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第一章 概述1

1.1 光纤通信系统物理层的安全形势1

1.1.1 光纤通信系统物理层安全研究的必要性1

1.1.2 光纤通信系统物理层安全的特点2

1.2 光纤通信系统的基本组成2

1.3 光纤通信系统的安全特征4

1.4 光纤通信系统物理层攻击4

1.4.1 带内干扰攻击5

1.4.2 带外干扰攻击6

1.4.3 非法观测攻击6

第二章 光纤和光缆的安全8

2.1 光纤工作原理8

2.1.1 光纤的结构8

2.1.2 光纤的导光原理8

2.2 与攻击相关的光纤特性11

2.2.1 弯曲特性11

2.2.2 受激喇曼散射12

2.2.3 受激布里渊散射13

2.2.4 自相位调制和交叉相位调制13

2.2.5 四波混频15

2.3 光纤光缆的安全隐患15

2.3.1 裸露的光纤没有安全性15

2.3.2 利用光纤弯曲进行窃听16

2.3.3 利用弯曲光纤进行服务破坏16

2.3.4 利用光纤的非线性特性进行攻击17

2.3.5 利用分光器对光纤信号进行窃听或服务破坏18

第三章 光放大器的安全20

3.1 掺铒光纤放大器20

3.1.1 掺铒光纤放大器的工作原理20

3.1.2 掺铒光纤放大器的结构21

3.1.3 掺铒光纤放大器的重要指标23

3.1.4 掺铒光纤放大器的系统应用24

3.1.5 掺铒光纤放大器的优缺点26

3.2 喇曼光纤放大器26

3.2.1 喇曼光纤放大器的工作原理26

3.2.2 喇曼光纤放大器的结构27

3.2.3 喇曼光纤放大器的性能28

3.2.4 喇曼光纤放大器的系统应用29

3.2.5 喇曼光纤放大器的优缺点30

3.3 光放大器存在的安全隐患31

第四章 SDH光纤传送网的安全34

4.1 SDH的一般原理34

4.1.1 段开销35

4.1.2 净负荷36

4.1.3 管理单元指针38

4.2 存在的安全隐患40

第五章 DWDM系统的安全41

5.1 DWDM系统基础知识41

5.2 DWDM系统可能遭受的攻击42

5.2.1 关键器件的安全缺陷43

5.2.2 DWDM系统网络拓扑的安全缺陷47

5.2.3 网络管理系统独立的光监控信道48

5.3 对DWDM系统的攻击实验49

5.3.1 不同的攻击信号源对DWDM系统攻击的有效性实验50

5.3.2 不同的攻击位置对DWDM系统攻击的有效性实验52

5.3.3 不同光通道配置与抗攻击有效性实验55

第六章 光缆线路窃听及监测技术57

6.1 光缆线路窃听技术及特征57

6.1.1 利用分光器分光法进行窃听57

6.1.2 利用光纤弯曲进行窃听58

6.1.3 光缆线路窃听特征及监测思路70

6.2 基于长波长光信号法的光缆窃听监测技术71

6.2.1 传统的故障监测方法71

6.2.2 长波长光信号的弯曲功率泄漏特性72

6.2.3 基于长波长光信号法的光缆窃听监测73

6.3 基于光干涉原理的光缆窃听监测技术75

6.3.1 光的干涉原理75

6.3.2 基于光干涉原理的光纤传感技术78

6.3.3 基于Sagnac干涉的光缆窃听监测85

6.3.4 基于Sagnac干涉的光缆窃听监测数据分析与入侵模式判决86

6.4 基于布里渊散射的光缆窃听监测技术99

6.4.1 光纤中的布里渊散射99

6.4.2 基于布里渊散射的分布式光纤传感技术104

6.4.3 布里渊散射光信号检测方法106

6.4.4 基于布里渊散射的光缆窃听监测110

第七章 高速SDH信号的加密技术114

7.1 SDH信号加密研究现状114

7.1.1 高速链路加密现状115

7.1.2 SDH净负荷加密现状117

7.1.3 ATM/SDH加密现状120

7.2 高速SDH信道关键字节加密技术123

7.2.1 A1、 A2字节的加密124

7.2.2 H1、 H2字节的加密127

7.2.3 数据通信通道字节的加密128

7.2.4 J0、 J1字节的加密129

7.2.5 K1、 K2字节的加密129

7.3 高速SDH信道关键字节加密模型131

7.3.1 开放式加密模型131

7.3.2 集成式加密模型133

7.4 高速SDH信道关键字节加密实施方案136

7.4.1 帧同步字节（A1、 A2）加密实施方案137

7.4.2 数据通信通道字节（DCC）加密实施方案144

附录 缩略语151

参考文献153