере), как и в СС скремблере, производится суммирование входного сигнала и ПСП, но результирующий сигнал не поступает на вход регистра. В дескремблере скремблированный сигнал также не проходит через регистр сдвига, поэтому размножения ошибок не происходит.

Суммируемые в скремблере последовательности независимы, поэтому их период всегда равен наименьшему общему кратному величин периодов входной последовательности и ПСП и критическое состояние отсутствует. Отсутствие эффекта размножения ошибок и необходимости в специальной логике защиты от нежелательных ситуаций делают способ аддитивного скремблирования предпочтительнее, если не учитывать затрат на решение задачи синхронизации скремблера и дескремблера. В качестве сигнала установки в цифровых системах передачи данных используют сигнал цикловой синхронизации.

Защита телефонных переговоров

Скремблеры активно применяются для защиты телефонных переговоров. При скремблировании возможно преобразование речевого сигнала по трём параметрам: амплитуде, частоте и времени. Однако в системах подвижной радиосвязи практическое применение нашли в основном частотные и временные преобразования сигнала, а также их комбинации. Возможные помехи в радиоканале существенно затрудняют точное восстановление амплитуды речевого сигнала, в связи с чем амплитудные преобразования при скремблировании практически не применяются.

Основные методы преобразования речевого сигнала:

  • Частотные преобразования
    • Частотная инверсия сигнала (преобразование спектра сигнала с помощью гетеродина и фильтра)
    • Разбиение полосы частот речевого сигнала на несколько поддиапазонов и частотная инверсия спектра в каждом относительно средней частоты поддиапазоне
    • Разбиение полосы частоты речевого сигнала на несколько поддиапазонов и их частотные перестановки
  • Временные преобразования
    • Инверсия по времени сегментов речи
    • Временные перестановки сегментов речевого сигнала
  • Комбинированные методы

Частотные преобразования

При частотной инверсии преобразование спектра речевого сигнала эквивалентно повороту частотной полосы сигнала вокруг некоторой средней частоты Fи — частоты инверсии.

Несколько более сложный по сравнению с частотной инверсией способ преобразования сигнала обеспечивает скремблер с разбиением полосы речевого сигнала на поддиапазоны с частотной инверсией сигнала в каждом поддиапазоне (полосно-сдвиговый инвертор). Обычно используется разбиение полосы на 2 поддиапазона.

Полосовые скремблеры используют способ разбиения полосы речевого сигнала на несколько поддиапазонов с частотными перестановками этих поддиапазонов. Полосовой скремблер может быть реализован на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). В таком скремблере на передающей стороне производится прямое БПФ, частотная перестановка полос, а затем — обратное БПФ. На приёмной стороне осуществляются аналогичные преобразования с обратной частотной перестановкой полос. В скремблерах с БПФ возможно достичь высокой степени защиты информации за счёт увеличения количества перемешиваемых полос, однако на практике этот метод скремблирования в подвижной радиосвязи применяется редко в связи со сложностями технической реализации. Кроме этого, скремблеры с БПФ вносят в канал связи временную задержку.

Временные преобразования

Простейшим видом временного преобразования является временная инверсия, при которой исходный сигнал делится на последовательность временных сегментов и каждый из них передаётся инверсно во времени — с конца к началу.

В скремблере с временными перестановками речевой сигнал делится на временные кадры, каждый из которых в свою очередь подразделяется на сегменты, а затем сегменты речевого сигнала подвергаются перестановке.

Комбинированные преобразования

Для дальнейшего повышения степени закрытия речи используется комбинация временного и частотного скремблирования. В таком скремблере после аналого-цифрового преобразования спектр оцифрованного речевого сигнала разбивается на частотно — временные элементы, которые затем перемешиваются на частотно — временной плоскости в соответствии с одним из криптографических элементов и суммируются, не выходя за пределы частотного диапазона исходного сигнала.

Телевидение

Скремблеры используются в цифровом и кабельном телевидении для предоставления доступа к платному контенту и предотвращения кражи транслируемого сигнала. Ранние версии этих устройств инвертировали одну из составляющих телесигнала, восстанавливая её на клиентской стороне. Позже более совершенные скремблеры стали фильтровать одну из компонент сигнала и передавать данные без неё. Восстановление исходной последовательности с помощью добавления недостающей части сигнала происходит на стороне пользователя.

Криптография

Необходимость синхронизации скремблеров привела Джеймса Х. Эллиса к идее криптосистем с открытым ключом, что впоследствии привело к созданию алгоритма шифрования RSA и протокола Диффи-Хеллмана.

Современные системы скремблирования сильно отличаются от оригинальных скремблеров. Это сложные оцифровывающие устройства, совмещённые с устройствами шифрования. В таких системах исходный сигнал преобразуется в цифровую форму, затем данные шифруются и отправляются. Будучи совмещёнными с системами асимметричного шифрования, эти «скремблеры» являются более криптостойкими, чем их ранние аналоги. Только такие системы считаются достаточно надёжными для работы с важными данными.

См. также

Примечания

Литература

  • С. В. Кунегин,. Системы передачи информации. — М.: в/ч 33965, 1997. — 317 с.
  • Конахович Г. Ф., Климчук В. П., Паук С. М. Защита информации в телекоммуникационных системах. — К.:"МК-Пресс", 2005. — 288 с.
  • Крис Касперски,. Техника защиты компакт-дисков от копирования. — KPNC, 2004. — 155 с.

Ссылки

  • Скремблеры // «Методы и средства защиты информации» (курс лекций), Беляев А. В. // ЧФ СПбГТУ
  • Устройства для защиты переговоров, ведущихся по сотовому телефону. Скремблер // Кунегин С. В. Коммерческие речевые шифраторы, 2005, реферат.
  • Цифровое скремблирование. Часть 1 (рус.)
  • Линейные коды // Кунегин С. В.
  • Скремблирование передаваемых данных // Журнал «Искусство схемотехники», Шевкопляс Б. В.
  • Sudoku Associated Two Dimensional Bijections for Image Scrambling // Yue Wu, Student Member, IEEE, Sos Agaian, Senior Member, IEEE, and Joseph P. Noonan, Life Member, IEEE.
  • Скремблирование на уровне кодового слова для mimo-передачи // Патент RU 2426254, Маллади Дурга Прасад, Монтохо Хуан.
  • Методы защиты информации в системах конвенциональной радиосвязи // Овчинников А. М.

История и стилевые особенности эндуро и скрэмблеров — мотоциклов для езды по бездорожью

Мода на каферейсеры постепенно сходит на нет, и многие мотолюбители и поклонники жанра кастомных мотоциклов начинают задумываться о замене. Каф — чистой воды шоссейный аппарат, профиль которого — это извилистые улочки города. Кроме него, справиться с такими задачами в городе способны лишь моторы класса эндуро, рискующие стать сейчас настолько же массовым явлением, как каферейсеры три года назад.

