Transmissão Segura utilizando
Saltos em Frequência
Projeto em Eletrônica Aplicada:
Sistema de Comunicação Segura
Métodos de ataque
•
•
•
•
Interceptar
Enganar
Determinar a direção da fonte
Jamming
Soluções
• Comunicação Segura (COMSEC) – criptografia
• Transmissão Segura (TRANSEC) – espalhamento do espectro
Ameaça
Interceptação
Engano
Determinação da
Direção
Jamming
Canal Fixo + Informação
sem proteção
Possível
Possível
Possível
Possível
Canal Fixo + COMSEC
Não possível
Não possível
Possível
Possível
TRANSEC + Informação
sem proteção
Possível
Não possível
Depende do
Sistema TRANSEC
Não possível
TRANSEC + COMSEC
Não possível
Não possível
Depende do
Sistema TRANSEC
Não possível
Técnicas de Espalhamento do Espectro
• Trunking systems
– O sistema transmissor monitora o canal e altera a
frequência de transmissão sempre que detectar
jamming.
• Burst Transmission
– Os dados são enviados em blocos, a uma taxa
mais elevada que a taxa com que são fornecidos
ao transmissor.
Técnicas de Espalhamento do Espectro
• Direct Sequence Encoding
– Os dados são multiplicados por uma sequência
pseudo-aleatória com uma taxa mais elevada,
espalhando o espectro
• Frequency Hopping
– Os elementos da rede de comunicação executam
saltos coordenados na frequência da portadora
em que transmitem e recebem os dados
Frequency Hopping
Frequency Hopping
• As operações de COMSEC e TRANSEC compartilham alguns
elementos.
Frequency Hopping
• Parâmetros essenciais no sistema TRANSEC
– Chave de Segurança
– Tempo
• A partir da Chave de Segurança, o algoritmo gera a
sequência na qual são efetuados os saltos em
frequência na transmissão.
• É essencial a existência de um esquema de
sincronização entre os relógios dos diversos
elementos da rede de comunicação.
Frequency Hopping
Frequency Hopping - Sincronização
• A sincronização deve ocorrer no início da operação.
• O transmissor transmite apenas durante uma parcela do
tempo em que determinada frequência é sintonizada,
para evitar que o receptor esteja em outra frequência
devido a desvios no relógio.
• Um dos elementos do sistema (mestre) deve ser
responsável por enviar um sinal para sincronizar os
relógios.
• O canal de sincronização também deve ser controlado
por uma chave de segurança, caso contrário pode haver
ataque ao canal fixo inviabilizando a sincronização.
nRF24L01 – Nordic Semiconductor
• Opera com 125 canais de resolução 1MHz na faixa de
2400 MHz a 2525 MHz.
• Os dados de controle e payload são transferidos
através de interface SPI.
• Possui o modo de operação ShockBurst , onde dados
com baixa taxa são enviados em pacotes a 1Mbps.
nRF24L01 – Nordic Semiconductor
• Formato do pacote no modo ShockBurst
• Nesse caso o preâmbulo é fixo.
• O dispositivo configurado como receptor recebe bits
até encontrar a sequência do preâmbulo. A partir daí
ele passa a verificar se o pacote apresenta um
endereço válido.
• Maior segurança é obtida quando o preâmbulo é
controlado por uma chave de segurança.