دسترسی چندگانه کد (CDMA) یک تکنولوژی ارتباطی بی سیم است که نقش مهمی در ارتقاء امنیت شبکه و حریم خصوصی داده ها ایفا کرده است.با استفاده از طرح های برنامه نویسی منحصر به فرد و تکنیک های طیف گسترده، CDMA تضمین می کند که داده های منتقل شده در امواج هوایی همچنان امن و کمتر مستعد به رهگیری یا مسدود کردن دسترسی های غیر مجاز است که کاربران را با فرکانس یا زمان جدا می کند، CDMA هر کد جداگانه را برای محافظت از همان انتقال کاربر به طور همزمان و نه تنها اجازه می دهد تا دسترسی به طور همزمان.

اصول CDMA: گسترش طیف و منحصر به فرد Coding

CDMA بر اساس اصل گسترش مستقیم طیف (DSSS) در یک سیستم CDMA ساخته شده است، سیگنال داده هر کاربر توسط یک کد سر و صدا (PN) که دارای نرخ بسیار بالاتر از خود داده ها است، تکثیر می شود، این انرژی سیگنال انتقال یافته در سراسر یک گروه فرکانس گسترده، و آن را به عنوان صدای سطح پایین به نظر می رسد که گیرنده با کد دقیق و دقیق است، فقط می تواند پیام های خاص را بازیابی کند.

هر کاربر فعال در همان گروه فرکانسی یک کد منحصر به فرد یازون (مانند کدهای والش در CDMA2000) اختصاص داده شده است، این کدها طوری طراحی شده اند که آنها در هنگام هماهنگ سازی صحیح با یکدیگر تداخل نمی کنند، زیرا کدهای ریاضی یا نورال انتقال می یابند، گیرنده می تواند سیگنال کاربر خاص را از سیگنال با استفاده از این لایه کد نویسی جدا کند که به طور ذاتی سیستم های زمان یا سیستم های زمان ثابت را می کند.

مستقیم در مقابل فرکانس گسترش طیف گسترده

در حالی که CDMA از طیف پخش مستقیم استفاده می کند، برخی از انواع سیستم ها طیف پخش فرکانس (FHSS) را برای امنیت اضافی استفاده می کنند.در FHSS، فرکانس حامل به سرعت در الگوی شناخته شده تنها به فرستنده و گیرنده، با این حال، اکثر پیاده سازی های تجاری CDMA وابسته به DSSS همراه با برنامه نویسی پیچیده و کنترل قدرت، هر دو روش محافظت در برابر باریک باند و گسترش آن را برای کد انتقال یا توالی انتقال داده های انتقال داده های انتقال داده بدون انتقال داده های انتقال داده های انتقال داده و یا بازیابی اطلاعات سخت فراهم می کنند.

مقایسه CDMA با دیگر روش های دسترسی بی سیم

برای قدردانی از مزایای امنیتی CDMA، به کنتراست آن با سایر فن آوری های چند دسترسی اصلی که در ارتباطات بی سیم استفاده می شوند، کمک می کند.

FDMA و TDMA

دسترسی چندگانه فرکانس (FDMA) هر کاربر را به یک کانال فرکانس اختصاصی اختصاص می دهد، در حالی که دسترسی زمان (TDMA) به هر کاربر یک اسلات زمان تکراری در همان فرکانس می دهد.در هر دو سیستم، سیگنال ها در باندهای نسبتاً محدود، قابل پیش بینی یا پنجره های زمان منتقل می شوند، و آنها را به رهگیری توسط یک گیرنده تنظیم شده به فرکانس خاص یا همگام سازی شده به اسلات زمان انتقال می دهد، به سادگی نمی تواند به انتقال یک سیگنال انتقال داده شده در کل انتقال دهنده ساده، بنابراین انتقال دهد.

OFDMA (استفاده در LTE و 5G)

دسترسی چندگانه فرکانس Orthogonal (OFDMA) طیف را به بسیاری از زیرcarriers تقسیم می کند و آنها را به طور پویا اختصاص می دهد، در حالی که OFDMA بهره وری طیف عالی را فراهم می کند و از نرخ داده های بالا پشتیبانی می کند، امنیت آن به رمزگذاری بالاتر لایه CDMA (مانند AES) متکی است، به جای لایه فیزیکی، موانع امنیتی فیزیکی اضافی ساخته شده است که فاقد سیستم های مدرن است، بنابراین استفاده از سیستم های حفاظت از آن قوی تر از سیستم های پشتیبانی می کند.

ویژگی های امنیتی شبکه های CDMA

شبکه های CDMA چندین مکانیسم امنیتی را پیاده سازی می کنند که با هم کار می کنند تا از ترافیک صوتی و داده ها در برابر دسترسی غیر مجاز، رهگیری و دستکاری محافظت کنند.

پروتکل های رمزگذاری

استاندارد های CDMA شامل الگوریتم های رمزگذاری قوی هستند.برای مثال، خانواده CDMA2000 از استفاده می کنند (یا بعدا خانواده از کلیدهای رمزگذاری کلید و پروتکل های رمزگذاری شده] برای ضبط صدا و سیگنال داده ها.

مکانیسم های تأیید اعتبار

شبکه های CDMA از روش های احراز هویت قوی استفاده می کنند.هنگامی که یک دستگاه تلفن همراه تلاش می کند تا یک تماس ثبت یا منشأ دهد، شبکه یک شماره تصادفی (RAND) ارسال می کند (RAND) تلفن همراه از کلید مخفی ذخیره شده (A-Key) برای محاسبه پاسخ تأیید هویت استفاده می کند، که با ارزش مورد انتظار توسط شبکه متغیر مقایسه می شود، این فرایند مانع از اتصال و تضمین تنها مشترکین معتبر دسترسی به شبکه.