Для того, чтобы лучше разобраться в отличительных особенностях эндуро и скрэмблеров, мы обратились к нашему постоянному контрибьютору и автору блога Do the Ton Аделю Шангараеву.

 

История возникновения мотоциклов эндуро

Термин «эндуро» (от французского endurance — «выносливость») появился во второй половине XX века — так стали именовать мотоциклы, переоборудованные для езды по внедорожью. Его возникновение связано с легендарными спортивными соревнованиями International Six Day Enduro (ISDE) — там гонщикам приходилось самостоятельно без техподдержки в каждый из шести дней пробега преодолевать сотни километров маршрута при любом состоянии покрытия (откровенное бездорожье — в том числе). Это, естественно, наложило отпечаток на конструкцию и идеологию этих аппаратов.

По сути, речь идет об очень специальной технике, ориентированной на жесткую эксплуатацию. Конструкция этих мотоциклов предполагает такую универсальность, чтобы байк был способен справиться с разнообразными дорожными условиями, которые часто являются настоящим препятствиям и, вдобавок, могут меняться с молниеносной скоростью. Так, маршрут может проходить грунтовыми и гравийными дорогами и тропинками, участками асфальтированных дорог, горными реками. Спортсмен обязан быть готовым ко всему и при любой погоде, а протяженность заездов может достигать от 300 до 1000 километров. Сам факт прихода на финиш в таком заезде — уже победа.

Стоит также отметить один исторически важный факт: в 1964 году на этапе ISDE, проходившем в Германии, Соединенные Штаты Америки представлял голливудский актер и мотогонщик Стив Маккуин на мотоцикле Triumph TR6C, который это испытание не прошел, выбыв из гонки на третий день соревнований, зато успел разрекламировать на весь мир английские куртки Barbour International, ставшие одним из символов внедорожного мотоциклизма.

В конце 1960-х — начале 1970-х годов с появлением моды на вседорожные мотоциклы произошло расслоение класса эндуро: на диртбайки (сугубо внедорожные и ориентированные на спортивное применение) и ставшие теперь гражданскими скрэмблеры (от английского scrambler — «борец»). Бум был такого масштаба, что в производстве вседорожных мотоциклов отметились даже завсегдатаи шоссейно-кольцевых мотогонок: Ducati и MV Agusta.

Многие считают эти годы колыбелью спортивного стиля и активного отдыха. Именно тогда массовым трендом стали аэробика, фитнес и прочие атрибуты здорового образа жизни. Разумеется, эта мода нашла свое отражение и в мотоциклах. Внезапно мотолюбители прониклись идеей эдакого «всепролазного» байка с возможностью нормально ездить по дорогам общего пользования. Сложно сказать, чего там было больше: моды на активный образ жизни и желания уйти от бунтарского стереотипа, окутавшего мотоциклиста, а может и вовсе повлиял выход документального фильма On Any Sunday со Стивом Маккуином, где он лихо рысачит по пляжу. В любом случае всем вдруг стало в кайф, съехав с твердого покрытия асфальта по пути на пикник, устроить триал в лесу, попутно рассечь картофельное поле, устроить небольшой hill climb (подъем по склону на скорость) и под занавес форсировать пару мелководных речек.

Вряд ли, конечно, кто-то, кроме спортсменов, и правда отваживался на такие приключения в скучный вторник, но даже теоретическая возможность исполнить перечисленные выше трюки прельщала в те годы мотоциклистов намного больше вытянутой вилки чопперов или спортивного изящества каферейсеров. 

    

   

Конструктивные особенности скрэмблеров

   ШИНЫ

Для полной реализации внедорожных возможностей очень важна резина. Неправильный ее выбор способен почти полностью уничтожить внедорожный потенциал мотоцикла. Зубастые шины — это еще одно условие мотоцикла сорвиголовы. Ключевой параметр — это протектор с развитыми грунтозацепами, а также оптимальный состав резиновой смеси, обеспечивающий одинаково хорошие показатели на грунтовой дороге и приемлемый ресурс при езде по асфальту. 

 

   КРЫЛЬЯ

Высоко расположенные крылья (переднее чаще закреплено прямо под нижней траверсой) — чистой воды внедорожный атрибут. Расположение продиктовано необходимостью передвигаться по грязи, которая имеет свойство скапливаться в пространстве между колесом и крылом, тем самым блокируя или подтормаживая колеса. 

Чаще всего они изготавливались из алюминия, иногда дополнялись брызговиком из резины или натуральной кожи, как на Husqvarna 400 Cross. Позже, когда всем стало понятно, что мало кто из владельцев скрэмблеров на деле ежедневно влезает по уши в грязь на своих мотоциклах, а в дождь при езде по асфальту с высоким крылом пилота неизбежно забрасывало брызгами воды из-под колес, крыло вернулось на привычное место, сохранив при этом шины с развитыми грунтозацепами.

 

   ПОДВЕСКИ

Подвески скрэмблера имеют больший ход, нежели у шоссейного мотоцикла. В конструкции применяются усиленные амортизаторы. В тоже время, они не рассчитаны на экстремальные прыжки, их задача — давать возможность быстро и безопасно передвигаться по любым дорогам. Конечно, на скрэмблере тоже можно прыгать, но не так высоко, как на диртбайке.

Также любой скрэмблер характеризуют большое переднее колесо и широкий руль, которые позволяют легче контролировать мотоцикл на неровных поверхностях. Колеса — всегда спицованные, они абсолютно ремонтопригодны и могут выдерживать значительные деформации при сильных ударах, которые неизбежны при передвижении по пампасам. 

 

   ГЛУШИТЕЛИ

Трубы выхлопной системы на скремблерах располагались по «ватерлинии». Другими словами, чтобы не оторвать глушитель вместе с болтами из головки блока цилиндров в очередном буераке, сначала энтузиасты самостоятельно, а позже серийно мотопроизводители располагали выхлопные трубы на уровне согнутого колена райдера. Не забыв при этом оснастить ее термоэкраном либо выполняющей его роль изящной grill grate — как на некоторых Triumph и практически на всех вседорожных Harley Davidson.

 

   СИДЕНЬЕ

Сиденья скрэмблеров всегда отличала высокая подушка — понятно для чего. Сами сиденья целиком выполнялись из кожзама, чтобы оно не теряло свой внешний вид после грязевых процедур. Любителей гонять по лесу также выдавала специфическая светотехника — прикрытая защитной металлической решеткой либо сеткой.

