スクランブリングとは: 無線スクランブリング技術の概要

トランシーバーはシンプルで便利です。 ただし、ユーザーは同じチャンネルを共有しているため、場合によっては誰かがあなたの会話を盗聴する可能性があります。 したがって、プライベートメッセージにトランシーバーを使用することはお勧めできません。 

しかし、組織、企業、政府機関は機密情報を共有しています。 しかし、アナログトランシーバーには脆弱性があるため、これは困難です。 そこで登場するのがスクランブル技術です。 

スクランブル技術により、トランシーバーをプライベート送信に使用できるようになります。 音声メッセージに追加の保護層を追加します。 したがって、ユーザーは盗聴者による傍受を恐れることなく、機密情報を渡すことができます。

スクランブル機能の説明 

スクランブルとは、音声送信の内容を混合または非表示にする単なる方法です。 したがって、盗聴者は会話を理解できません。 トランシーバー ユーザーは XNUMX つのテクニックを利用できます。 

スクランブル技術の種類 

トランシーバーで使用される主なスクランブル技術は XNUMX つあります。 それぞれがさまざまなレベルのセキュリティとトランシーバー システムとの互換性を提供します。 彼らです： 

• 音声反転
• 周波数ホッピング
• デジタル暗号化

音声反転

音声反転スクランブルは、アナログ無線機でのみ有効な、情報を保護するためのシンプルな方法です。その名の通り、この機能は音声データを反転させることで、傍受者には聞き取れないようにします。

音声反転はセキュリティとしては弱いものです。 前述したように、それはプライマリです。 したがって、経験豊富な盗聴者は、情報のスクランブルを解除する方法を見つけることができます。 

したがって、基本的なセキュリティが必要な場合のみ、このスクランブル方法を使用してください。 たとえば、カジュアル ユーザーは機密情報を送信するときにこれを使用できます。 

音声反転の仕組み 

音声反転は、送信無線の周波数スペクトルを反転します。 次の XNUMX つの主な手順が含まれます。 

• 周波数変換： 音声反転は、キャリア周波数を使用して元の信号を変更します。 搬送波周波数は通常 2.5kHz ～ 4.5kHz の範囲内です。 変更すると、新しい信号が作成されます。 新しい音声データには通常、側波帯と呼ばれる高周波部分と低周波部分が含まれています。 

• 周波数反転:  次に、上位側波帯と下位側波帯を交換し、反転をもたらします。 したがって、送信側無線機が反転信号を受信側無線機に送信すると、互換性のある受信機と正しい設定を備えた無線機だけがその信号を傍受したり、受信したりすることができます。 他の人には反転された音声データが聞こえます。

音声反転の実践 

音声反転デスクランブラーがなければ、メッセージをデコードできません。 したがって、受信機のトランシーバーには音声反転デスクランブラが必要です。 デスクランブラーは反転信号を反転します。 元の状態に戻します。 そうすれば、メッセージは理解できるものになります。  

音声反転スクランブルを備えたトランシーバーには、それを有効または無効にする指定されたチャネルまたは設定があります。

音声反転スクランブルの長所と短所

メリット

• シンプルで使いやすい: 音声反転は単純なスクランブル技術です。 使い方も設定も簡単です。 高度な技術知識がなくても使用できます。
• お手頃な価格: 音声反転は、他のスクランブル オプションと比較すると低コストです。 

デメリット

• 限定的なセキュリティ: 単純な反転方式の欠点は、セキュリティ上の懸念です。 知識のある盗聴者であれば、メッセージを解読することができます。 特殊な機器やソフトウェア プログラムを使用して信号を傍受することもできます。 したがって、反転方法は、より高度なプライバシーのニーズには適していません。 
• アナログのみ：アナログトランシーバーでのみ使用できます。 したがって、デジタル ユーザーは、音声反転機能を備えたアナログ トランシーバーと通信することはできません。 また、デジタル ユーザーが使用できなくなり、用途が制限されることも意味します。 
• 潜在的な歪み: 時々、わずかな音声の歪みが発生することがあります。 そのため、ユーザー間のコミュニケーションが不明確になる可能性があります。 

音声反転スクランブルを設定する方法 

トランシーバーで音声反転を設定するには、次の手順に従います。 

1. トランシーバーが音声反転をサポートしているかどうかを確認してください。 一部のモデルにはすでに音声反転スクランブラーが組み込まれています。 そうでない場合は、外部スクランブラー デバイスを入手してください。 
2. 音声反転機能が組み込まれている場合は、メニューまたは設定を通じて有効にします。 そうでない場合は、メーカーの指示に従って外部スクランブラーを取り付けます。 
3. トランシーバーのスクランブル コードまたは反転周波数を設定します。 グループ内のすべてのトランシーバーに設定していることを確認してください。 
4. トランシーバーをテストして、スクランブラーが正しく動作していることを確認します。 

周波数ホッピング

周波数ホッピング スクランブリングは、周波数ホッピング スペクトラム拡散 (FHSS) とも呼ばれます。 FHSS は、音声反転技術よりも高いセキュリティを提供します。 

