This thesis investigates the security of optical fiber communication and demonstrates the feasibility of eavesdropping using different tapping methods and superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDs). Methods for surveillance against fiber intrusion are also investigated. The setups were built from mainly commercially available components and a 3D-printed sculpture and data analysis was done using open-source software. By the use of a clip-on coupler, classical systems were tapped. Transmission loss and tapping efficiency was measured to 42% and 1.5% respectively. Continuous system monitoring for tap detection using an SNSPD was performed showing that photon backscattering increased by a factor of 6 when the tap was applied. A qualitative investigation on tapping light via fiber bending was performed with signal loss/coupling efficiency registered with regards to bending diameter. Loss in a light conducting fiber and detection events in the tapping fiber increased with decreasing bend diameter. It is also shown that keeping a constant bend diameter while increasing the number of turns of the tapping fiber can increase amount of tapped light while keeping signal loss constant. Lastly, optical routers were tapped, the tapped light was analysed through a spectrum analyser yielding the lights wavelength and signal-to-noise ratio. The tapped light was then connected to a SNSPD and photon detection events was registered. / Denna avhandling undersöker säkerheten för optisk fiberkommunikation inom telekomområdet och genomförbarheten av avlyssing med olika avlyssningsmetoder samt superconducting nanowire single-photon detectors (SNSPDer). Även metoder för att övervaka mot avlyssing undeersöks. Utrustningarna byggdes med kommersiellt tillgängliga komponenter och en 3D-utskriven skulptur och dataanalysen utfördes med hjälp av öppen källkodsprogramvara. Genom användning av en Clip-On-Coupler avlyssnades klassiska system. Överföringsförlusten och avlyssningseffektiviteten mättes till 42% respektive 1,5%. Kontinuerlig systemövervakning för att upptäcka avlyssning med hjälp av en SNSPD utfördes och visade att antalet bakreflekterade fotoner ökade med en faktor på 6 när avlyssningen applicerades. En kvalitativ undersökning av att avlyssna ljus genom att böja fiber utfördes, där signalförlust och kopplingseffektivitet registrerades med avseende på böjningsdiameter. Förlusten i en ljusledande fiber och fotonförekomst i avlyssningsfibern ökade med minskande böjningsdiameter. Det visas också att genom att behålla en konstant böjningsdiameter samtidigt som antalet varv på avlyssningsfibern ökas kan mängden avlyssnat ljus öka samtidigt som signalförlusten hålls konstant. Slutligen avlyssnades optiska routrar, det avlyssnade ljuset analyserades med hjälp av en spektrumanalysator som utvann ljusets våglängd och signal-brusförhållande. Det avlyssnade ljuset kopplades sedan till en SNSPD och fotonförekomst registrerades.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-329231 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Ninic Svensson, Carlo |
| Publisher | KTH, Tillämpad fysik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:034 |
Page generated in 0.014 seconds