Оптические кабели представляют собой наиболее привлекательное средство передачи больших объёмов информации. Однако не стоит забывать о том, что тянуть оптоволокно до одного компьютера – это практически никогда не используемая практика.

Подробности о подключении оптических кабелей можно найти на http://www.optcable.ru/kabel-no-provodnikovaya-produkciya/opticheskij-kabel/. В данной публикации будут представлены общие методики.

Сложности в соединении оптического провода

Стоит ли говорить о том, что оптический провод представляет собой не что иное, как жилу, выполненную из прозрачного пластика или стекла. Естественно, соединить такой провод скруткой не представляется возможным.

Для спайки оптического проводника используется специализированное оборудование. Арендовать его нет никакого смысла (только в том случае, если в принципе в округе не существует специалистов, которые могут выполнить установку оптического волокна).

Крайне важно обеспечить качественную подготовку проводников к спайке. Выполняется она следующим образом:

• Предварительно концы оптоволокна обламываются под углом в 90 градусов;
• концы оптоволокна спаиваются под прямым углом;
• при высокой температуре в спецсреде оптическое волокно спаивается;
• устанавливается защитный изоляционный слой.

Однако, оптический кабель не может быть подключен в компьютер напрямую. Да и не требуется это вовсе.

Сегодня специалисты пользуются Ethernet-конвертерами.

Во многом сложности подключения оптоволокна обусловлены именно выбором подходящего конвертера. Далее из означенного оборудования выходит уже всем привычная витая пара, которая через Ethernet включается в компьютер.

Почему оптические кабели стали так часто применяться?

Дело в том, что объёмы информации увеличиваются в геометрической прогрессии. Экспонента необходимости передачи увеличивающихся объёмов информации вынуждает профильные организации использовать надёжные каналы передачи данных.

Электрически передать такие массивы данных не представляется возможным.

Кроме того, на передачу подобным образом влияли бы электромагнитные помехи. Процент потерянной информации в случае транслирования её на большие расстояния является неприемлемым.

Среди минусов оптического волокна наблюдается невозможность его складывания под острым углом из-за риска обломить.

Смотрите также:

• Узнайте о характеристиках кабеля, который вполне устойчив к открытому огню.

В видео будут продемонстрированы оптические и цифровые кабели:

www.tell-all.ru

Как подключить оптический кабель? | Хочу всё знать!

Цифровой оптический аудиокабель необходим при переносе от компьютера (СD плеера) сжатого цифрового аудиосигнала к акустической системе либо ресиверу. При необходимости подключить его можно самостоятельно.

Данный кабель не нуждается в использовании электричества при передаче цифрового сигнала, не образует помехи, почти не искажает звук на компьютере. Произведите установку всех драйверов, прикладного программного обеспечения, идущего в комплекте со звуковой либо материнской платой, в точном соответствии с инструкцией. Эти действия дадут возможность компьютеру и внешнему аудиоприемнику сигнала верно определить оптическое соединение на период подключения.

В проведении данной процедуры не нуждаются бытовые аудиоустройства, специально предназначенные для функционирования с помощью оптического кабеля. К ним относится цифровой домашний кинотеатр, оборудованный встроенной электронной схемой, способной самостоятельно определить период подключения сигнала с помощью оп-тического аудиокабеля.

Далее следует произвести подключение одного из концов аудиокабеля к порту источника на внешней звуковой карте (компьютере) с помощью разъема стандарта S/PDIF. Это прямоугольный порт, совместимый с коннектором аудиокабеля, имеющим защиту от неверного присоединения.

Другой конец кабеля подключается к порту приемника цифрового аудиосигнала. Чаще всего на бытовых аудиоустройствах они имеют обозначения TOSLINK, Optical Digital, S/PDIF. Прочие аудиокабели и соединяющие устройства следует отключить, поскольку аудиосистема может продолжать их использовать по умолчанию. Можно пользоваться переключателем входов на усилителе.

hochuvseznat.com

Как правильно подключить колонки к телевизору: 3 способа

Подключить колонки к телевизору довольно простоЕще несколько лет назад, услышать качественный и объемный звук мы могли в кинотеатрах или на концертах. В частном порядке использовались музыкальные центры и мощные магнитофоны. Они конечно были громкими, но звучание происходило из двух колонок. В настоящее время насладится отличным звуком и картинкой можно с помощью домашних кинотеатров, оборудованными различными саунд системами, которые в свою очередь нужно грамотно и с пониманием дела подключить и настроить.

Для того, чтобы подсоединить все колонки к домашнему кинотеатру, не нужно быть профи в этом деле. Просто следуйте данной инструкции. А правильно подключенная саунд система, порадует вас объемным и высококачественным звуком.

Для подключения потребуется:

• Ресивер;
• Колонки;
• Кабеля для подключения.

Не зависимо от того, какая у вас система, первым пунктом в подключении будет звук. Стандартным набором различных систем звука, является наличие нескольких динамиков (фронтальные, тыловые, центральная) и сабвуфер. Способы крепления проводов в контактах различаются, но схема их подключения у всех одинакова.

Фронтальные колонки, так как они являются основным источников звука, размещают обычно недалеко, или у самого телевизора, и направлены они тыльной стороной к стене. Гнезда на ресивере для подключения фронтальных колонок обозначены (Front).

Подключение колонок к телевизору можно произвести с помощью инструкции

Кабель для данных колонок, на концах разделен на два разноцветных провода (обычно черный и красный), где красный это плюсовой, а черный минусовой. Подключаются они либо в зажимные, либо в резьбовые контактные соединения.