周波数ホッピングとは、狭い帯域幅内で搬送波周波数を高速に切り替える方式です。そのため、盗聴者が会話を傍受することは困難になります。この方式は、アナログ式とデジタル式の両方のトランシーバーで使用できます。

簡単に言うと、信号はプログラムされた周波数間を飛び回り、搬送波を急速に変化させます。 通常、搬送周波数は XNUMX 秒間に複数回変更されます。 

周波数ホッピングの仕組み 

トランシーバーが周波数ホッピング方式を使用している場合、音声信号はある周波数から別の周波数に急速にホッピングします。 通常、変化はデータの短いバーストの後、所定の間隔で発生します。 

擬似乱数シーケンスが処理を誘導する。このシーケンスによって、帯域幅内での周波数変化の順序が決定される。周波数ホッピングは、メッセージをスクランブルしないという点で独特である。

代わりに、メッセージを隠して、盗聴者がメッセージを傍受できないようにします。 周波数シーケンスを予測できる場合にのみ、それが可能になります。 

また、周波数ホッピングにより、意図的な妨害電波や干渉から保護されます。 信号は搬送周波数をほぼ即座に変更します。 したがって、妨害波や干渉は短時間しか発生しません。 

周波数ホッピングの実際 

最初のステップは、トランシーバーが周波数ホッピング技術を使用できるかどうかを確認することです。 「はい」の場合は、同じシーケンスでプログラムする必要があります。 

一部のトランシーバー ブランドではパターンを作成できます。 ただし、あらかじめ設定されたパターンがある場合もあるため、常にそうとは限りません。 

また、周波数ホッピングには追加のライセンスが必要です。 また、その使用に関する地域の規制にも従う必要があります。 主な理由は、多くの周波数を使用することです。 したがって、使用方法を知るには、地域の規則を参照する必要があります。 

周波数ホッピングスクランブルの長所と短所

メリット

• 強化されたセキュリティ： 周波数ホッピングは音声反転よりも安全です。 したがって、盗聴者が会話を傍受して追跡することはより困難になります。 
• 干渉と妨害に対する耐性: キャリア周波数は急速に変化します。 したがって、干渉と妨害は短時間しか持続しません。 
• アナログとデジタルの互換性: アナログトランシーバーとデジタルトランシーバーの両方で周波数ホッピングを使用できます。 したがって、より幅広い互換性と使用が可能になります。 

デメリット

• さらに複雑: このテクニックを使用するのは音声反転よりも困難です。 そのためにはさらに技術的な知識が必要になります。 また、デバイスを同期する必要があります。 
• ライセンスと規制の遵守: ユーザーは追加のライセンスを取得する必要がある場合があります。 また、周波数ホッピングを合法的に使用するには、地域の規制に従う必要があります。
• バッテリー寿命の短縮: 周波数が急速に変化すると、トランシーバーの負荷が増加します。 したがって、消費電力が増加し、バッテリー寿命が短くなる可能性があります。 

周波数ホッピングスクランブルを設定する方法

周波数ホッピングを使用する場合は、次の手順に従います。 

1. トランシーバーが周波数ホッピングをサポートしているかどうかを確認してください。 
2. メニューまたは設定に移動し、周波数ホッピング機能を有効にします。 
3. XNUMX 秒あたりのホップ数やシーケンスに使用する周波数など、必要なパラメータを設定します。 
4. トランシーバーをテストして、周波数ホッピング スクランブラーが正しく動作しているかどうかを確認します。

デジタル暗号化

デジタル暗号化スクランブルは、数学的アルゴリズムを用いて音声メッセージを暗号化するもので、デジタルトランシーバーでのみ利用可能です。メッセージが暗号化されると、正しい鍵がなければ誰もその内容を理解できません。

このキーは復号化キーと呼ばれます。 したがって、メッセージを送信すると、同じ復号キーを持つトランシーバーだけがメッセージを解読して理解できるようになります。 

採用された方法により、盗聴者があなたの会話を傍受することはほとんど不可能になります。 したがって、これはトランシーバー暗号化の最も安全な形式です。 

デジタル暗号化の仕組み

デジタル暗号化では、暗号化アルゴリズムを使用して会話を保護します。 デジタル暗号化には XNUMX つのタイプがあります。

• 対称暗号化: 対称暗号化では、音声信号の暗号化と復号化に XNUMX つのキーのみを使用します。 これは、情報の暗号化に使用したものと、情報の復号化に使用したものと同じキーであることを意味します。 主な対称暗号化は、Data Encryption Standard (DES)、トリプル DES、および Advanced Encryption Standard (AES) です。
• 非対称キー暗号化: 非対称暗号化では、暗号化と復号化に XNUMX つの別々のキーが使用されます。 したがって、対称暗号化よりも複雑になります。 標準の非対称キーは、RSA および公開キー基盤 (PKI) です。