 

   РАМА

Рамы эндуро всегда стальные, чаще — простые однотрубные, иногда полудуплексные. Они далеки от идеальной жесткости, но это им и не нужно. Сверхчувствительная управляемость сознательно приносится в жертву возможности уверенно держать выбранный курс, не тратя для этого лишних усилий. Вся конструкция эндуро рассчитана на неминуемые падения. Поэтому повредить что-либо, кроме зеркал и рычагов, достаточно сложно.

 

   МОТОР

Чаще всего это одноцилиндровые двигатели, что обусловлено требованием, как к надежности, так и к тяговой характеристике. Хотя это не аксиома, история скрэмблеров знает и рядные, и оппозитные, и даже V-образные «двойки». Двигатель почти всегда четырехтактный и не так форсирован, как мотор диртбайка — здесь мощность на верхах обычно приносится в жертву тяге на низких оборотах и увеличенному ресурсу. Наилучшая тяга — на низких и средних оборотах, а на верхах она заметно падает. Благодаря этой особенности скрэмблеры при старте с места опережают даже дорожные четырехцилиндровые мотоциклы большего рабочего объема. 

Классический «эндурный» двигатель имеет воздушно-масляное охлаждение и так называемый сухой картер. В нем масло не скапливается в поддоне, а постоянно перекачивается двумя маслонасосами. Именно такая конструкция масляной системы позволяет мотору работать без разрушительных последствий, в каком угодно положении, даже вверх ногами, плюс удается значительно уменьшить размеры мотора и эффективнее его охлаждать.

    

Наиболее известные модели

DUCATI SCRAMBLER 450

Разработанный и произведенный для американского рынка к концу 1960-х годов, этот мотоцикл в конструкции двигателя имел один верхний распредвал с коническими шестернями, механизм выбора передач отличался прецизионной точностью переключений, но был несколько своеобразен в своем алгоритме. Переключения происходили по принципу «первая передача вверх, остальные вниз». Решение, как и мотор целиком, заимствованы у мотоцикла для шоссейно-кольцевых мотогонок, разработанного маэстро Фабио Тальони. За свои незаурядные характеристики, а также высокие показатели по удобству управления (с ним запросто справлялись девушки), мотоцикл снискал уважение и популярность у поклонников по обе стороны океана.

 

NORTON P11 750CC

Полной противоположностью Ducati Scrambler были мотоциклы Norton серии P — каждый раз, когда замечаешь в англоязычной мотопрессе определение Brit Iron, волей-неволей приходит на ум именно этот мотоцикл. По сути, сняв светотехнику и прочую гражданскую навеску, владелец получал, настоящий гоночный снаряд. Обладатели этого байка отмечали немалый вес мотоцикла, который, впрочем, перекрывался необузданной мощью 750-кубового мотора. Однако, высокая стоимость, по сравнению с аналогами Triumph и BSA, не позволила стать бестселлером на рынке мотоциклов, в результате чего уже в 1968-м этот мотоцикл был заменен на изрядно удешевленную за счет применения менее технологичных материалов модель P11A.

 

HUSQVARNA 400 CROSS

Да, это как раз тот самый мотоцикл, на котором Маккуин участвовал в гонке Baja в фильме On Any Sunday. Тогда, на стыке 1960-х и 1970-х небольшой шведский завод Husqvarna переплюнул всех, выпустив неприлично мощный двухтактный мотоцикл, задав тон в развитии кроссовых мотоциклов всей индустрии. По сути, это последняя модель из эпохи большекубатурных двухтактников. Мотоцикл выглядел потрясающе и был создан с обильным применением дорогих сплавов и металлов. Алюминиевые бензобаки с полированными боками на кроссачах тех лет впервые появились на Husqvarna 400 Cross. Это самая популярная модель Husqvarna за всю историю этого завода. 400 Cross выбирали только самые опытные гонщики по всему миру. Читая тесты мотоизданий тех лет, где журналисты взахлеб пишут о невероятной мощности 45-сильного двухтактного мотора и точности управления на высоких скоростях, становится понятна природа появления 14 титулов в чемпионатах по мотокроссу и 24 титулов в гонках Эндуро на длинные дистанции.

 

HARLEY-DAVIDSON AERMACCHI SX-350

Такими были эти итальянские «Харлеи». Четырехтактный мотор оригинальной конструкции с горизонтально расположенным цилиндром не блистал высокой мощностью. Да и на ходу мотоцикл не мог похвастаться хорошими показателями управляемости. Зато внешний вид выдавал родственные связи с итальянцами. Чего только стоят защитные решетки на выхлопной системе. К сожалению, мало кто по достоинству оценил этот мотоцикл — лепту внесла дурная слава завода Aermacchi как производителя не самых надежных моторов.

 

BMW R80/GS

К концу 1970-х BMW покупали только отдельные поклонники этой компании. Требовался радикальный ход, чтобы поднять продажи. И тут как раз очень удачно подвернулась идея выпуска крупного эндуро. Возглавлявший тогда BMW Motorrad Эберхард Зарферд увидел в этом проекте большие перспективы. Эндуро с кубатурой 798 куб. смв ту пору никто не выпускал.

Сразу после дебюта BMW R80G/S ждал оглушительный успех. И это не удивительно. Что нужно измученному урбанистической средой жителю города? Вот такой универсальный мотоцикл, на котором можно пять дней ездить на работу, а на выходные вырваться за город, в пампасы, и оторваться на бездорожье. Ничего подобного предложить конкуренты не могли. Тащиться за город по шоссе на маломощном эндуро или вести на автомобильном прицепе кроссовый мотоцикл, нравилось далеко не всем.

Сокращение G/S означает Gelende — «бездорожье», Strasse — «дорога». За 30 лет сменилось несколько поколений этого мотоцикла. Несколько раз менялись двигатели, и их кубатура выросла до 1200 куб. см, а мощность до 110 л. с. Передняя вилка поменялась с обычной на более продвинутый Telelever. Тормозная система теперь с ABS. Но мотоцикл все равно остается таким же универсальным снарядом для дальних путешествий, что и 30 лет назад.

Реплика легендарной R80, воплощенная в теле современного R1200 G/S

     

   

Известные кастомные проекты в стиле эндуро 

За последние пару лет количество всплывающих в специализированных блогах проектов в стиле эндуро заметно выросло, около полугода назад все говорили даже о новом тренде на скрэмблеры. Пока сказать сложно, достигла ли эта мода своего пика — в любом случае, пока что авторитетные мастера все чаще превращают серийные моторы в такие, на которых можно покорять любые джунгли. В качестве завершения статьи — три самых известных проекта последнего времени.