Если после подключения звук в колонках отсутствует, значит плюсовые и минусовые контакты перепутаны.

Центральная колонка (если таковая имеется), так же отвечает за основное звучание. Располагается она непосредственно у телевизора. Высота расположения зависит от вашего вкуса. В домашний кинотеатр подключается тем же способом, что и фронтальный и обозначен на корпусе ресивера (Center).

Далее таким же образом подключаются тыловые колонки. Располагают их напротив фронтальных, чем добиваются неповторимого объемного звучания. Обозначены (Surround). И затем подключается сабвуфер, который насыщает звучание низкими частотами. Обозначен (Subwoofer).

Как подключить домашний кинотеатр к телевизору: инструкция

Работа домашнего кинотеатра состоит в том, что обработанный сигнал от источника, через ресивер подается на колонки и на экран телевизора. Для передачи изображения через домашний кинотеатр, существует несколько способов подключения.

Виды подключения:

• HDMI кабель;
• RGB кабель;
• Композитный разъем.

Для того, чтобы вывести на экран телевизора картинку высокого качества, воспользуйтесь способом с использованием HDMI кабеля, который обычно идет в комплекте кабелей для подключения домашнего кинотеатра. Правильность подключения перепутать просто не возможно, что облегчает задачу. Штекера кабеля напоминают штекера зарядки (USB), только немного большего размера. Для подключения на ресивере найдите надпись (HDMI OUT), а на телевизоре (HDMI IN).

Подключение домашнего кинотеатра к телевизору

Особенностью кабеля HDMI, является то, что он способен передавать не только картинку, но и звук.

Может быть, что на вашем телевизоре отсутствует разъем или уже занят другим кабелем. В этом случае можно воспользоваться RGB кабелем. В отличие от предыдущего, данный кабель способен передавать только изображение. Этот кабель представляет собой соединенных вместе три провода с наконечниками трех цветов (красный, зеленый, синий). Подключается в разъемы под маркировкой (Component Video Out) и (Component In), согласно цветам коннекторов.

Так же, осуществить подключение возможно при помощи композитного кабеля. Подключение производиться через композитные разъемы обозначенные (Composite Video Out) и (Composite In). В отличие от других способов подключения, данный выводит на экран картинку не очень высокого качества.

Способы: как подключить ноутбук или компьютер к домашнему кинотеатру

В настоящее время, все больше людей телевизор используют в качестве «мебели». С развитием интернет технологий и появилась возможность слушать музыку и просматривать фильмы на компьютере. А что бы насладится картинкой и звуком высокого качества, можно подключить компьютер к домашнему кинотеатру.

Способы подключения:

• При помощи кабелей;
• Посредством внешней звуковой карты.

Для обеспечения передачи объемного звука с ноутбука на домашний кинотеатр, нужен кабель HDMI. Он дает возможность передавать как картинку, так и звук. Для этого нужно подключить коннектор кабеля к GDMI выходу на ноутбуке, а второй непосредственно к кинотеатру (ресиверу). После этого звук и картинка должны воспроизводиться через кинотеатр.

Если этого не произошло, следует настроить устройство воспроизведения на самом компьютере. Для этого заходим в панель управления, выбираем вкладку Звук. Далее открывается вкладка воспроизведение. Выбираем устройство с поддержкой HDMI, кликаем по нему правой кнопкой мыши и выбираем пункт «использовать устройство по умолчанию». Затем кликаем на «настройка» и выбираем соответствующую систему для воспроизведения (5.1 или 7.1). Настройка завершена, и звук должен пропасть с динамиков ноутбука.

Если подключение осуществляется через видеокарту компьютера с переходником DVI – HDMI, то звук на ресивер нужно будет подать вручную. Для этого нужно используя кабель SPDIF, подсоединить материнскую плату или звуковой адаптер с видеокартой.

Подключить домашний кинотеатр к компьютеру можно с помощью кабеля

Важно знать! От правильности подключения, напрямую зависит целостность кабеля. Шнуры необходимо соединять согласно маркировке.

Если же на ноутбуке отсутствует HDMI разъем, можно воспользоваться простым решением в виде внешней звуковой карты. Для ее подключения не требуется специальных навыков и знаний, а так же для некоторых видов специальных установочных программ. В данные устройства существует возможность подключать не только ресиверы, но и микрофоны с наушниками.

Так же, для управления системой можно использовать телефон.

Оптический кабель предназначенный для телевизора или домашнего кинотеатра

Современные технологии, позволяют использовать оптические кабели не только для промышленности, довольно часто их используют для высокоскоростной и качественной передачи различного рода сигналов. Так же они нашли применение и для подключения телевизоров и домашних кинотеатров.

Оптический кабель предназначен:

• Интернет соединение;
• Передача звука и изображения.

При помощи оптических кабелей, к телевизору можно подключать звуковые системы 5.1, а так же интернета. Важным условие при подключении различных систем, является правильный подбор кабеля, что позволит осуществить надежное соединение и долговременную работу.

Оптический кабель необходимо выбирать грамотно

Для подключения аудиосистем распространенным является кабель TOSLINK, так ка он поддерживает много форматов. Но для передачи видео на экраны телевизоров используются кабеля с маркировкой (EIAJ / JEITA RC-5720). Кабели TOSLINK используются такими известными компаниями производителями как LG (лджи), Samsung (Самсунг) и Genius.

Но у них есть некоторые недостатки, Данные кабели могут передавать помехи, вызвать дрожание изображения или прерываться связь. Эти модели обладают высоким сопротивлением.