デジタル トランシーバーは、対称暗号化技術と非対称暗号化技術の両方を使用する場合があります。 認証やデジタル署名などの他のセキュリティ機能も備えている場合があります。

デジタル暗号化の実践 

デジタル暗号化を使用するには、両方のトランシーバーがアルゴリズムと互換性がある必要があります。 特定のセキュリティ ニーズに合わせて暗号化を設定する必要がある場合もあります。 このような設定は、キーの長さとアルゴリズムの選択です。 

暗号化された信号を別のユーザーに送信すると、盗聴者にはあなたの声が聞こえなくなります。 彼らがあなたのメッセージを傍受すると、あなたのメッセージは理解できなくなり、文字化けのように聞こえます。 したがって、同じ復号化キーを持つ意図された受信者のみがメッセージを聞くことができます。 

デジタル暗号化スクランブルの長所と短所

メリット

• 強力なセキュリティ: デジタル暗号化により、盗聴者がメッセージを解読することが困難になります。 したがって、最高レベルの機密性が提供されます。 
• 強化されたプライバシー：  盗聴者から保護されるため、会話は安全です。 したがって、誰にもプライバシーを侵害されることなくデジタル暗号化を使用できます。

デメリット

• 非常に複雑: デジタル暗号化は、他のスクランブル技術よりも複雑です。 一般に、使用および保守には専門的な知識と機器が必要です。
• 費用：デジタル暗号化機能を備えたトランシーバーは高価です。 通常、より単純なスクランブル技術を備えたトランシーバーよりも高価です。 
• パフォーマンスに影響を与える可能性がある: デジタル暗号化により遅延が発生する可能性があります。 また、より多くの処理リソースを使用します。 これらはすべて、トランシーバーのパフォーマンスに影響を与える可能性もあります。 

デジタル暗号化スクランブルを設定する方法

トランシーバーにデジタル暗号化を設定するには、次の手順を実行します。 

1. トランシーバーがデジタルであり、デジタル暗号化をサポートしていることを確認してください。 
2. 設定またはメニューに移動して、デジタル暗号化機能を有効にします。 
3. 暗号化アルゴリズム (AES、DES など) とキーの長さを選択します。 
4. 各トランシーバーに暗号化キーを入力します。 非対称キー暗号化を使用する場合は、グループ内のすべてのユーザーと公開キーを共有します。 
5. すべてのトランシーバーが同じ暗号化設定になっていることを確認してください。 
6. トランシーバーをテストして、デジタル暗号化が正しく機能しているかどうかを確認します。

スクランブルと規制遵守

スクランブル技術を使用する場合は、それが地域の規制に準拠しているかどうかを確認してください。通信規制機関は地域によって異なります。米国では連邦通信委員会（FCC）が、英国ではOfcomが規制機関です。

お住まいの地域の規制機関は、スクランブルの使用に関する規則を定めています。したがって、必ずその規則を遵守してください。例えば、FCC（連邦通信委員会）はすべてのチャネルでのデジタル暗号化の使用を許可していますが、全国相互運用通話用の2つのチャネルでは使用できません。

スクランブル通信に関する法的考慮事項 

一部の地域では、スクランブル技術の使用に制限がある場合があります。 したがって、スクランブル通信は、盗聴法や盗聴法などの法的問題を引き起こす可能性があります。 

むしろ、それらを使用するには特別なライセンスが必要な場合があります。 したがって、スクランブラーの使用に関する地域および国際的な規制を認識しておく必要があります。 

ニーズに応じた適切なスクランブル技術の選択 

適切なスクランブル手法を選択する際には、いくつかの要素を考慮する必要があります。 

• 望ましいセキュリティレベル: 方法を選択するときは、必要な機密性のレベルに基づいて決定する必要があります。 機密情報にはデジタル暗号化または周波数ホッピングを使用する必要があります。 ただし、基本的なセキュリティが必要な場合は、音声反転方式を選択してください。 
• 予算: 予算も考慮する必要があります。 必要以上の出費にならないように注意してください。
• 互換性: すべてのテクニックがさまざまなトランシーバーと互換性があるわけではありません。 したがって、使用する方法が、使用する予定の方法と一致しているかどうかを確認してください。

また、一部の暗号化方法には特定のハードウェアまたはソフトウェアが必要です。 したがって、トランシーバーと互換性があることを確認する必要があります。

結論 

スクランブル技術は、トランシーバー ユーザーにとっての重大な問題である盗聴を解決します。 ユーザーは会話を盗聴者から保護できるため、プライバシーが強化されます。 機密情報が機密のままであることを承知して、トランシーバーを介して機密情報を渡すことができます。 

スクランブルの種類には、音声反転スクランブル、周波数ホッピング、およびデジタル暗号化があります。 一部のスクランブル技術は、堅牢なセキュリティを提供します。 しかし、音声反転技術は、偶然の盗聴者から情報を保護することしかできません。 

したがって、スクランブル機能を備えたトランシーバーを購入する場合は、必要なセキュリティのレベルを考慮してください。 また、予算とデバイスとの互換性も考慮してください。