Bộ đàm sử dụng sóng vô tuyến để truyền tín hiệu, do đó nếu tín hiệu không được mã hóa, các cuộc trò chuyện rất có thể bị nghe lén. Trong bài viết này hãy cùng HHN TECH tìm hiểu về các công nghệ mã hóa tín hiệu trong bộ đàm để bảo mật liên lạc nhé.
1. Tìm hiểu về mã hóa bộ đàm
Mã hóa trong bộ đàm 2 chiều bao gồm việc chuyển đổi các tín hiệu âm thanh được truyền thành định dạng được mã hóa trước khi được gửi qua sóng vô tuyến. Điều này đảm bảo chỉ những người nhận được ủy quyền có khóa giải mã chính xác mới có thể nghe được nội dung.
Quá trình này bao gồm mã hóa tín hiệu âm thanh ở đầu người gửi và giải mã ở đầu người nhận, do đó đảm bảo tính riêng tư và bảo mật của thông tin liên lạc.
1.1. Nguyên lý hoạt động
Cấu hình
Các máy bộ đàm 2 chiều được thiết kế để liên lạc an toàn trước tiên phải được cấu hình bằng các khóa mã hóa và giải mã cụ thể. Quá trình thiết lập này thường bao gồm việc đưa bộ đàm vào chế độ lập trình, cho phép các thiết bị trao đổi các khóa mã hóa cần thiết. Sau khi được cấu hình, các bộ đàm sẽ sử dụng các khóa này để mã hóa và giải mã tín hiệu âm thanh.
Truyền và nhận
Khi một tín hiệu âm thanh được gửi đi, tín hiệu này sẽ được bộ đàm của người gửi mã hóa và truyền dưới dạng tín hiệu đã được mã hóa. Nếu một người không được ủy quyền chặn được tín hiệu này, bộ đàm của họ không có khóa giải mã sẽ chỉ nhận được tín hiệu bị xáo trộn hoặc không thể hiểu được. Điều này đảm bảo các thông tin liên lạc vẫn riêng tư và an toàn.
1.2. Các cấp độ mã hóa
Mã hóa bộ đàm được chia thành nhiều cấp độ bảo mật khác nhau:
Mã hóa cấp thấp: Có thể bao gồm các kỹ thuật xáo trộn giọng nói cơ bản có thể dễ dàng được giải mã bởi một người có cùng loại bộ đàm từ cùng một nhà sản xuất.
Mã hóa cấp trung bình: Mức độ bảo mật cao hơn so với mã hóa cấp thấp. Các bên không được ủy quyền và không có khóa giải mã không thể nghe được tín hiệu âm thanh.
Mã hóa cấp cao: Cung cấp các tính năng bảo mật mạnh mẽ và thường được các cơ quan chính phủ và tổ chức an ninh sử dụng. Điển hình như tiêu chuẩn Project 25 (P25), là bộ giao thức được thiết kế để bảo mật thông tin liên lạc thoại và dữ liệu trong các hệ thống bộ đàm 2 chiều. P25 bao gồm các phương pháp mã hóa tiên tiến giúp bảo vệ thông tin liên lạc khỏi bị nghe lén và truy cập trái phép.
2. Tại sao cần mã hóa tín hiệu bộ đàm?
Bảo mật thông tin nhạy cảm: Mã hóa đảm bảo thông tin liên lạc được bảo mật và an toàn. Các bên không được phép không thể nghe lén các cuộc trò chuyện, điều này đặc biệt quan trọng đối với các thông tin liên lạc nhạy cảm và quan trọng.
Tuân thủ quy định: Nhiều ngành và lĩnh vực có yêu cầu pháp lý về bảo mật thông tin liên lạc. Mã hóa giúp các tổ chức tuân thủ các quy định này, tránh những hậu quả về mặt pháp lý và tài chính tiềm ẩn.
Tính toàn vẹn dữ liệu: Công nghệ mã hóa tín hiệu trong bộ đàm cũng giúp bảo vệ tính toàn vẹn của thông tin liên lạc bằng cách ngăn chặn các sửa đổi trái phép.
Chống nhiễu: Thông tin liên lạc được mã hóa ít bị nhiễu hoặc bị can thiệp, đảm bảo các kênh liên lạc ổn định và tin cậy ngay cả trong môi trường khắc nghiệt.
Chặn nghe lén: Tín hiệu âm thanh được truyền dưới dạng đã được mã hóa, các bên thứ 3 không thể giải mã nếu không có khóa giải mã phù hợp.
Đảm bảo tính riêng tư: Mã hóa giúp bảo vệ quyền riêng tư của người dùng, đặc biệt trong các trường hợp mà việc thông tin liên lạc cần được giữ kín đáo.
3. Công nghệ mã hóa tín hiệu trong bộ đàm để bảo mật liên lạc
3.1. Mã hóa đảo ngược giọng nói
Mã hóa đảo ngược giọng nói là công nghệ mã hóa tín hiệu bộ đàm cơ bản nhất. Trong đó, tần số bộ đàm và âm lượng của tín hiệu giọng nói được thay đổi bằng cách đảo ngược. Với phương pháp điều chế này, chỉ các bộ đàm sử dụng cùng một tần số, mã riêng tư và khóa mã hóa mới có thể nhận đúng các tín hiệu truyền của người dùng.