 

JACK PINE МАСТЕРСКОЙ HAMMERHEAD

По большому счету это основательно переработанный Triumph Scrambler. Мотоцикл был сознательно лишен масляного радиатора, как уверяет создатель: «Проблем с перегревом не будет. Мы обогатили смесь и заменили выхлопную систему». Действительно, серийный карбюратор уступил место плоскодроссельным Keihin CR. На впуске работают фильтры нулевого сопротивления K&N, стилистически напоминающие фильтры Triumph T120. Глушители как таковые отсутствуют, выхлопная система представляет из себя, по сути, кусок трубы. И на этом доработки технической начинки не ограничиваются. Бак и боковые панели окрашены матовым лаком на манер заводских TR6C, участвовавших в гонках Desert Sled. В 2011 году авторитетный блог Bikeexif признал этот мотоцикл лучшим скрэмблером.

 

BMW R100RT МАСТЕРСКОЙ WRENCHMONKEES

Сразу хотелось бы заметить, что оппозитные BMW — отдельная песня в этой категории. Видимо, сказывается успех линейки G/S или эстетически привлекательное, конструктивное решение с оппозитным расположением цилиндров двигателя. Так или иначе своими переделками на базе мотоциклов серии R отметилось практически каждое уважающее себя ателье. Кастом BMW R100RT — последний проект датских мастеров Wrenchmonkees. BMW R100 считается вечным, надежным и простым в ремонте, поэтому Wrenchmonkees выбрали именно его на роль донора. 

Заднюю часть рамы они изрядно доработали, демонтировав элементы, необходимые для крепления багажных кофров. Литые колеса мастера решили заменить на 18-дюймовые и спицованные. Вилке потребовался основательный ребилд, сзади установили амортизаторы Bitubo. Двигатель и топливная система (карбюратор) подверглись тюнингу, установлен фильтр K&N и более производительный масляный радиатор — с учетом специфики эксплуатации в Африке. После этого Wrenchmonkees заменили всю проводку, установили новый аккумулятор и новую светотехнику. Стандартный топливный бак заменили на аналогичный от старшей модели R65.

 

DUCATI SUPERSPORT 600 SCRAMBLER МАРКО АРТИЦЦУ

Вообще, модель Supersport известна в миру как очень хороший дорожный мотоцикл с потрясающей управляемостью. Коктейль из рамы «птичья клетка», неплохих подвесок и тормозов Brembo золотой серии до сих пор заставляют биться чаще сердца владельцев этих мотоциклов при прохождении извилистых шоссе. Однако, Марко Артиццу разглядел в нем внедорожный потенциал. В первую очередь на помойку отправились обтекатели. Их место заняла круглая фара с защитной решеткой и номерной щиток. Колеса заменены на спицованные от модели Sport 1000 и обуты в псевдовнедорожные Metzeller. Заново изготовлено сиденье из коричневой кожи с высокой подушкой. Бензобак окрасили в British Racing Green. Верхнюю траверсу доработали для установки руля. Удивительно, насколько лаконичным получился мотоцикл. Разумеется, прохватить по лесу на таком вряд ли удастся, зато в городских джунглях он будет выглядеть более чем внушительно.

 

 

Читайте также о другом популярном для кастомизации классе мотоциклов — каферейсерах. 

 

СКРЕМБЛЕР - это... Что такое СКРЕМБЛЕР?

  • Скремблер — (англ. scrambled зашифрованный)  программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование. Скремблирование  это обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения… …   Википедия

  • скремблер — Устройство, предназначенное для преобразования структуры цифрового сигнала электросвязи, без изменения скорости передачи символов этого сигнала, с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала. [ГОСТ 22670 77] скремблер …   Справочник технического переводчика

  • скремблер — сущ., кол во синонимов: 1 • шифратор (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • Скремблер — 138. Скремблер Scrambler Устройство, предназначенное для преобразования структуры цифрового сигнала электросвязи, без изменения скорости передачи символов этого сигнала, с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала Источник:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • скремблер — скр емблер, а …   Русский орфографический словарь

  • скремблер — а, ч., спец. Шифрувальний пристрій, шифратор …   Український тлумачний словник

  • скремблер — (анг. scrambler) електронски уред што ги меша телекомуникациските сигнали при емитувањето за да оневозможи да бидат разбирливи ако примачот нема соодветен уред за нивно враќање во првобитниот облик …   Macedonian dictionary

  • Скремблер — 1. Устройство, предназначенное для преобразования структуры цифрового сигнала электросвязи, без изменения скорости передачи символов этого сигнала, с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала Употребляется в документе: ГОСТ Р… …   Телекоммуникационный словарь

  • скремблер (данных) — Функциональный блок, обрабатывающий сформированный кадр перед передачей с целью уменьшения вероятности появления длинных последовательностей идентичных символов и перемешивающий спектральные составляющие в носителе данных. [Е.С.Алексеев,… …   Справочник технического переводчика

  • скремблер данных — —http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23 [http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=1347] Тематики защита информации EN data scrambling device …   Справочник технического переводчика

  • скремблер — Викисловарь

    Содержание

    • 1 Русский
      • 1.1 Морфологические и синтаксические свойства
      • 1.2 Произношение
      • 1.3 Семантические свойства
        • 1.3.1 Значение
        • 1.3.2 Синонимы
        • 1.3.3 Антонимы
        • 1.3.4 Гиперонимы
        • 1.3.5 Гипонимы
      • 1.4 Родственные слова
      • 1.5 Этимология
      • 1.6 Фразеологизмы и устойчивые сочетания
      • 1.7 Перевод
      • 1.8 Библиография
    В Викиданных есть лексема скремблер (L163503).

    Морфологические и синтаксические свойства[править]

    падеж ед. ч. мн. ч.
    Им. скре́мблер скре́мблеры
    Р. скре́мблера скре́мблеров
    Д. скре́мблеру скре́мблерам
    В. скре́мблер скре́мблеры
    Тв. скре́мблером скре́мблерами
    Пр. скре́мблере скре́мблерах

    скре́м-блер

    Существительное, неодушевлённое, мужской род, 2-е склонение (тип склонения 1a по классификации А. А. Зализняка).

    Корень: -скрембл-; суффикс: -ер.

    Произношение[править]

    Семантические свойства[править]

    Значение[править]
    1. техн. электронное устройство или компьютерная программа для скремблирования — шифрования передаваемой информации особым образом ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
    Синонимы[править]
    Антонимы[править]
    Гиперонимы[править]
    Гипонимы[править]

    Родственные слова[править]

    Ближайшее родство

    Этимология[править]

    Происходит от ??

