Современная электроника №7/2019

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2019 разместить «Мир вещей» в локальном радиочастотном пространстве на вто- ричной основе, без конфликтов с суще- ствующими радиочастотными стандар- тами и технологиями, обеспечив при этом непосредственную радиочастот- ную адресацию устройств друг дру- гом, принципиальную недоступность для кибератак, высочайшую помехоза- щищённость и минимальную себесто- имость подключения вещей к Интер- нету [8, 9]. На рисунке показано место IoT- радиопроцессора в архитектуре систем. В проекте реализуется новая пара- дигма в обеспечении безопасности беспроводного Интернета вещей, осно- ванная на перенесении криптозащиты с информации на структуру радиосиг- нала. Другими словами, криптозащита переносится со сложнейших протоко- лов безопасности на аппаратуру, что существенно упрощает проектирова- ние систем и автоматически гаранти- рует безопасность соединений массо- вому разработчику [9, 10]. Тем самым обеспечивается принципиальная недо- ступность соединений для кибератак и исключение из состава транспортной инфраструктуры IoT-систем целого транспортного уровня – уровня бес- проводной локальной сети и соответ- ствующего оборудования (сетевых ОС, контроллеров-координаторов, маршру- тизаторов и т.п.), что позволяет значи- тельно снизить себестоимость систем. Для осуществления криптокодиро- вания структуры радиосигнала может быть применена разработанная рос- сийская C-UWB RF-технология, базиру- ющаяся на псевдослучайных кодовых криптопоследовательностях и исполь- зующая RF-спектр на вторичной осно- ве. Предлагаемая технология основана на корреляционной обработке сложно- го широкополосного радиосигнала и принципе кодового разделения кана- лов [9, 10]. При этом для обеспечения безопас- ности в существующей сети Интернет не придётся ничего ломать. Посред- ством стандартной техники Интерне- та (VPN-соединения, SSL-протоколы) будет обеспечено безопасное взаи- модействие прикладных процессов новой точки доступа (смартфон, план- шет, компьютер) с Интернетом (web- серверами, сайтами и «облаками»), а посредством нового информацион- но-прозрачного, но криптографиче- ски защищённого по структуре радио- сигнала беспроводного соединения, будет обеспечено безопасное взаимо- действие этих прикладных процессов собственно с вещами (т.е. обеспечение следующего уровня расширения сети). Соответственно и прикладные процес- сы в рамках концепции «fog-computing» должны будут строиться с учётом новой архитектуры нижнего уровня сети и этих новых возможностей по обеспе- чению безопасности. Такой подход позволит сохранить все существующие механизмы безопасно- сти классической сети Интернет (всю её инфраструктуру – что называется «до браузера»), т.е. сохранить все механиз- мы, обеспечивающие безопасное взаи- модействие прикладных процессов, происходящих в компьютерах и смарт- фонах (fog-узлах) с сайтами, сервера- ми и «облаками», одновременно обеспе- чив простоту, прозрачность, а главное – высочайший уровень безопасности информационного взаимодействия этих процессов с вещами, а вещам – безопасное взаимодействие напрямую между собой. Это новая концепция в обеспечении безопасности, в которой средства без- опасности предоставляются массово- му разработчику прикладных систем Интернета вещей не в виде непонятных ему стеков протоколов, а в виде гото- вого беспроводного чипа (IP-блока для систем на кристалле), гарантирующего и автоматически обеспечивающего без- опасность любого и каждого беспровод- ного соединения на периферии сети. В свою очередь, корреляционная обработка радиосигнала позволяет с помощью принципа кодового разделе- ния каналов перенести и процесс адре- сации устройств с логического (адреса- ция на основе информации, получен- ной после демодуляции радиосигнала) на физический уровень обработки самого радиосигнала (до его демоду- ляции). Тем самым обеспечивается прямая, т.е. непосредственная адреса- ция устройств друг другом без участия средств, выполнявших эти функции в традиционных радиосистемах (кон- троллеры-координаторы, сетевые опе- рационные системы и т.п.). Используя радиочастотный спектрна вторичнойоснове, C-UWBRF-технология нафизическом уровне обработкирадио- сигнала (благодаря корреляционной обработке радиочастотного сигнала и кодовому разделению каналов) авто- матически решает и проблему колли- зий. Это позволяет обеспечить взаимо- действие смарт-коммуникаторов с веща- ми, а вещей–напрямуюмежду собойбез участия привязанных к инфраструктуре посредников – контроллеров-координа- торов и сетевых ОС, тем более без уча- стия серверов, расположенных за рубе- жом, что удобно, надёжно, эргономич- но и безопасно. Кроме того, для нашей российской C-UWB RF-технологии удалось предло- жить простые и эффективные методы подавления помех и повысить помехо- защищённость радиосистем ещё на два порядка по сравнению с самой «стой- кой» технологией ZigBee [11]. О БЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ Предлагаемый проект ориентирован на самыймассовый (в будущем) сегмент CRP- IP Internet PC I-Phone LTE-PIC I-PAD Wi LAN Old Thing’s Box VPN -channel RSSCC-channel CRP-IP (Radio Signal Structure Crypto Coding Channel) Standard RF-net + RF-OS LTE Wi-Fi ADSL OPT Sites Cloud New Things CRP-IP IoT-радиопроцессор CRP- IP CRP- IP CRP- IP CRP- IP Место IoT-радиопроцессора в архитектуре систем