人类文明发展史也是一部通信发展史远在远古时代，在封建社会建立初期，通信技术就已经出现，就像灯塔一样塔/帖等，这些都是中国古代常用的通讯方式。这些方法虽然可以传递信息，但也有非常明显的缺点。传递的信息单一，效率低，容易丢失。后来，随着文字的逐渐普及，飞哥传书也进入了人类社会，但其缺点也十分明显。信息传输的可控性很低，信息经常丢失。随着人类科技和文明的逐步发展，公元前539年，波斯国王创建了一个类似于邮局的机构。由于工作人员专业，信件可以保证送达，但时间极其漫长。这就是利用人力传递信息。相对于电子技术的发展，公元前600年左右，古希腊哲学家泰勒斯发现了静电的存在。1600年，英国女王伊丽莎白一世的医师威廉·吉尔伯特用拉丁文“电”来形容它。他还写了一本著名的书《论磁》，讲的是物质相互摩擦时所产生的力。在书中，他认为发电需要摩擦，而磁铁不需要，所以电和磁没有关系。这个观念坚持了很多年，人们一直把它们分开对待。直到1820年，丹麦人汉斯·奥斯特发现了电流的磁效应，重新发现了电与磁的关系。然后在1821年，英国人迈克尔法拉第发明了电动机。1831年，他发现电磁感应定律，制造出第一台能产生连续电流的发电机。这是一个伟大的时代，伟大的发明不断诞生。1837年，美国人莫尔斯发明了摩尔斯电码和有线电报，现代通讯系统才真正形成。有线电报的出现具有划时代的意义——他赋予了人类一种全新的看不见、摸不着、听不见的信息传递方式，完全不同于以往的字母、旗语、喇叭、信标.1865年，通信之父詹姆斯·克拉克·麦克斯韦提出了伟大的麦克斯韦方程组，建立了经典电动力学，并预言了电磁波的存在。从此，通信技术走上了高速发展的道路。1876年，美国人亚历山大·贝尔为电话申请了专利，成为电话之父。1888年，德国人海因里希·鲁道夫·赫兹通过实验成功证明了电磁波的存在，证明了麦克斯韦的预言。经典电磁理论的建立正式完成。1896年，意大利人伽利洛·马可尼实现了人类历史上第一次无线电通信。通信距离虽然是30m，但次年就达到了2英里。至此，人类正式开启了无线通信时代的大门。从那时起，有线通信和无线通信都在各自的轨道上发展。今天我们只谈无线通信技术的发展。在马可尼发明无线电报后的很长一段时间里，无线通信都处于单向通信（单工通信）状态，广播也在一定程度上取代了报纸，成为人们获取消息最快的方式。二战期间，摩托罗拉研制出跨时代产品SCR300军用对讲机，可实现12.9km的远距离无线通信。SCR300同样重16公斤，需要专门的通信兵携带，或者安装在汽车或飞机上。1946年，贝尔实验室以此为基础，成功制造出世界上第一部移动通讯电话，但体积极其庞大。无线技术的发展受限于电子元器件的技术瓶颈，一直没有大的突破。随着半导体技术的成熟，无线通信设备开始有了快速发展的基础。1973年4月，摩托罗拉公司的工程师马丁·库珀研制出世界上第一部真正意义上的单人便携、移动通话的手机。手机的发明，标志着人类敲开了全民通信的大门，进入了全民手机时代。从1G到2G再到现在的5G甚至6G，从传呼机到手机再到现在人人喜爱的手机，无线通信技术一直在高速发展。随着时代的变迁和技术的演进，通信频率、调制方式和编码方式都存在着巨大的差异。必须针对不同的频率、不同的调制方式和不同的编码方式构建不同的硬件平台。抛开硬件设备的成本和难度不谈，需要各种各样的硬件来适应这么多的频率和调制方式。适配平台，通讯系统有龙剑吗？SDR（SoftwareDefinedRadio），即软件定义无线电技术。其重要价值在于传统的硬件无线电通信设备只是作为无线通信的基础平台，而很多通信功能是通过软件来实现的，打破了历史上设备通信功能的实现仅靠软件的格局。硬件的发展。软件无线电技术的出现是通信领域继固定通信向移动通信、模拟通信向数字通信之后的第三次革命。软件无线电技术可以很好地避免硬件实现的缺点。除了最基本的硬件架构，如ADC、DAC、放大器和天线等基本单元外，其余的处理都是通过软件实现的。开发人员可以修改软件来改变收音机。功能无需修改电路。简单来说，这个设备被编程以满足无线电、路由器等无线设备进行通信的需要。SDR的常见架构如下。下图以ADI公司的Pluto软件无线电平台为例。图1ADI公司的Pluto软件无线电平台系统架构一个标准的软件无线电台包括：宽带天线、前端接收、宽带数模转换器、通用数字信号处理器等部分。其功能和所需接口如图1所示。