    Фразеологизмы и устойчивые сочетания[править]

    Перевод[править]

    Список переводов

    Библиография[править]

    • Шагалова Е. Н. Словарь новейших иностранных слов (конец XX — начало XXI вв.): более 3000 слов и словосочетаний. — М. : АСТ: Астрель, 2010. — 943, [1] с. — (Biblio). — ISBN 978-5-17-061488-2, ISBN 978-5-17-061488-2.
    Для улучшения этой статьи желательно:
    • Добавить транскрипцию в секцию «Произношение» с помощью {{transcriptions-ru}}
    • Добавить пример словоупотребления для значения с помощью {{пример}}
    • Добавить синонимы в секцию «Семантические свойства»
    • Добавить гиперонимы в секцию «Семантические свойства»
    • Добавить сведения об этимологии в секцию «Этимология»
    • Добавить хотя бы один перевод в секцию «Перевод»

    Скремблер - это... Что такое Скремблер?

  • Скремблер — (англ. scrambled зашифрованный)  программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование. Скремблирование  это обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения… …   Википедия

  • СКРЕМБЛЕР — (шифратор), электронный прибор, используемый для воспроизведения передаваемой информации, непонятной для всех, кроме ее отправителя и получателя, в частности, используемый для передачи звуковой информации посредством радио или телефона.… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • скремблер — Устройство, предназначенное для преобразования структуры цифрового сигнала электросвязи, без изменения скорости передачи символов этого сигнала, с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала. [ГОСТ 22670 77] скремблер …   Справочник технического переводчика

  • скремблер — сущ., кол во синонимов: 1 • шифратор (3) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 …   Словарь синонимов

  • скремблер — скр емблер, а …   Русский орфографический словарь

  • скремблер — а, ч., спец. Шифрувальний пристрій, шифратор …   Український тлумачний словник

  • скремблер — (анг. scrambler) електронски уред што ги меша телекомуникациските сигнали при емитувањето за да оневозможи да бидат разбирливи ако примачот нема соодветен уред за нивно враќање во првобитниот облик …   Macedonian dictionary

  • Скремблер — 1. Устройство, предназначенное для преобразования структуры цифрового сигнала электросвязи, без изменения скорости передачи символов этого сигнала, с целью приближения его свойств к свойствам случайного сигнала Употребляется в документе: ГОСТ Р… …   Телекоммуникационный словарь

  • скремблер (данных) — Функциональный блок, обрабатывающий сформированный кадр перед передачей с целью уменьшения вероятности появления длинных последовательностей идентичных символов и перемешивающий спектральные составляющие в носителе данных. [Е.С.Алексеев,… …   Справочник технического переводчика

  • скремблер данных — —http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=23 [http://www.rfcmd.ru/glossword/1.8/index.php?a=index d=1347] Тематики защита информации EN data scrambling device …   Справочник технического переводчика

  • Скремблер — Википедия (с комментариями)

    Материал из Википедии — свободной энциклопедии

    Скремблер (англ. scramble — шифровать, перемешивать) — программное или аппаратное устройство (алгоритм), выполняющее скремблирование — обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. После скремблирования появление «1» и «0» в выходной последовательности равновероятны. Скремблирование — обратимый процесс, то есть исходное сообщение можно восстановить, применив обратный алгоритм.

    Цели скремблирования

    Применительно к телекоммуникационным системам скремблирование повышает надежность синхронизации устройств, подключенных к линии связи (обеспечивает надежное выделение тактовой частоты непосредственно из принимаемого сигнала), и уменьшает уровень помех, излучаемых на соседние линии многожильного кабеля. Другая область применения скремблеров — защита передаваемой информации от несанкционированного доступа.

    Для алгоритмов скремблирования исключительно важны скорость работы и случайный характер последовательности, чтобы его нельзя было восстановить в случае перехвата противником. Процесс скремблирования может включать в себя добавление определенных компонент к исходному сигналу либо изменение важных частей сигнала для того, чтобы усложнить восстановление вида исходного сигнала либо для придания сигналу определенных статистических свойств.

    Скремблеры применяются в телефонных сетях общего пользования, спутниковой и радиорелейной связи, цифровом телевидении, а также для защиты лазерных дисков от копирования.

    Обычно скремблирование осуществляется на последнем этапе цифровой обработки непосредственно перед модуляцией.

    Типы скремблеров

    • Самосинхронизирующиеся скремблеры (СС)
    • Аддитивные скремблеры (с установкой)

    Самосинхронизирующиеся скремблеры

    Основной частью скремблера является генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) в виде линейного n-каскадного регистра с обратными связями, формирующий последовательность максимальной длины <math>2^n - 1</math>.

    Особенностью самосинхронизирующегося скремблера (СС скремблера) является то, что он управляется скремблированной последовательностью, то есть той, которая передаётся в канал. Поэтому при данном виде скремблирования не требуется специальной установки состояний скремблера и дескремблера: скремблированная последовательность записывается в регистры сдвига скремблера и дескремблера, устанавливая их в идентичное состояние. При потере синхронизма между скремблером и дескремблером время восстановления синхронизма не превышает числа тактов, равного числу ячеек регистра скремблера.

    На приёмной стороне выделение исходной последовательности происходит путём сложения по модулю 2 принятой скремблированной последовательности с последовательностью на выходе сдвигового регистра. Например, для схемы, приведенной на рисунке, входная последовательность <math>IN</math> с помощью скремблера в соответствии с соотношением <math>OUT = IN \oplus (R_{18} \oplus R_{23})</math> преобразуется в посылаемую двоичную последовательность <math>OUT</math>. В приёмнике из этой последовательности таким же регистром сдвига, как на приёме, формируется последовательность <math>IN' = OUT \oplus (R_{18} \oplus R_{23}) = IN \oplus (R_{18} \oplus R_{23}) \oplus (R_{18} \oplus R_{23}) = IN</math>.

    Как следует из принципа действия схемы, при одной ошибке в последовательности <math>IN</math> ошибочными получаются также последующие восемнадцатый и двадцать третий символы (в данном примере). В общем случае влияние ошибочно принятого бита будет сказываться a раз, где a — число обратных связей в регистре сдвига. Таким образом, СС скремблер-дескремблер обладает свойством размножения ошибок. Данный недостаток СС скремблера-дескремблера ограничивает число обратных связей в регистре сдвига; практически это число не превышает a = 2.

    Второй недостаток СС скремблера связан с возможностью появления на его выходе при определенных условиях так называемых «критических ситуаций», когда выходная последовательность приобретает периодический характер с периодом, меньшим длины ПСП. Чтобы предотвратить это, в скремблере и дескремблере предусматриваются специальные дополнительные схемы контроля, которые выявляют наличие периодичности элементов на входе и нарушают её.

