ОСНОВНІ ЗАГРОЗИ ІНФОРМАЦІЇ ПРИ ПЕРЕДАЧІ РАДІОКАНАЛОМ ТА МЕТОДИ ЇЇ ЗАХИСТУ

DOI: 10.31673/2409-7292.2025.015925

Анотація

У зв’язку зі стрімким розвитком і поширенням систем дистанційного керування, які використовують
радіоканал для передачі команд, актуалізується питання забезпечення надійного захисту переданих даних. Такі
системи активно застосовуються у багатьох галузях, зокрема, в автоматизованих системах управління доступом,
домашній автоматизації, промисловості, медицині та у концепції інтернету речей. Популярність радіоканальних
систем пояснюється низькою вартістю впровадження, простотою налаштування, відсутністю потреби у
прокладанні кабельних ліній, що істотно спрощує їх експлуатацію та знижує початкові витрати на встановлення
обладнання. Однак використання відкритого радіоканалу створює серйозні ризики інформаційній безпеці через
доступність ефіру для перехоплення та втручання сторонніх осіб. Найбільш актуальними є загрози
конфіденційності інформації (прослуховування і перехоплення переданих команд), загрози автентичності (атаки
повторного відтворення, що дозволяють імітувати команди легітимних передавачів) та загрози цілісності даних
(умисне або випадкове спотворення повідомлень у каналі передачі). Реалізація захисту ускладнюється
обмеженими технічними характеристиками пристроїв дистанційного керування, що мають малі обчислювальні
ресурси та енергетичні обмеження. У роботі проведено аналіз зазначених загроз та запропоновано комплекс
ефективних методів захисту інформації. Рекомендується використання гібридних криптографічних схем, які
поєднують симетричні та асиметричні криптоалгоритми з формуванням унікальних сесійних ключів для
забезпечення конфіденційності передачі даних. Для захисту автентичності пропонується застосування часових
міток і одноразових псевдовипадкових ідентифікаторів, що суттєво знижує ймовірність успішної реалізації атак
повторного відтворення. Для забезпечення цілісності інформації рекомендовано застосовувати завадостійке
кодування, зокрема, код Ріда-Соломона, який дозволяє не тільки виявляти, але й ефективно коригувати помилки,
що виникають внаслідок зовнішніх впливів або навмисних втручань у роботу радіоканалу.
Ключові слова: дистанційне керування, радіоканал, шифрування, автентифікація, повторне відтворення,
завадостійке кодування.