مقاومت در برابر Jamming و Interference

طبیعت گسترش-spectrum CDMA مقاومت ذاتی را نسبت به هر دو مداخله عمدی و تصادفی فراهم می کند.یک مسدود کننده باید سیگنال خود را در کل گروه گسترده گسترش دهد (با استفاده از قدرت بالا) یا کد دقیق مورد استفاده توسط قربانی مورد نظر برای ایجاد آسیب موثر، مسدود کننده های Narrowband تنها بر بخش کوچکی از سیگنال CDMA تأثیر می گذارند و اصلاح خطا می تواند داده های انعطاف پذیر تر را در برابر حملات TDMA بازیابی کند.

مزایای حریم خصوصی داده های ارتباطات CDMA

حریم خصوصی داده ها یک نگرانی مهم در ارتباطات بی سیم است.کد و مکانیسم های رمزگذاری CDMA به محافظت از داده های کاربر از دسترسی بازیگران مخرب کمک می کند.

User injectionity و کاهش ریسک های نشتی

در شبکه های CDMA، هویت کاربر از طریق استفاده از شناسه های موقت (TMSI) و انتقال رمزگذاری شده شناسه های دائمی محافظت می شود، علاوه بر این، کدهای پخش فیزیکی لایه به طور موثر انتقال به شنوندگان گاه به گاه را ناشناس می کند، زیرا هر تلفن همراه از یک کد مختلف استفاده می کند، یک ناظر نمی تواند به راحتی به یک مشترک خاص انتقال دهد بدون اینکه پیام های سیگنال بالاتر را ردیابی کند، این به طور قابل توجهی سخت تر یا بر اساس انتشار های رادیویی آنها.

حفاظت در برابر حملات انسان-در-میانه

پروتکل های احراز هویت CDMA به طور قابل توجهی خطر حملات مرد-در میانه را کاهش می دهد.یک ایستگاه پایه جعلی (BTS جعلی) که تلاش می کند یک شبکه مشروع را به درستی به چالش پاسخ دهد - تبادل پاسخ بدون دانستن راز A-Key، ایستگاه پایه سرکش نمی تواند به تلفن همراه معتبر باشد، و تلفن همراه اجازه نمی دهد تا ثبت نام برخی از پیاده سازی های قدیمی تر را برای کاهش حملات رمزگذاری مناسب (مانند رمزگذاری صحیح و سیگنال های تلفن همراه).

محدودیت ها و چشم انداز امنیتی اودرینگ

هیچ تکنولوژی کامل نیست و CDMA محدودیت های شناخته شده ای دارد.استاندارد اصلی CDMA (IS-95) از ]CMEA [سیستم رمزگذاری پیام سلولی] برای سیگنال دهی استفاده کرد، که بعدها به عنوان ضعیف شناخته شد. [0 ] بازنگری های زیرکانتی الگوریتم های قوی تر مانند [F:2AES [F ]F و [F] را برای تأیید هویت قوی تر معرفی کردند.

با این حال، CDMA در برخی مناطق برای صدای 2G و 3G و خدمات داده های کم نرخ و همچنین در برخی از سیستم های ارتباطی تخصصی (به عنوان مثال، تلفن ماهواره ای، شبکه های خصوصی) برای این استقرار ها، امنیت داخلی CDMA هنوز هم پایه ای از حفاظت است که از طرح های آنالوگ غیر رمزنگاری شده یا ساده دیجیتال تجاوز می کند.

برنامه های کاربردی در دنیای واقعی نشان دهنده امنیت CDMA

خواص امنیتی CDMA آن را به یک انتخاب ترجیحی برای ارتباطات نظامی و دولتی تبدیل کرده است.به عنوان مثال، Globalstar [ شبکه تلفن ماهواره ای با استفاده از تکنولوژی CDMA همراه با رمزگذاری نهایی برای ارائه صدا و خدمات داده به طور مشابه، بسیاری از سیستم های رادیویی خصوصی که توسط ارائه دهندگان زیرساخت های بحرانی استفاده می شود، از فرم های مبتنی بر CDMA برای جلوگیری از انتشار اطلاعات حساس و نشان دادن این برنامه های کاربردی استفاده می کنند.

برای مطالعه بیشتر در مورد موضوع، [Qualcomm CDMA] مرور کلی فناوری CDMA اطلاعات فنی دقیق را ارائه می دهد. NIST] انتشار در امنیت CDMA [FLT3] یک تجزیه و تحلیل عمیق از جنبه های رمزنگاری ارائه می دهد.

نتیجه گیری

تکنولوژی CDMA از طیف گسترده، کدهای منحصر به فرد و قدیمی و رمزگذاری قوی برای ارائه حفاظت قوی در برابر دسترسی غیر مجاز و نقض داده ها در ارتباطات بی سیم استفاده می کند، در حالی که رابط های هوایی جدیدتر مانند OFDMA در LTE/5G بیشتر به رمزنگاری لایه بالا و احراز هویت کامل متکی هستند، دفاع فیزیکی- لایه CDMA یک مثال قانع کننده از چگونگی طراحی امنیت به روش انتقال خود می تواند به عنوان تقویت اطلاعات بی سیم ادامه دهد - به طور خاص، و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات از قابلیت های ارتباطی - به طور مداوم - و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات و توسعه اطلاعات نفوذ کاربر و کمک می کند.