    Аддитивные скремблеры

    При аддитивном скремблировании требуется предварительная идентичная установка состояний регистров скремблера и дескремблера. В скремблере с установкой (АД-скремблере), как и в СС скремблере, производится суммирование входного сигнала и ПСП, но результирующий сигнал не поступает на вход регистра. В дескремблере скремблированный сигнал также не проходит через регистр сдвига, поэтому размножения ошибок не происходит.

    Суммируемые в скремблере последовательности независимы, поэтому их период всегда равен наименьшему общему кратному величин периодов входной последовательности и ПСП и критическое состояние отсутствует. Отсутствие эффекта размножения ошибок и необходимости в специальной логике защиты от нежелательных ситуаций делают способ аддитивного скремблирования предпочтительнее, если не учитывать затрат на решение задачи синхронизации скремблера и дескремблера. В качестве сигнала установки в цифровых системах передачи данных используют сигнал цикловой синхронизации.

    Защита телефонных переговоров

    Скремблеры активно применяются для защиты телефонных переговоров. При скремблировании возможно преобразование речевого сигнала по трем параметрам: амплитуде, частоте и времени. Однако в системах подвижной радиосвязи практическое применение нашли в основном частотные и временные преобразования сигнала, а также их комбинации. Возможные помехи в радиоканале существенно затрудняют точное восстановление амплитуды речевого сигнала, в связи с чем амплитудные преобразования при скремблировании практически не применяются.

    Основные методы преобразования речевого сигнала:

    • Частотные преобразования
      • Частотная инверсия сигнала (преобразование спектра сигнала с помощью гетеродина и фильтра)
      • Разбиение полосы частот речевого сигнала на несколько поддиапазонов и частотная инверсия спектра в каждом относительно средней частоты поддиапазоне
      • Разбиение полосы частоты речевого сигнала на несколько поддиапазонов и их частотные перестановки
    • Временные преобразования
      • Инверсия по времени сегментов речи
      • Временные перестановки сегментов речевого сигнала
    • Комбинированные методы

    Частотные преобразования

    При частотной инверсии преобразование спектра речевого сигнала эквивалентно повороту частотной полосы сигнала вокруг некоторой средней частоты Fи — частоты инверсии.

    Несколько более сложный по сравнению с частотной инверсией способ преобразования сигнала обеспечивает скремблер с разбиением полосы речевого сигнала на поддиапазоны с частотной инверсией сигнала в каждом поддиапазоне (полосно-сдвиговый инвертор). Обычно используется разбиение полосы на 2 поддиапазона.

    Полосовые скремблеры используют способ разбиения полосы речевого сигнала на несколько поддиапазонов с частотными перестановками этих поддиапазонов. Полосовой скремблер может быть реализован на основе быстрого преобразования Фурье (БПФ). В таком скремблере на передающей стороне производится прямое БПФ, частотная перестановка полос, а затем — обратное БПФ. На приёмной стороне осуществляются аналогичные преобразования с обратной частотной перестановкой полос. В скремблерах с БПФ возможно достичь высокой степени защиты информации за счёт увеличения количества перемешиваемых полос, однако на практике этот метод скремблирования в подвижной радиосвязи применяется редко в связи со сложностями технической реализации. Кроме этого, скремблеры с БПФ вносят в канал связи временную задержку.

    Временные преобразования

    Простейшим видом временного преобразования является временная инверсия, при которой исходный сигнал делится на последовательность временных сегментов и каждый из них передается инверсно во времени — с конца к началу.

    В скремблере с временными перестановками речевой сигнал делится на временные кадры, каждый из которых в свою очередь подразделяется на сегменты, а затем сегменты речевого сигнала подвергаются перестановке.

    Комбинированные преобразования

    Для дальнейшего повышения степени закрытия речи используется комбинация временного и частотного скремблирования. В таком скремблере после аналого-цифрового преобразования спектр оцифрованного речевого сигнала разбивается на частотно — временные элементы, которые затем перемешиваются на частотно — временной плоскости в соответствии с одним из криптографических элементов и суммируются, не выходя за пределы частотного диапазона исходного сигнала.

    Телевидение

    Скремблеры используются в цифровом и кабельном телевидении для предоставления доступа к платному контенту и предотвращения кражи транслируемого сигнала. Ранние версии этих устройств инвертировали одну из составляющих телесигнала, восстанавливая её на клиентской стороне. Позже более совершенные скремблеры стали фильтровать одну из компонент сигнала и передавать данные без неё. Восстановление исходной последовательности с помощью добавления недостающей части сигнала происходит на стороне пользователя.

    Криптография

    Необходимость синхронизации скремблеров привела Джеймса Х. Эллиса к идее криптосистем с открытым ключом, что впоследствии привело к созданию алгоритма шифрования RSA и протокола Диффи-Хеллмана.

    Современные системы скремблирования сильно отличаются от оригинальных скремблеров. Это сложные оцифровывающие устройства, совмещенные с устройствами шифрования. В таких системах исходный сигнал преобразуется в цифровую форму, затем данные шифруются и отправляются. Будучи совмещенными с системами асимметричного шифрования, эти «скремблеры» являются более криптостойкими, чем их ранние аналоги. Только такие системы считаются достаточно надежными для работы с важными данными.

    См. также

    Напишите отзыв о статье "Скремблер"

    Примечания

    Литература

    • С. В. Кунегин,. Системы передачи информации. — М.: в/ч 33965, 1997. — 317 с.
    • Конахович Г. Ф., Климчук В. П., Паук С. М. Защита информации в телекоммуникационных системах. — К.:"МК-Пресс", 2005. — 288 с.
    • Крис Касперски,. Техника защиты компакт-дисков от копирования. — KPNC, 2004. — 155 с.

    Ссылки

    • [www.citforum.ru/internet/infsecure/its2000_15.shtml Скремблеры] // «Методы и средства защиты информации» (курс лекций), Беляев А. В. // ЧФ СПбГТУ
    • [kunegin.narod.ru/ref8/shifr/screm.htm Устройства для защиты переговоров, ведущихся по сотовому телефону. Скремблер] // Кунегин С. В. Коммерческие речевые шифраторы, 2005, реферат.
    • [web.archive.org/web/20110426125822/prodatasec.ru/post/cifrovoe_skremblirovanie_chast_1/ Цифровое скремблирование. Часть 1] (рус.)
    • [kunegin.narod.ru/ref/lec/635.htm Линейные коды] // Кунегин С. В.
    • [lit.lib.ru/img/s/shewkopljas_b_w/text_0030/2005_03_30-33.pdf Скремблирование передаваемых данных] // Журнал «Искусство схемотехники», Шевкопляс Б. В.
    • [arxiv.org/pdf/1207.5856v1.pdf Sudoku Associated Two Dimensional Bijections for Image Scrambling] // Yue Wu, Student Member, IEEE, Sos Agaian, Senior Member, IEEE, and Joseph P. Noonan, Life Member, IEEE.
    • [www.findpatent.ru/patent/242/2426254.html Скремблирование на уровне кодового слова для mimo-передачи] // Патент RU 2426254, Маллади Дурга Прасад, Монтохо Хуан.
    • [www.sagatelecom.ru/encyclopedia/protocol/detail.php?SECTION_ID=26&ID=21 Методы защиты информации в системах конвенциональной радиосвязи] // Овчинников А. М.