Важно знать! Для передачи наиболее качественного изображения и звука, рекомендуется использовать кабели длинной не превышающей 4 метра.

Но главным отличием от остальных видов, оптоволоконные кабели обладают очень высокой пропускной способностью. И правильное их применение позволит добиться высоких результатов.

Как соединить звук и телевизор (видео)

Как видите, подключение различных аудиосистем и домашних кинотеатров, а так же отдельных их частей не требует специализированных знаний и навыков. С этим вы легко справитесь самостоятельно. И не стоит забывать, что при покупке домашнего кинотеатра всегда прилагается подробная инструкция.

6watt.ru

Компьютерный блог

Цифровой оптический аудиокабель используется для переноса сжатого цифрового аудиосигнала от источника (компьютера или CD плеера) к ресиверу или акустической системе. Оптический аудиокабель хорошо применять на небольших расстояниях, где существует большой риск наводки радиочастотных помех (интерференции). Такой кабель не использует электричество для передачи цифрового сигнала от источника к приемнику, поэтому сам по себе не является источником помех, дает меньшее искажение звука на компьютере и к тому же позволяет гальванически развязать электронные приборы.

Обычно аудиокабель, использующий оптоволокно, применяет формат интерфейса передачи звука S/PDIF, что в полном названии значит Sony/Phillips Digital Interconnect Format. Существует и другой вариант исполнения этого интерфейса на основе коаксиального кабеля. Здесь стоит отметить, что оптический интерфейс очень удобен для передачи многоканального звука по одному акустическому кабелю, что невозможно с другими классическими видами подключения. Этому способствует использование многомодового оптического волокна.

Инструкция

1. Установите все драйвера и прикладное программное обеспечение, которое шло в комплекте со звуковой или материнской платой, согласно с инструкцией производителя. Это позволит компьютеру и внешнему аудиоприемнику сигнала правильно определить оптическое соединение в момент подключения. Такой шаг не придется выполнять на бытовых аудиоустройствах, специально разработанных для работы через оптический кабель. Например цифровой домашний кинотеатр имеет встроенную электронную схему, самостоятельно определяющую момент подключения сигнала по оптическому аудиокабелю.

2. Подключите один конец оптоволоконного аудиокабеля к порту источника (на компьютере или внешней звуковой карте) через разъем стандарта S/PDIF. Этот коннектор представляет собой прямоугольный порт, который совместим с коннектором аудиокабеля и имеет защиту от неправильного присоединения.

3. Подключите второй конец оптического кабеля к порту приемника цифрового аудиосигнала, например ресиверу. Обычно на бытовых аудиоустройствах такой порт обозначается как «S/PDIF», «Optical Digital» или «TOSLINK».

4. Отключите все другие аудиокабели, соединяющие устройства (коаксиальные кабели), так как аудиосистема может продолжить их использование по умолчанию. Или используйте переключатель входов на усилителе. Советуем вам прочитать интересную статью о том, как включить звук в безопасном режиме.

Оптический медиаконвертер это устройство предназначенное для преобразования оптического сигнала в электрический и обратно.

Зачем это нужно?

Предположим, у Вас есть компьютер (точка А) который необходимо подключить к коммутатору установленному в удалённом месте (точка Б). Между точками А и Б предполагается или уже проложен оптический кабель (медный кабель не целесообразно использовать если расстояние превышает 100м). В компьютере нет оптических портов, поэтому для подключения необходимо использовать медиаконвертер.

Как выбрать оптический медиаконвертер?

При выборе оптического медиаконвертера необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

1- Максимальная длина передачи данных.

От этого параметра зависит максимально возможное расстояние между медиаконвертерами, ну или между точками А и Б. Максимальная длина передачи данных зависит от типа установленного модуля SFP (устройство преобразующее оптический сигнал в электрический и наоборот). Можно встретить длину передачи до 80км.

2- Число подключаемых оптических волокон.

Также зависит от типа SFP модуля. Бывают на 1 или 2 волокна.

3- Типы и количество портов.

От типа оптического порта зависит выбор оптического патчкорда (может быть SC или LC), поэтому перед заказом патчкорда следует ознакомиться с этой характеристикой. Электрических портов может быть один или несколько.

5- Цена.

Цена медиаконвертера может быть от 3000 рублей. Чем больше длина передачи, тем выше цена причём разница в разы.

Рассмотрим несколько медиаконвертеров:

Медиаконвертеры D-Link:

Медиаконвертер D-Link DMC-1580SC:

1- Максимальная длина передачи данных — 80км;

5- Цена ~ 27000 рублей.

Медиаконвертер D-Link DMC-1530SC:

1- Максимальная длина передачи данных — 30км;

2- Число подключаемых оптических волокон — 2 волокна;

3- Тип и количество оптических портов — SC/UPC — 2порта, 10/100BASE-T — 1 порт;

5- Цена ~ 5000 рублей.

Медиаконвертер D-Link DMC-1910 (T (передающий) и R (принимающий)) :

1- Максимальная длина передачи данных — 15км;

2- Число подключаемых оптических волокон — 1 волокно (приём/передача в сторону А-Б 1310/1550нм; приём/передача в Б-А 1550/1310нм);

3- Тип и количество оптических портов — SC/UPC — 1порт, 1000BASE-T — 1 порт;

5- Цена ~ 24000 рублей за комплект из 2-х штук.

1- Максимальная длина передачи данных — зависит от устанавливаемого SFP+ модуля (SFP+ модуль приобретается отдельно);

2- Число подключаемых оптических волокон — зависит от устанавливаемого SFP+ модуля (SFP+ модуль приобретается отдельно);

3- Тип и количество оптических портов — 10GBase-X SFP+ — 1порт, 10GBase-CX4 — 1 порт;

5- Цена ~ 7500 рублей.