Công nghệ mã hóa này cung cấp khả năng bảo vệ cơ bản cho hầu hết các hệ thống bộ đàm 2 chiều và cung cấp tới 32 khóa mã hóa tích hợp. Tuy nhiên, ngày nay, mã hóa đảo ngược giọng nói cũng có thể dễ dàng được giải mã.
3.2. Mã hóa nhảy tần
So với mã hóa đảo ngược, mã hóa nhảy tần (hay trải phổ nhảy tần hay FHSS) có bảo mật tốt hơn. Trong đó, tín hiệu giọng nói không chỉ bị đảo ngược mà còn “nhảy xung quanh” qua một tần số và tốc độ tần số khác nhau, tức là từ UHF sang VHF sang HF và ngược lại.
Tuy nhiên, FCC đã sửa đổi các quy tắc, cho phép sử dụng hệ thống FHSS trong băng tần 2.4 GHz không cần cấp phép. Do đó, công nghệ mã hóa này thường được sử dụng trong các thiết bị như điện thoại di động, máy bay không người lái điều khiển từ xa,…. Mã hóa FHSS cũng có thể được tìm thấy trong một số bộ đàm trên băng tần 900 MHz.
3.3. Rolling Code
Công nghệ Rolling Code đảo ngược tín hiệu giọng nói của người dùng ở tốc độ thay đổi liên tục, nghĩa là mã hóa sẽ khác nhau mỗi khi gửi một tín hiệu truyền. Hầu hết các bộ đàm cao cấp đều sử dụng mã hóa Rolling Code. Công nghệ mã hóa bộ đàm này cung cấp cho người dùng tới 1020 khóa mã hóa.
Giống như mã hóa đảo ngược giọng nói, chỉ những bộ đàm sử dụng cùng tần số, có cùng mã bảo mật, cùng khóa mã hóa và nằm trong phạm vi tín hiệu của người dùng mới có thể nghe được tín hiệu truyền. Điểm khác giữa Rolling Code và đảo ngược giọng nói là số lượng khóa mã hóa và đảo ngược “lăn” tín hiệu khiến cho việc giải mã khóa mã hóa khó hơn.
3.4. Mã hóa DES và AES
Hầu hết các công ty bảo mật, các tổ chức tài chính và quân đội,… sử dụng mã hóa AES (Advanced Encryption Standard) hoặc DES (Data Encryption Standard). DES được phát triển bởi IBM vào đầu những năm 1970 và sau đó được thay thế bằng AES. Trên thực tế, AES 256-bit là tiêu chuẩn mã hóa mạnh nhất hiện có trên thị trường.
Vì AES và DES được sử dụng cho các ứng dụng và lĩnh vực nhạy cảm nên việc thiết lập khóa mã hóa của công nghệ mã hóa bộ đàm này cũng khá phức tạp. Việc thiết lập khóa yêu cầu một thiết bị đặc biệt được gọi là “Keyloader”, còn được gọi là KVL (Key Variable Loader). Thiết bị này có hình dạng tương tự như bộ đàm, cho phép người dùng nhập các khóa vào bảng mã hóa bên trong từng thiết bị bộ đàm.
KVL được kết nối với bộ đàm bằng một loại cáp đặc biệt và được gắn vào cổng giao tiếp của bộ đàm. Người dùng nhập các số và chữ cái riêng lẻ (tùy thuộc vào giao thức) vào KVL để tạo ra một mã duy nhất cho luồng liên lạc bộ đàm của họ. KVL sẽ chuyển đổi mã của người dùng, khoảng 20 ký tự thành khóa cuối cùng, sau đó được tải vào từng bộ đàm.
4. Lưu ý khi sử dụng công nghệ mã hóa tín hiệu bộ đàm
Khi áp dụng công nghệ mã hóa cho bộ đàm, các doanh nghiệp, tổ chức và người dùng cần lưu ý:
Độ phức tạp về mặt kỹ thuật: Việc triển khai mã hóa bộ đàm đòi hỏi người dùng phải có hiểu biết và chuyên môn về các tiêu chuẩn, công nghệ mã hóa và lựa chọn tiêu chuẩn phù hợp nhất với nhu cầu của tổ chức.
Khả năng tương thích của hệ thống: Đảm bảo các hệ thống được mã hóa có thể giao tiếp liền mạch với các hệ thống khác.
Tuân thủ quy định: Tùy thuộc vào lĩnh vực, các thông tin liên lạc được mã hóa phải tuân thủ các tiêu chuẩn quy định cụ thể, đòi hỏi các tổ chức và người dùng phải nắm rõ các quy định này.
Trên đây là các công nghệ mã hóa tín hiệu trong bộ đàm để bảo mật liên lạc phổ biến hiện nay. Ngoài ra, bạn đọc có thể tham khảo thêm một số bài viết đã có để tìm hiểu thêm các tiêu chuẩn chống nhiễu và lọc sóng của bộ đàm nhé.