    Отрывок, характеризующий Скремблер

    – Давно говорят, – сказал граф. – Опять поговорят, поговорят, да так и оставят. Ma chere, вот дружба то! – повторил он. – Он идет в гусары.
    Гостья, не зная, что сказать, покачала головой.
    – Совсем не из дружбы, – отвечал Николай, вспыхнув и отговариваясь как будто от постыдного на него наклепа. – Совсем не дружба, а просто чувствую призвание к военной службе.
    Он оглянулся на кузину и на гостью барышню: обе смотрели на него с улыбкой одобрения.
    – Нынче обедает у нас Шуберт, полковник Павлоградского гусарского полка. Он был в отпуску здесь и берет его с собой. Что делать? – сказал граф, пожимая плечами и говоря шуточно о деле, которое, видимо, стоило ему много горя.
    – Я уж вам говорил, папенька, – сказал сын, – что ежели вам не хочется меня отпустить, я останусь. Но я знаю, что я никуда не гожусь, кроме как в военную службу; я не дипломат, не чиновник, не умею скрывать того, что чувствую, – говорил он, всё поглядывая с кокетством красивой молодости на Соню и гостью барышню.
    Кошечка, впиваясь в него глазами, казалась каждую секунду готовою заиграть и выказать всю свою кошачью натуру.
    – Ну, ну, хорошо! – сказал старый граф, – всё горячится. Всё Бонапарте всем голову вскружил; все думают, как это он из поручиков попал в императоры. Что ж, дай Бог, – прибавил он, не замечая насмешливой улыбки гостьи.
    Большие заговорили о Бонапарте. Жюли, дочь Карагиной, обратилась к молодому Ростову:
    – Как жаль, что вас не было в четверг у Архаровых. Мне скучно было без вас, – сказала она, нежно улыбаясь ему.
    Польщенный молодой человек с кокетливой улыбкой молодости ближе пересел к ней и вступил с улыбающейся Жюли в отдельный разговор, совсем не замечая того, что эта его невольная улыбка ножом ревности резала сердце красневшей и притворно улыбавшейся Сони. – В середине разговора он оглянулся на нее. Соня страстно озлобленно взглянула на него и, едва удерживая на глазах слезы, а на губах притворную улыбку, встала и вышла из комнаты. Всё оживление Николая исчезло. Он выждал первый перерыв разговора и с расстроенным лицом вышел из комнаты отыскивать Соню.
    – Как секреты то этой всей молодежи шиты белыми нитками! – сказала Анна Михайловна, указывая на выходящего Николая. – Cousinage dangereux voisinage, [Бедовое дело – двоюродные братцы и сестрицы,] – прибавила она.
    – Да, – сказала графиня, после того как луч солнца, проникнувший в гостиную вместе с этим молодым поколением, исчез, и как будто отвечая на вопрос, которого никто ей не делал, но который постоянно занимал ее. – Сколько страданий, сколько беспокойств перенесено за то, чтобы теперь на них радоваться! А и теперь, право, больше страха, чем радости. Всё боишься, всё боишься! Именно тот возраст, в котором так много опасностей и для девочек и для мальчиков.
    – Всё от воспитания зависит, – сказала гостья.
    – Да, ваша правда, – продолжала графиня. – До сих пор я была, слава Богу, другом своих детей и пользуюсь полным их доверием, – говорила графиня, повторяя заблуждение многих родителей, полагающих, что у детей их нет тайн от них. – Я знаю, что я всегда буду первою confidente [поверенной] моих дочерей, и что Николенька, по своему пылкому характеру, ежели будет шалить (мальчику нельзя без этого), то всё не так, как эти петербургские господа.
    – Да, славные, славные ребята, – подтвердил граф, всегда разрешавший запутанные для него вопросы тем, что всё находил славным. – Вот подите, захотел в гусары! Да вот что вы хотите, ma chere!
    – Какое милое существо ваша меньшая, – сказала гостья. – Порох!
    – Да, порох, – сказал граф. – В меня пошла! И какой голос: хоть и моя дочь, а я правду скажу, певица будет, Саломони другая. Мы взяли итальянца ее учить.
    – Не рано ли? Говорят, вредно для голоса учиться в эту пору.
    – О, нет, какой рано! – сказал граф. – Как же наши матери выходили в двенадцать тринадцать лет замуж?
    – Уж она и теперь влюблена в Бориса! Какова? – сказала графиня, тихо улыбаясь, глядя на мать Бориса, и, видимо отвечая на мысль, всегда ее занимавшую, продолжала. – Ну, вот видите, держи я ее строго, запрещай я ей… Бог знает, что бы они делали потихоньку (графиня разумела: они целовались бы), а теперь я знаю каждое ее слово. Она сама вечером прибежит и всё мне расскажет. Может быть, я балую ее; но, право, это, кажется, лучше. Я старшую держала строго.
    – Да, меня совсем иначе воспитывали, – сказала старшая, красивая графиня Вера, улыбаясь.
    Но улыбка не украсила лица Веры, как это обыкновенно бывает; напротив, лицо ее стало неестественно и оттого неприятно.
    Старшая, Вера, была хороша, была неглупа, училась прекрасно, была хорошо воспитана, голос у нее был приятный, то, что она сказала, было справедливо и уместно; но, странное дело, все, и гостья и графиня, оглянулись на нее, как будто удивились, зачем она это сказала, и почувствовали неловкость.
    – Всегда с старшими детьми мудрят, хотят сделать что нибудь необыкновенное, – сказала гостья.
    – Что греха таить, ma chere! Графинюшка мудрила с Верой, – сказал граф. – Ну, да что ж! всё таки славная вышла, – прибавил он, одобрительно подмигивая Вере.
    Гостьи встали и уехали, обещаясь приехать к обеду.
    – Что за манера! Уж сидели, сидели! – сказала графиня, проводя гостей.