Смотрите состав исполнительной в разделе: «Состав исполнительной»

Скачивайте акты, протокола и другое в разделе: «Акты и прочее»

Скачивайте полезные книги, ГОСТы, СнИПы в разделе: «ГОСТы и книги «

На данный момент оптоволоконный кабель является самым быстрым способом интернет подключения в мире. Высокая скорость сети обеспечивается за счет передачи данных с помощью света. Фактически кабель состоит из множества отдельных проводков, по которым проходят световые импульсы. Подобные кабеля способны к одновременной передачи данных с нескольких объектов, без каких либо потерь информации или же скорости. Пользуясь этой особенностью, провайдеры часто совмещают услуги кабельного ТВ, телефонии и интернета в одном кабеле, что позволяет значительно сократить расходы. Оптоволокно - технология будущего.

В данной статье мы рассмотрим, сколько стоит провести оптоволокно в частный дом и как это сделать.

Преимущества оптоволокна

• долговечность;
• высокая пропускная способность;
• безопасность, данный вид связи позволяет быстро выявить стороннее вмешательство;
• универсальность.

Оптоволокно Ростелеком в частный дом - как подключить?

Ранее подобный вид связи был доступен лишь только в квартире, но в настоящее время появилась возможность провести оптоволоконный кабель и в частный дом. Подобные услуги оказывает фирма Ростелеком. Чтобы подключить данную услугу, достаточно просто оставить заявку в офисе компании или на сайте rostelecom.ru.

Оптоволокно Ростелеком в частный дом - краткая инструкция, как подключить:

1. Перейдите на сайт компании rostelecom.ru.
2. Выберите ваш регион.
3. Перейдите в раздел "Для себя".
4. Перейдите во вкладку "Интернет".
5. Выберите тариф и нажмите кнопку подключить.
6. Заполните анкету и нажмите "Заказать".

При отсутствии интернет доступа вы можете посетить офис компании лично и обсудить все вопросы со специалистом.

Сколько стоит провести оптоволокно Ростелеком в частный дом?

При подключении своего дома к оптике в частном секторе, цена будет определена в зависимости от типа линии, метража и тарифа. В настоящий момент подключение производится всего за 99 рублей в месяц.

Также присутствуют следующие основные тарифные планы:

1. 200 Мбит/сек за 890 руб.
2. 100 Мбит/сек за 690 руб.
3. 80 Мбит/сек за 590 руб.
4. 45 Мбит/сек за 480 руб.

Подведение итогов

По отзывам пользователей, оптоволокно является отличным способом интернет подключения, так как способно обеспечить стабильную высокую скорость соединения. Проверено лично, на собственном опыте. Теперь и вы знаете, как провести оптоволокно в частный дом и можете это сделать по оптимальным ценам.

Торговый дом «ОПТЕН», являясь основным партнером многих отечественных и зарубежных компаний, предлагает к поставке весь спектр товаров для строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи. В частности кросс стоечный оптический http://td.opten.spb.ru/komm-cross/komm/krossi-sto , необходимый для функционирования оптоволоконных сетей.

• Перевод

Статьи по прослушиванию оптоволокна достаточно редки в силу определенной специфики такого рода коммуникаций. По мере удешевления оборудования и стоимости организации каналов связи на основе оптоволокна, они давно применяются в коммерческой практике. Специалистам ИТ, отвечающим за вопросы безопасности коммуникаций, стоит знать об основных источниках угроз и методах противодействия. Данная статья представляет собой перевод научной работы, опубликованной в материалах конференции HONET (High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies) в 2012 году. В сети удалось найти полнотекстовый авторский препринт, датированный осенью 2011 года, который, хотя и содержит некоторые ошибки (авторы не являются оригинальными носителями английского языка), тем не менее достаточно хорошо описывает существующие проблемы.

Скрытное подсоединие к оптоволокну: методы и предосторожности

М. Зафар Икбал, Хабиб Фатхалла, Незих Белхадж

M.Z IQBAL, H FATHALLAH, N BELHADJ. 2011. Optical Fiber Tapping: Methods and Precautions. High Capacity Optical Networks and Enabling Technologies (HONET).

Аннотация

Связь с использованием оптоволокна далеко не так безопасна, как это обычно принято считать. Существует ряд известных методов, используемых для извлечения или вставки информации в оптический канал и позволяющих избежать обнаружения подключения. Ранее сообщалось о нескольких инцидентах, в которых успешное подключение было сложно обнаружить. В данной работе рассматривается ряд известных методов подключения к оптоволокну, приводится отчет о симуляции оптических характеристик волокна, к которому подсоединение выполнено методом сгиба, а также доказательство концепции в виде физического эксперимента. Также представлены схемы различных сценариев, где злоумышленник, обладающий необходимыми ресурсами и использующий существующие технологии, может скомпрометировать безопасность оптического канала связи. Обсуждаются способы предотвращения подключения к оптоволокну, либо минимизации последствий утечки информации, передаваемой по каналу связи.

Данная статья основана на работе, поддерживаемой Королевскими ВВС Королевства Саудовская Аравия.