移动用户单元通过模拟接口（窄带A/D和D/A）通过可选的混合信源编码提供话音、数据、传真和多媒体等接口。准实时和实时软件通过可编程处理器完成数据分析、处理和窄带与宽带数据之间的转换，再由宽带A/D/A与射频RF完成转换。那么软件无线电技术在网络安全技术中起到什么作用呢？首先，让我们谈谈TEMPEST电磁泄漏。TEMPEST（TransinetElectromagneticPulseEmanationSurveillianceTechnology）技术是电磁环境安全防护的一部分，包括对电磁泄漏信号所携带的敏感信息进行分析、检测、接收、恢复和保护等一系列技术。电子设备在工作时，会产生各种电磁泄漏，而一些电磁信号的泄漏会携带大量敏感信息。1972年，NSA进行了代号为TEMPEST的机密研究，2007年部分解密。1985年，WimVanECK发表了第一篇非机密计算机监控安全威胁分析文章。在传统电视上增加一个15美元的电子设备可以窃取数百米外系统中的信息。80年代，CIA的TEMPEST项目的成果就是利用电子设备产生的无线电频率泄漏窃取系统中的信息。设备如图2所示，其中最直观印象最深刻的是直接获取以往使用的CRT显示器屏幕上的内容：因为CRT显示器需要使用显示信号控制的高压调制电子束，使其在某一点准确地击中屏幕。从某种意义上说，各个方向的调制电极就像一个发射电磁波的偶极子天线。所以只要用不同极化的天线接收无线电信号，并将其与本地的水平和垂直同步信号混合，我们就可以在本地荧光屏上得到完全相同的屏幕图像。这种技术被称为“vanEckPhreaking”，并通过BBC揭露式电视节目向公众披露。一时间，一辆挂着各种天线的白色面包车成了这种监视的标志。随着现在普遍使用的屏幕取代了原来的CRT显示屏，捕捉电磁泄漏变得不那么容易了。VGA接口的风险也被发现了。计算机显示器使用光栅扫描进行显示。显示控制器向显示器发送三种类型的信号；视频信号ROB(color)、垂直同步信号(fieldsynchronization)和水平同步信号(linesynchronization)。同步），其中水平和垂直同步是方波信号（数字电平）。对于非重复信息显示，原始视频信号是随机信号。然而，对于静止的计算机图像或缓慢变化的图像，由于显示器采用周期性扫描，视频信号具有周期性特征。整个时间序列周期性地存在信号区（显示区）和无信号区（行消隐区），但其中夹杂着噪声。图2CIATEMPEST项目设备图3TEMPEST设备基本原理图图2图3显示早期接收泄露信号的设备极其麻烦。2014年，在剑桥大学MartinMarinov发表的《Remote video eavesdropping using a software-defined radio platform》中，创新使用USRPB200软件无线电设备捕捉VGA信号的泄漏。图4论文的测试环境和测试设备Remotevideoeavesdroppingusingasoftware-definedradioplatform图5ThetestresultsofRemotevideoeavesdroppingusingasoftware-definedradioplatform图5表明效果非常理想，只需要一个使用简单的软件无线电装置加上信号处理算法完成泄漏信号的恢复。软件无线电不仅是通信方向的创新，也是无线安全分析的利器。软件无线电设备的应用极为广泛，在无线安全的边信道分析、安全框架验证等多个方向都有应用。随着技术的逐步发展，学科融合的趋势越来越明显。安全问题也是一个综合性、复杂性的问题。面对安防行业的快速发展和整个社会信息化进程越来越快，各种新技术将不断出现和应用。无线安全孕育着无限的机遇和挑战。作为热点研究领域，具有重要的战略意义。相信无线安全技术在未来会取得更大的发展。参考资料：[1]https://zhuanlan.zhihu.com/p/58540779[2]Adalm-Pluto软件无线电平台https://www.analog.com/cn/design-center/evaluation-hardware-and-software/evaluation-boards-kits/ADALM-PLUTO.html#eb-overview[3]GiechaskielI。使用软件无线电窃听和仿真MIFAREUltralight和Classic卡[J].2015.