    Когда Наташа вышла из гостиной и побежала, она добежала только до цветочной. В этой комнате она остановилась, прислушиваясь к говору в гостиной и ожидая выхода Бориса. Она уже начинала приходить в нетерпение и, топнув ножкой, сбиралась было заплакать оттого, что он не сейчас шел, когда заслышались не тихие, не быстрые, приличные шаги молодого человека.
    Наташа быстро бросилась между кадок цветов и спряталась.
    Борис остановился посереди комнаты, оглянулся, смахнул рукой соринки с рукава мундира и подошел к зеркалу, рассматривая свое красивое лицо. Наташа, притихнув, выглядывала из своей засады, ожидая, что он будет делать. Он постоял несколько времени перед зеркалом, улыбнулся и пошел к выходной двери. Наташа хотела его окликнуть, но потом раздумала. «Пускай ищет», сказала она себе. Только что Борис вышел, как из другой двери вышла раскрасневшаяся Соня, сквозь слезы что то злобно шепчущая. Наташа удержалась от своего первого движения выбежать к ней и осталась в своей засаде, как под шапкой невидимкой, высматривая, что делалось на свете. Она испытывала особое новое наслаждение. Соня шептала что то и оглядывалась на дверь гостиной. Из двери вышел Николай.
    – Соня! Что с тобой? Можно ли это? – сказал Николай, подбегая к ней.
    – Ничего, ничего, оставьте меня! – Соня зарыдала.
    – Нет, я знаю что.
    – Ну знаете, и прекрасно, и подите к ней.
    – Соооня! Одно слово! Можно ли так мучить меня и себя из за фантазии? – говорил Николай, взяв ее за руку.
    Соня не вырывала у него руки и перестала плакать.
    Наташа, не шевелясь и не дыша, блестящими главами смотрела из своей засады. «Что теперь будет»? думала она.
    – Соня! Мне весь мир не нужен! Ты одна для меня всё, – говорил Николай. – Я докажу тебе.
    – Я не люблю, когда ты так говоришь.
    – Ну не буду, ну прости, Соня! – Он притянул ее к себе и поцеловал.
    «Ах, как хорошо!» подумала Наташа, и когда Соня с Николаем вышли из комнаты, она пошла за ними и вызвала к себе Бориса.
    – Борис, подите сюда, – сказала она с значительным и хитрым видом. – Мне нужно сказать вам одну вещь. Сюда, сюда, – сказала она и привела его в цветочную на то место между кадок, где она была спрятана. Борис, улыбаясь, шел за нею.
    – Какая же это одна вещь ? – спросил он.
    Она смутилась, оглянулась вокруг себя и, увидев брошенную на кадке свою куклу, взяла ее в руки.
    – Поцелуйте куклу, – сказала она.
    Борис внимательным, ласковым взглядом смотрел в ее оживленное лицо и ничего не отвечал.
    – Не хотите? Ну, так подите сюда, – сказала она и глубже ушла в цветы и бросила куклу. – Ближе, ближе! – шептала она. Она поймала руками офицера за обшлага, и в покрасневшем лице ее видны были торжественность и страх.
    – А меня хотите поцеловать? – прошептала она чуть слышно, исподлобья глядя на него, улыбаясь и чуть не плача от волненья.
    Борис покраснел.
    – Какая вы смешная! – проговорил он, нагибаясь к ней, еще более краснея, но ничего не предпринимая и выжидая.
    Она вдруг вскочила на кадку, так что стала выше его, обняла его обеими руками, так что тонкие голые ручки согнулись выше его шеи и, откинув движением головы волосы назад, поцеловала его в самые губы.
    Она проскользнула между горшками на другую сторону цветов и, опустив голову, остановилась.
    – Наташа, – сказал он, – вы знаете, что я люблю вас, но…
    – Вы влюблены в меня? – перебила его Наташа.
    – Да, влюблен, но, пожалуйста, не будем делать того, что сейчас… Еще четыре года… Тогда я буду просить вашей руки.
    Наташа подумала.
    – Тринадцать, четырнадцать, пятнадцать, шестнадцать… – сказала она, считая по тоненьким пальчикам. – Хорошо! Так кончено?
    И улыбка радости и успокоения осветила ее оживленное лицо.
    – Кончено! – сказал Борис.
    – Навсегда? – сказала девочка. – До самой смерти?
    И, взяв его под руку, она с счастливым лицом тихо пошла с ним рядом в диванную.

    Графиня так устала от визитов, что не велела принимать больше никого, и швейцару приказано было только звать непременно кушать всех, кто будет еще приезжать с поздравлениями. Графине хотелось с глазу на глаз поговорить с другом своего детства, княгиней Анной Михайловной, которую она не видала хорошенько с ее приезда из Петербурга. Анна Михайловна, с своим исплаканным и приятным лицом, подвинулась ближе к креслу графини.
    – С тобой я буду совершенно откровенна, – сказала Анна Михайловна. – Уж мало нас осталось, старых друзей! От этого я так и дорожу твоею дружбой.
    Анна Михайловна посмотрела на Веру и остановилась. Графиня пожала руку своему другу.
    – Вера, – сказала графиня, обращаясь к старшей дочери, очевидно, нелюбимой. – Как у вас ни на что понятия нет? Разве ты не чувствуешь, что ты здесь лишняя? Поди к сестрам, или…
    Красивая Вера презрительно улыбнулась, видимо не чувствуя ни малейшего оскорбления.
    – Ежели бы вы мне сказали давно, маменька, я бы тотчас ушла, – сказала она, и пошла в свою комнату.
    Но, проходя мимо диванной, она заметила, что в ней у двух окошек симметрично сидели две пары. Она остановилась и презрительно улыбнулась. Соня сидела близко подле Николая, который переписывал ей стихи, в первый раз сочиненные им. Борис с Наташей сидели у другого окна и замолчали, когда вошла Вера. Соня и Наташа с виноватыми и счастливыми лицами взглянули на Веру.
    Весело и трогательно было смотреть на этих влюбленных девочек, но вид их, очевидно, не возбуждал в Вере приятного чувства.
    – Сколько раз я вас просила, – сказала она, – не брать моих вещей, у вас есть своя комната.
    Она взяла от Николая чернильницу.
    – Сейчас, сейчас, – сказал он, мокая перо.
    – Вы всё умеете делать не во время, – сказала Вера. – То прибежали в гостиную, так что всем совестно сделалось за вас.
    Несмотря на то, или именно потому, что сказанное ею было совершенно справедливо, никто ей не отвечал, и все четверо только переглядывались между собой. Она медлила в комнате с чернильницей в руке.
    – И какие могут быть в ваши года секреты между Наташей и Борисом и между вами, – всё одни глупости!
    – Ну, что тебе за дело, Вера? – тихеньким голоском, заступнически проговорила Наташа.


    Смотрите также