М. Зафар Икбал работает в Исследовательском Институте Продвинутых Технологий Принца Султана ([email protected])
Хабиб Фатхалла – доцент (помощник профессора) Университета Короля Сауда([email protected])
Незих Белхадж – постдок-исследователь Универитета Лаваля ([email protected])

I. ВВЕДЕНИЕ

В противоположность общему представлению, оптоволокно, по существу, не имеет защиты от сторонних подключений и прослушивания. В настоящее время по оптическим каналам связи передается огромное количество критической и чувствительной информации, и есть риск того, что она может попасть в руки определенных лиц, имеющих необходимые ресурсы и оборудование.

Подключение к оптоволокну (fiber tapping) – процесс, при котором безопасность оптического канала компрометируется вставкой или извлечением световой информации. Подключение к оптоволокну может быть интрузивным либо неинтрузивным. Первый метод требует перерезания волокна и подсоединения его к промежуточному устройству для съема информации, в то время как при использовании второго метода, подключение выполняется без нарушения потока данных и перерыва сервиса. Неинтрузивным технологиям и будет посвящена данная статья.

В настоящее время сообщается лишь о нескольких зафиксированных случаях подключения к оптоволокну. Это связано с большими сложностями в обнаружении места подключения, в то время как собственно подключение выполняется достаточно просто. Вот список основных инцидентов:

• 2000, В аэропорту Франкфурта, Германия обнаружено подключение к трем главным линиям компании Deutsche Telekom .
• 2003, на оптической сети компании Verizone обнаружено подслушивающее устройство .
• 2005, подводная лодка ВМФ США USS Jimmy Carter модернизирована специальным образом для установки несанкционированных подсоединений к подводным кабелям , (Отдельный пост на хабре - Подводная лодка USS Jimmy Carter, её специальные задачи и подводные оптические кабели ).

В следующих разделах мы представим краткий обзор способов неавторизованного подключения . Затем мы представим численное представление потери сигнала при сгибании волокна, сопровождаемое отчетом о физической демонстрации прототипа устройства для подключения к оптоволокну, разработанного в нашей лаборатории. Здесь же мы объясним устройство прототипа, используемое при этом оборудование и программное обеспечение. Также мы обсудим возможные сценарии подключения в реальных условиях и обговорим, какие ресурсы нужны для достижения этих целей. В итоге мы предложим несколько методик по защите оптических каналов против подсоединений.

II. МЕТОДЫ ПОДСОЕДИНЕНИЯ К ОПТОВОЛОКНУ

A.Сгибание волокна

При данном методе подключения, кабель разбирается до волокна. Данный способ основан на принципе распространения света через волокно посредством полного внутреннего отражения. Для достижения данного способа угол падения света на переход между собственно ядром волокна и его оболочкой должен быть больше, чем критический угол полного внутреннего отражения .

В противном случае, часть света будет излучаться через оболочку ядра. Значение критического угла является функцией показателей отражения ядра и его оболочки и представлено следующим выражением:

θ c =cos -1 (μ cladding / μ core), причем μ cladding < μ core ;

Здесь θ c – критический угол, μ cladding - показатель преломления оболочки, μ core - показатель преломления ядра

При сгибании волокна, оно искривляется таким образом, чтобы угол отражения стал меньше чем критический, и свет начал проникать через оболочку

Очевидно, что могут быть два типа сгибов:

1) Микросгиб

Приложение внешнего усилия приводит к острому, но при этом микроскопическому искривлению поверхности, приводящему к осевым смещениям на несколько микрон и пространственному смещению длины волны на несколько миллиметров (рис.1). Через дефект проникает свет, и он может использоваться для съема информации.

Рисунок 1.Микроизгиб

2) Макросгиб

Для каждого типа волокна существует минимально допустимый радиус изгиба. Это свойство также может использоваться для съема информации. Если волокно сгибается при меньшем радиусе, то возможен пропуск света (рис.2), достаточный для съема информации. Обычно минимальный радиус изгиба одномодового волокна составляет 6.5-7.5 см, за исключением волокна специального типа. Многомодовое волокно может быть изогнуто до 3.8 см.

Рисунок 2. Макроизгиб

B. Оптическое расщепление

Оптоволокно вставляется в сплиттер, который отводит часть оптического сигнала. Этот метод является интрузивным, поскольку требует разрезания волокна, что вызовет срабатывание тревоги. Однако, необнаруженное подключение такого типа может работать годами.

С. Использование неоднородных волн (Evanescent Coupling)

Данный способ используется для перехвата сигнала от волокна-источника в волокно-приемник посредством аккуратной полировки оболочек до поверхности ядра и затем их совмещения. Это позволяет некоторой части сигнала проникать во второе волокно. Данный способ трудновыполним в полевых условиях.

D. V-образный вырез (V Groove Cut)

V-образный вырез – это специальная выемка в оболочке волокна близкая к ядру, сделанная таким образом, что угол между светом, распространяющимся в волокне и проекцией V-выреза больше, чем критический. Это вызывает полное внутреннее отражение, при котором часть света будет уходить из основного волокна через оболочку и V-образный вырез.

E. Рассеяние

На ядре волокна создается решетка Брэгга, с ее помощью достигается отражение части сигнала с волокна. Это достигается наложением и интерференцией УФ лучей, создаваемых лазером с УФ возбуждением.

III. МОДЕЛИРОВАНИЕ

А. Методология

Для точной оценки потерь при сгибании оптоволокна типа SMF-28 используется полновекторный частотный решатель Максвелла, основанный на методе конечных элементов высокого порядка и допускающий адаптацию граничных условий - растягивающегося идеально согласованного слоя. Получены векторные расчеты констант распространения и электрических полей мод в изогнутых волноводах. Потери при сгибе рассчитываются на основе мнимой части константы распространения фундаментальной моды. Общие потери получены сложением потерь ортогональной и базовой моды. Результаты, полученные данным способом достаточно точны и были проверены в .