Список використаних джерел
1. Investigating Radio Frequency Vulnerabilities in the Internet of Things (IoT) / E. Anthi et al. IoT. 2024. Vol.
5, no. 2. P. 356—380. URL: https://doi.org/10.3390/iot5020018 (date of access: 08.11.2024).
2. Resistance to Replay Attacks of Remote Control Protocols using the 433 MHz Radio Channel / A. Stefankiv
et al. Cybersecurity Providing in Information and Telecommunication Systems 2024. 2024. Vol. 3654, no. 1. P. 98–110.
3. Pichamuthu R., Sathishkumar A., Khadirkumar N. An Enhanced Deep Learning Approach for Preventing
Replay Attacks in Wireless Sensor Network. Solid State Technology. 2020. Vol. 63, no. 4. P. 8010—8023
4. RFC 8017. PKCS #1: RSA Cryptography Specifications Version 2.2. Replaces RFC 3447 ; effective from
2016-11-01. Official edition. Fremont, CA : IETF, 2016. 78 p. URL: https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc8017.
5. Pointcheval D. How to encrypt properly with RSA. RSA Laboratories CryptoBytes. 2002. Vol. 5, no. 1. P. 9—
19.
6. Elgamal T. A public key cryptosystem and a signature scheme based on discrete logarithms. IEEE Transactions
on Information Theory. 1985. Vol. 31, no. 4. P. 469—472. URL: https://doi.org/10.1109/tit.1985.1057074 (date of access:
08.11.2024).
7. Rivest R. L., Shamir A., Adleman L. A method for obtaining digital signatures and public-key cryptosystems.
Communications of the ACM. 1978. Vol. 21, no. 2. P. 120—126. URL: https://doi.org/10.1145/359340.359342 (date of
access: 08.11.2024).
8. FIPS 197. Advanced Encryption Standard (AES). Replaces FIPS 197 (11/26/2001) ; effective from 2023-05-
09. Official edition. Gaithersburg, MA : NIST, 2023. 46 p. URL: https://doi.org/10.6028/NIST.FIPS.197-upd1.
9. FIPS 46-3. Data Encryption Standard (DES). Replaces FIPS 46-2 ; effective from 1999-10-25. Official edition.
Gathiersburg, MA : NIST, 1999. 27 p.
10. Schneier B. The Blowfish Encryption Algorithm. Dr. Dobb’s Journal. 1994. Vol. 19, no. 4. P. 38—40.
11. Twofish: A 128-Bit Block Cipher / B. Schneier et al. Schneier on Security. URL:
https://www.schneier.com/wp-content/uploads/2016/02/paper-twofish-paper.pdf (date of access: 08.11.2024).
12. Massey J. L., Lai X. A Proposal for a New Block Encryption Standard. Advances in Cryptology —
EUROCRYPT '90. Lecture Notes in Computer Science. 1991. Vol. 473, no. 1. P. 389—404.
13. GnuPG. GnuPG. Version 2.5.1. 2024. URL: https://gnupg.org/index.html (date of access: 08.11.2024).
14. dm-crypt — The Linux Kernel documentation. The Linux Kernel documentation — The Linux Kernel
documentation. URL: https://docs.kernel.org/admin-guide/device-mapper/dm-crypt.html (date of access: 08.11.2024).
15. BitLocker overview. Microsoft Learn: Build skills that open doors in your career. URL:
https://learn.microsoft.com/en-us/windows/security/operating-system-security/data-protection/bitlocker/ (date of access:
08.11.2024).
16. IDRIX. VeraCrypt. Version 1.26.15. Paris: IDRIX, 2024. URL: https://veracrypt.fr (date of access:
08.11.2024).
17. Гарасимчук О. І., Максимович В. М. Генератори псевдовипадкових чисел, їх застосування,
класифікація, основні методи побудови і оцінка якості. Ukrainian Information Security Research Journal. 2003. Т. 5,
№ 3(16). URL: https://doi.org/10.18372/2410-7840.5.4270 (дата звернення: 08.11.2024).
18. Хомік М., Гарасимчук О. АНАЛІЗ ЗАГРОЗ ДЛЯ ГЕНЕРАТОРІВ ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ЧИСЕЛ І
ПСЕВДОВИПАДКОВИХ ПОСЛІДОВНОСТЕЙ ТА ЗАХОДИ ЗАХИСТУ. Ukrainian Information Security Research
Journal. 2023. Т. 25, № 4. С. 172—184. URL: https://doi.org/10.18372/2410-7840.25.18222 (дата звернення:
08.11.2024).
19. Івашко А. В. Теорія інформації та кодування в прикладах і задачах : навч. посібник / А. В. Івашко, В.
А. Крилова ; Нац. техн. ун-т "Харків. політехн. ін-т". – Харків : НТУ "ХПІ", 2022. – 317 с.
20. Kuila B. Design and Implementation of RS (255, 223) Detecting Code in FPGA. International Journal of
Computer Applications. 2015. Vol. 123, no. 9. P. 33-39. URL: https://discovery.researcher.life/
download/article/ecde86c509123e8ba804da34f30903f0/full-text (date of access: 08.11.2024).
21. Czynszak S. Decoding algorithms of Reed-Solomon code: магістерська робота. Karlskrona, 2011. 125 p.
URL: https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:833161/FULLTEXT01.pdf (date of access: 08.11.2024).
22. Chien R. Cyclic decoding procedures for Bose- Chaudhuri-Hocquenghem codes. IEEE Transactions on
Information Theory. 1964. Vol. 10, no. 4. P. 357–363. URL: https://doi.org/10.1109/tit.1964.1053699 (date of access:
08.11.2024).
23. Forney G. On decoding BCH codes. IEEE Transactions on Information Theory. 1965. Vol. 11, no. 4. P. 549–
557. URL: https://doi.org/10.1109/tit.1965.1053825 (date of access: 08.11.2024).