涉密单位通信光缆防窃听技术

无光的星河

摘要：涉密单位是我国政府的要害部门，出入局光缆是涉密部门和外界联络的重要媒介。保护通信光缆不被敌对分子监听成为我们的首要任务。本文首先详细介绍了光纤窃听原理，其次提出了光时域反射仪（OTDR）监测法来监测光缆窃听情况，最后光码分多址技术运用到通信网建设当中，提高光纤通信的保密性。
引言
光纤通信曾经一度被公认为世界上最安全的通信方式。然而最近，多家外媒爆出美国对海底光缆进行盗听的丑闻。目前的光纤窃听技术已经被多个国家情报组织所掌握，如何有效的防止和避免被盗听是我们今后应该重点的研究课题。
以往的光缆线路监测方法是通过光功率的浮动来反映传输线路信号的变化情况，这种方法过于单一，且仪器不能智能和费用昂贵不能很好的履行监测职能。如果某一个光纤信息功率减少，邻近光纤信道的功率在增加，而它的总功率一般不会有太大变化，这样一来，这种方法就难以反映信道变化的真实情况。因此，光时域反射仪（OTDR）能更好的弥补传统光功率监测的工作过程中瑕疵，这时我们的一边探讨最优监测方法的同时，更要创新监测方法。
光纤窃听原理
常用的光纤窃听方法主要包括光纤弯曲法、V型槽切口法、散射法等。通过人为改变光缆的部分物理特性就可以窃取光缆中的有效信息，大部分窃听手段都是以破坏原有光缆为前提。所以我们根据窃听过程中是否对光纤或光纤信号进行破坏，又可以分为隐蔽窃听和非隐蔽窃听两类。
窃听光纤信息的基本步骤：第一步，选择有利窃听位置，对光缆进行适度弯曲。第二波从光纤中折射出来的光线信号被设备中的光学检测设备拾取。第三步，将窃取信号发送给光电转换设备。第四步，通过光电转换装置将光信号转换为电信号，然后利用以太网线将数据传送到电脑上。
光时域反射仪（OTDR）监测技术
信道衰减引起的信号功率波动码元错误率变化等是一个平缓的渐变的过程；产生的故障会猛然致使通信中等情况发送；装置窃听设备的过程中将促使突发误码和突发功率波动，当窃听设备安装完毕后误码和功率波动将在新的区间上平缓变化。这些特性是光纤盗听检测的基础，下面将对光时域反射仪进行介绍。
OTDR是一个非常重要的光纤测试仪表，工程中用它来测试光纤传输系统中的接头损耗、定位光纤断点和端点、光纤长度、光纤衰减、测试反射值和回波损耗、查找故障地点并定坐标、创建数据文件、数据存档并打印。
工作机理：第一步，先把在脉冲调制加载至激光器中，分离发射光与接收光的光方向耦合器，将测试光传送至测量对象的光传输线路；第二步，保存参数，可以通过终端监控光路的变化来识别可疑光路的入侵；第三步，测试事件发生的大致位置和距离。
综上，敌对分子如果对光缆保护进行切割必然会使光纤应力发生改变或产生微弯等效益，这样一来，我们通过光纤受到的微扰进行反监测或对光纤传输链路的损耗进行反监测，可以准确的检测到是否被窃听，再利用光时域反射仪大致确定事件发生的位置。
光码分多址技术
光码分多址（OCDMA）技术是光域内的扩频通信技术，它充分将码多址（CDMA）技术融合进光纤通信中，并利用光纤CDMA技术的多址能力和传输的宽带宽实现超高速连接和通信。信息传输过程中的安全性和保密性是通信系统设计的最重要的环节。OCDMA通信技术采用单极性正交扩频码序列，经扩频编码对传输信号进行了封装和伪装，又利用输出光序列的频率范围宽、功率低等优点，迫使敌对分子必须靠近网络才能接收到信息。所以OCDMA通信的保密性和安全性比其他的多址技术优越很多。
在OCDMA编码器中，将用户的光信号用扩频正交码序列进行扩频编码处理，不但提高了扩频增益，增强抗干扰能力，而且提高信噪比。扩频序列的采用使得OCDMA网络允许多用户的异步传输信息，而不需要复杂的网络协议控制，从而加强了网络系统的可塑性。
结语
OTDR能够非破坏性地进行光纤事件位置定位、单端介入，其直观快速的优点使得OTDR成为光纤检测最受欢迎的仪表。OCDMA采用不同的光正交码字作为用户的地址，通过直接光编码和光解码，使光纤可以提供极大的宽带资源。尽管OCDMA用于接入网具有很好的优点，但实际应用中，在扩频技术、正交码元、多用户干扰等方面仍存在许多问题需要进一步地解决。针对光纤信号的反窃听技术也日趋成熟，光纤通信的保密性的箴言已经开始动摇。积极研究能够防范针对光纤信道的各种反窃听的最新技术（尤其在量子方面有所突破）对国防安全具有重要意义。
光子瑞利的光纤侦听技术可完全解决涉密单位光缆窃听事件发生，通过一根备用纤芯即可监听到数条光缆周围半径10米范围内的施工作业声音，以及触碰光缆、刮擦光缆、开播光缆事件。

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