B. Данные для моделирования.

Для волокна SMF-28, радиус ядра и показатель преломления представляют собой соответственно.
r c = 4.15 μm и n c =1.4493
В оболочке, они соответственно равны:
r cl = 62.25 μm and n cl =1.444.
Коэффициент преломления воздуха равен 1.

C. Расчет потери мощности.

Радиус изгиба ρ взят по оси x, мода поляризуется вдоль оси y, а распространение идет по оси z, как показано на рисунке 3.


Рисунок 3

Рисунок 4 представляет собой выраженную в числах потерю на сгибе как функцию радиуса изгиба волокна метровой длины. Наблюдается логарифмическая зависимость потерь относительно радиуса изгиба. Для небольших радиусов изгиба (ρ < 10 mm), потери превышают 40 dB/м. При обычных радиусах изгиба (ρ > 15 mm) потери составляют меньше чем 1 dB/м


Рисунок 4. Численная оценка потери на изгибе, как функции от радиуса изгиба

IV. ЭКСПЕРИМЕНТ ПО ПОДКЛЮЧЕНИЮ К ОПТОВОЛОКНУ

A. Последовательность действий при подсоединении к оптоволокну.

Полностью операция прослушивания может быть реализована с помощью следующих шагов:

1. Получение оптического сигнала с волокна
2. Детектирование сигнала.
3. Обнаружение механизма передачи (декодирование протокола)
4. Программная обработка обнаружения фреймов/пакетов и извлечение из них необходимых данных.

Эксперимент включал в себя передачу цифрового видеосигнала через оптический Ethernet с одного компьютера на другой. Подсоединяемое волокно было разделано до оболочки и помещено в оптический каплер (coupler), где волокно сгибается, вызывая излучение некоторого количества света, нарушающего принцип полного внутреннего отражения. Это устройство направляет захваченный свет в однонаправленный конвертер Ethernet. В дальнейшем, фреймы Ethernet обрабатываются и из них реконструируется видеопоток на третьем ПК. Для передачи потока и воспроизведения использовался VLC плеер. Анализатор протоколов WireShark использовался для захвата пакетов, а ПО Chaosreader использовалось для реконструкции видео из захваченных пакетов.

B. Процедура

Программное и аппаратное обеспечение соединено как на рисунке 5. Разделанное волокно проходит от источника видео до приемника, через зажим каплера. В зажиме отводится часть света и попадает в однонаправленный медиаконвертер, считывающий Ethernet-фреймы, которые затем передаются в третий PC, на котором стоит WireShark. Анализатор протокола конвертирует фреймы Ethernet и извлекает такую информацию как MAC –адреса источника и приемника. Также он обрабатывает содержимое фреймов и достает из него IP-пакеты. Информация, полученная из пакетов, включает в себя IP-адреса, сообщения сигнальных протоколов и биты служебной загрузки.


Рисунок 5.Экспериментальная схема для подсоединения к волокну методом изгиба

Пакеты собранные таким способом сохраняются в формате файла pcap (packet capture). Затем файл обрабатывается ПО Chaosreader, который реконструирует оригинальные файлы и создает индекс реконструированных файлов. Для обнаружения нашего захваченного видео, мы смотрим в каталоге и ищем *.DAT файлы большого размера. Затем этот файл открывается в плеере VLC и показывает перехваченную часть видеопотока.

C.Возможные действия при прослушке

Помимо проигрывания видео, экспериментальная система, описанная здесь, может быть использована для выполнения ряда задач по перехвату информации, такой например как сведения для атаки по IP-адресам, кражи паролей, прослушивания VoIP-переговоров, реконструкции сообщений электронной почты с помощью бесплатного, коммерческого или самодельного ПО.

V. ДАЛЬНЕЙШИЕ СЦЕНАРИИ ПОДСОЕДИНЕНИЯ.

Эксперимент, описанный здесь, выполнялся с использованием Ethernet компонентов, по причине их наибольшей доступности. Однако, некоторые сценарии, возможные в реальной жизни, вполне могут выглядеть так:

Рисунок 6 Сценарий подсоединения с удаленной обработкой.

А.Подсоединение к сети передачи данных

.

Ценная информация может быть получена из сетей передачи данных таких как SDH и SONET - двух основных стандартов передачи данных по оптоволокну через магистральные каналы связи и метросети.

Информацию из высокоскоростных сетей достаточно сложно сохранять и обрабатывать, но на рынке доступны высокотехнологичные анализаторы SDH-протоколов, которые могут быть использованы для получения низкоуровневых исходных сигналов.Частично это упрощает возможные сложности, связанные со скоростью передачи данных. Такие устройства могут быть впоследствии доработаны для получения различных типов трафика, проходящего через сеть. Например, можно извлекать ethernet поток, который сопоставлен некоторому потоку контейнера VC4.

Подсоединение с удалённой обработкой

Существует две важных стимула заниматься удаленной обработкой:

• При подключении к дальним высокоскоростным (несколькоГбит/сек) каналам связи, роль хранилища становится крайне важной. Захваченные пакеты заполняют диск крайне быстро.
• Привлечение сетевых экспертов для работы в полевых условиях может оказаться весьма затратным. Более удобно организовать им работу в удаленном центре обработки где присутствует любое необходимое оборудование, сложно выносимое в поле.

При использовании воображения, можно легко достроить все необходимые сценарии по работе с удаленными данными. Например:

1) Использование беспроводного интернета. При использовании Wi-Fi, прослушивающий компьютер может находиться в другой комнате или фургоне, за пределами здания, где установлено подключение. Эксперт может работать в относительной безопасности с возможностью доступа ко всем ресурсам.
2) Использование микрочастотного или спутникового канала. Наша экспериментальная схема была модифицирована и Ethernet трафик перенаправлялся на направленный спутниковый канал (рис.6).
3) Вставка сигнала.При помощи метода рассеяния, описанного ранее, теоретически возможно создать устройство, которое имеет возможность передавать сигнал внутрь волокна посредством видоизмененной технологии оптического каплинга (coupling)
Можно разработать технологии для постановки помех на волокно без разрыва в связи или даже внедрение зловредной информации.

VI. ЗАЩИТА ОТ ПОДКЛЮЧЕНИЙ.

Есть три основных категории методов предотвращающих или снижающих до минимума влияние посторонних подключений:

A. Наблюдение за кабелем и мониторинг.

1. Мониторинг сигналов вблизи волокна.

Производство оптоволокна с дополнительными волокнами, по которым передается специальный сигнал мониторинга. Использование такого метода увеличит стоимость кабеля, но любая попытка согнуть кабель вызывает потерю сигнала мониторинга, и вызывает срабатывание сигнала тревоги .

2) Электрические проводники

Другой метод состоит в интегрировании электрических проводников в кабель, и если оболочка кабеля нарушена, то изменяется емкость между электрическими проводниками и это может использоваться для срабатывания тревоги.

3) Мониторинг мощности мод.

Этот метод применим к мультимодовому волокну, в котором затухание – это функция от моды, в которой распространяется свет. Подсоединение влияет на определенные моды, но при этом затрагивает и другие моды. Это приводит к перераспределению энергии от проводящих мод к непроводящим, что меняет соотношение энергии в ядре волокна и его оболочке. Изменение энергии в модах может быть обнаружено на принимающей стороне соответствующим измерением, что будет являться информацией для принятия решения – есть подключение к кабелю или нет .

4) Измерение оптически значимой мощности

В волокне может осуществляться мониторинг уровня оптически значимой мощности. В том случае, если она отличается от установленного значения, срабатывает сигнал тревоги. Однако это требует соответствующей кодировки сигнала, так чтобы в волокне присутствовал постоянный уровень сигнала, не зависящий от наличия передаваемой информации .

5) Оптические рефлектометры

Поскольку подсоединение к волокну забирает часть оптического сигнала, для обнаружения подключений могут использоваться оптические рефлектометры. С их помощью можно установить расстояние по трассе, на котором обнаруживается падение уровня сигнала (рис.7)

Рисунок 7. Поиск подключения на оптической трассе с помощью оптического рефлектометра

6) Методы с использованием пилотного тона:

Пилотные тоны проходят по волокну также как и коммуникационные данные. Они используются для обнаружения перерывов в передаче. Пилотные тоны могут использоваться для обнаружения атак, связанных с постановкой помех, но если несущие волновые частоты пилотных тонов не затрагиваются, то данный метод не является эффективным при обнаружении такого рода атак. О наличии подключения можно судить только по существенной деградации уровня сигнала пилотного тона

B. Сильногнущееся волокно.

Эти виды волокна, обычно называемые волокном с низкими потерями и сильным радиусом изгиба, защищают сеть передачи данных, ограничивая высокие потери, возникающие при прокалывании волокна или его сгибании. Кроме того, для светового потока становятся менее повреждающими такие факторы как вытягивание, перекручивание и другие физические манипуляции с волокном. Существуют также другие типы волокна основанные на иных технологиях производства .

C. Шифрование

Хотя шифрование никак не препятствует подсоединению к волокну, она делает украденную информацию малополезной для злоумышленников. Шифрование обычно классифицируется по уровням 2 и 3.

1) Шифрование третьего уровня

Пример шифрования третьего уровня – протокол IPSec. Он реализуется на стороне пользователя, так что это вызывает определенные задержки в обработке. Протокол поднимается вначале сессии и общая реализация может быть весьма сложной если в работу вовлечено большое количество сетевых элементов. Рассмотрим, например, разработку мультимедийных подсистем. При первоначальной разработке, связь между различными узлами и элементами является незащищенной. Существенно позже IPSec был встроен в оригинальный дизайн, так как технологии нижнего уровня не предлагали никакого шифрования вообще.

2) Шифрование второго уровня.

Шифрование второго уровня освобождает элементы третьего уровня от любого бремени шифрования информации. Один из возможных источников шифрования второго уровня – это оптический CDMA, который считается относительно безопасным . Данное допущение, в основном, базируется на методах расшифровки методом грубой силы и упускает из виду более продвинутые способы. Вероятность успешного перехвата данных является функцией нескольких параметров, включая отношение сигнал/шум, и дробление (fraction) доступной системной емкости. В указывается что увеличение сложности кода может увеличить отношение сигнал/шум, требуемое для злоумышленника чтобы «сломать» кодирование всего лишь на несколько dB, в то время как обработка менее чем 100 бит со стороны злоумышленника может уменьшить отношение сигнал/шум на 12 dB. Перепрыгивание по длинам волн и распределение сигнала во времени в частности, и использование O-CDMA в общем, обеспечивают достаточный уровень секретности, но он высоко зависит от системного дизайна и параметров реализации.

БЛАГОДАРНОСТИ

Авторы благодарят Исследовательский Институт Продвинутых Технологий Принца Султана за предоставление его ресурсов и выполнение экспериментальной части работы.

VII. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Подсоединение к оптоволокну является весьма осязаемой угрозой интересам национальной безопасности, финансовым организациям а также персональной приватности и свободам. После подключения, получаемая информация может быть использована многими способами в зависимости от мотивации злоумышленника и его технических возможностей. В данной работе мы предоставили концепцию как в виде симуляции, так и в виде физического эксперимента, используя подключение посредством ‘подключения методом сгиба’ и также продемонстрировали возможность существования разных сценариев, выполнимых при помощи доступных технологий. Помимо получения информации с оптоволокна, существует ряд методик, позволяющих вставлять информацию в неё, как в случае с разделением на неоднородных волнах и достигнуть постановки помех или вброса неверной информации. Явная легкость прослушивания оптоволокна требует определенных предосторожностей, что также описано в этой статье.

ССЫЛКИ

1. Sandra Kay Miller, «Hacking at the Speed of Light », Security Solutions Magazine, April 2006
2. Davis, USN, RADM John P.«USS Jimmy Carter (SSN-23): Expanding Future SSN Missions». Undersea Waifare, Fall 1999 Vol.2, No. I
3. Optical Illusion by: Sandra Kay Miller Information security Issue: Nov 2006.
4. Optical Network Security: Technical Analysis of Fiber Tapping Mechanisms and Methods for detection and Prevention, Keith Shaneman & Dr. Stuart Gray, IEEE Military Communications Conference 2004.
5. R. Jedidi and R. Pierre, High-Order Finite-Element Methods for the Computation of Bending Loss in Optical Waveguides, lLT, Vol. 25, No. 9, pp. 2618-30, SEP 2007.
6. FTB-8140 Transport Blazer - 40143 Gigabit SONETISDH Test Module, EXFO
7. «Optical Fiber Design for Secure Tap Proof transmission», US Patent No. 6801700 B2, Oct. 5,2004.
8. All Optical Networks (A ON), National Communication System, NCS TIB 00-7, August 2000
9. DrakaElite, BendBright-Elite Fiber for Patch Cord, Draka Communications, July, 2010
10. W. Ford, «Computer Communications Security», Upper Saddle River, NJ: Prentice-Hall, 1994.
11. D. R. Stinson, «Cryptography», Boca Raton, FL: CRC, 1995.
12. N. Ferguson and 8. Schneier, «Practical Cryptography», Indianapolis, IN: Wiley, 2003.

По мнению специалистов, на ближайшие несколько лет наиболее эффективную передачу данных в Сети будет обеспечивать оптоволокно, и мы будем пользоваться преимущественно оптоволоконным Интернетом. Его уже широко используют в Западной Европе и США, а также в РФ в местах плотной высотной застройки. Но свойства волоконно-оптического кабеля позволяют сегодня подключить к качественному высокоскоростному Интернету и загородный дом .

Что такое оптоволоконный Интернет

Для его подключения используются оптические волноводы. Сигнал движется по ним в виде световой волны с большой скоростью (со скоростью света). Поскольку сегодня вся передающая и принимающая сигналы аппаратура - электронная, необходимы преобразователи электронных сигналов в оптические и наоборот. Такие преобразователи - оптоволоконные модемы - давно разработаны, широко и успешно используются.

Кабель из оптоволокна - уникальный продукт высоких технологий

Технология производства оптоволокна берет начало в 50-тых годах ХХ века и до сих пор остается сложной и трудоемкой. Поэтому стоимость оптоволоконного кабеля не может быть низкой. Зато с его помощью мы получили быстрый Интернет и возможность использовать его на обширных территориях. Огромная пропускная способность оптического кабеля позволяет передавать большой объем информации в единицу времени. Оптический сигнал в нем почти не искажается и не ослабевает при передаче на большие расстояния.

Кроме того, материал, из которого делается стекловолокно, - кварц - очень легкий, долговечный, мало подвержен атмосферным воздействиям и влиянию электромагнитных полей. Химическая инертность делает его пожаробезопасным. К недостаткам стекловолокна относятся:

• сложность ремонта, из-за чего при локальном повреждении кабеля иногда приходится менять его полностью;
• сложность согласования с электрическими цепями (нужны модемы).

К сожалению, эти сложности объективно приводят к повышению стоимости подключения оптоволоконных систем связи.

Преимущества оптоволоконного Интернета

Замечательные свойства оптического кабеля обусловили существенные преимущества оптоволоконных систем связи относительно традиционных кабельных или DSL технологий:

• очень высокая скорость передачи информации, в том числе и при пиковых нагрузках на сеть вечером и в выходные;
• высокая помехозащищенность;
• практически отсутствует задержка сигнала - задержка в единицы мс, тогда как для 3G-интернета значения прядка 100мс, а для спутникового могут достигать 1000мс;
• затруднен несанкционированный доступ к передаваемой информации - врезка, индукционное считывание и другие угрозы;
• возможность подключения видеонаблюдения, охранных систем, IP-телефонии, интерактивного телевидения и т. д.;
• возможность прокладки оптоволоконного кабеля на большие расстояния;
• химическая устойчивость стекловолокна в агрессивных средах;
• хорошая гибкость кабеля;
• небольшие габариты и вес;
• защищенность от открытого огня и взрыва;
• долговечность.

По данным «Point Topic», общее количество тех, кто предпочел оптоволоконный Интернет , уже сегодня превышает число пользователей кабельного. Перечисленные преимущества оптоволоконных систем связи рождают уверенность, что в ближайшие годы весь Интернет в развитых странах станет оптоволоконным и доступным для жителей любого населенного пункта. В России свой вклад в это вносит компания « Асарта».