Торокин А. А. Основы инженерно-технической защиты информации. Факультет защиты информации кафедра инжернернотехнической защиты информации
 Скачать 1.98 Mb.
|
|
Глава 4. Технические каналы утечки информации Информация, записанная на распространяющихся в пространстве носителях, может быть перенесена этими носителями от источника к несанкционированному получателю. В таком случае говорят об утечке информации по аналогии с утечкой жидких или газообразных веществ. Однако по сравнению с ними утечка информации имеет ряд особенностей. 4.1. Особенности утечки информации Под утечкой информации понимается несанкционированный процесс переноса информации от источника к злоумышленнику. Понятие “утечка” широко распространено, Говорят об утечке воды, газа, материальных ценностей со склада, информации из различных структур и т. д. Утечка информации возможна путем ее разглашения людьми, утерей ими носителей с информацией, переносом информации с помощью полей, потоков элементарных частиц, веществ в газообразном, жидком или твердом виде. Например, желание сотрудников поделиться последними новостями о работе с родными или близкими создают возможности утечки конфиденциальной информации. Переносчиками информации могут быть любые ее носители. Часто под утечкой понимают случайный процесс, вроде вытекания воды из неисправного крана. Такой подход представляется упрощенным. В криминальной практике известны факты организации утечки, например, бензина с последующим списыванием его на случайную неисправность в нефтепроводе или хранилище. Практикуются в политической жизни общества организация утечки информации из правительственных структур с целью зондирования или подготовки общественного мнения перед принятием непопулярных решений. Утечка информации по сравнению с утечкой (хищением) материальных объектов имеет ряд особенностей, которые надо учитывать при организации защиты информации: - утечка информации может происходить только при попадании ее к заинтересованному в ней несанкционированному получателю (злоумышленнику), в отличии, например, от утечки воды или газа. - при утечке информации происходит ее тиражирование, которое не изменяет характеристики носителя информации (не уменьшается количество листов документа, не сокращается число пикселей изображения, не меняются размеры, цвет и другие демаркирующие признаки продукции и т. д.); - цена информации при ее утечке уменьшается за счет тиражирования; - факт утечки информации, как правило, обнаруживается спустя некоторое время, по последствиям, когда меры по обеспечению ее безопасности принимать могут оказаться неэффективными; Первая особенность имеет существенное значение для безопасности информации, так как сами по себе факты утери документа, разглашения сведений, распространения носителей за пределы контролируемой зоны и другие действия далеко не всегда приводят к утечке информации. Например, если конфиденциальный разговор во время совещания в кабинете руководителя организации слышен в приемной из-за неплотно закрытой двери, а в приемной нет людей, то утечки информации нет, хотя носитель информации (акустическая волна) выходит за пределы контролируемой зоны - помещения. Если в приемной находится добросовестно выполняющий свои обязанности секретарь руководителя, который после совещания будет оформлять его результаты, то утечка информации также отсутствует, так как информации не попадет к злоумышленнику. Только в том случае, когда в приемной будет находиться сотрудник организации или посетитель, который воспользуется информацией из услышанного разговора в личных целях или поделиться ею с другими заинтересованными в ней людьми, то происходит утечка информации из кабинета руководителя. В общем случае можно говорить об утечке информации как факте нарушения ее безопасности только в том случае, если она попадает к злоумышленнику независимо от того, знает или не знает об этом владелец информации. Если по какой-то причине на этом пути передачи информации происходит разрыв в цепочке, то информация исчезает вместе с ее носителем, а утечки информации не происходит. Следовательно, под утечкой следует понимать не процесс распространения носителя информации за пределы определенной области пространства вообще, а частный случай распространения, когда информация попадает к злоумышленнику. Выход же носителя за пределы заданной области создает предпосылки для утечки информации и повышает угрозу ее безопасности. Замечание о несанкционированности получателя имеет также принципиальное значение. Если получатель информации санкционирован, то речь идет не об утечке, а о передаче информации по так называемому функциональному каналу связи, специально создаваемому для обеспечения коммуникаций в человеческом обществе. Часто хищение и утечку информации рассматривают как автономные процессы. Если под хищением понимать умышленное присвоение чужой собственности без разрешения ее законного владельца, то утечка информации представляет собой один из способов ее хищения. Действительно, если человек на государственной земле находит клад, слиток из драгоценных металлов или драгоценный камень, которые по закону являются собственностью государства, то он обязан их сдать соответствующему государственному органу. В противном случае его действия классифицируются как хищение и он может быть привлечен к ответственности. Аналогичная ситуация с утечкой информации. Когда злоумышленник находит утерянный документ с грифом “секретно” и сознательно продает его зарубежной спецслужбе, то он привлекается к уголовной ответственности за хищение государственной тайны. Физический путь переноса информации от ее источника к несанкционированному получателю называется каналом утечки. Если запись информации на носитель канала утечки и съем ее с носителя производится с помощью технических средств, то такой канал называется техническим каналом утечки. Несанкционированный перенос информации полями различной природы, макро- и микрочастицами производится в рамках технических каналов утечки информации. 4.2. Характеристики технических каналов утечки информации Для передачи информации носителями в виде полей и микрочастиц по любому техническому каналу (функциональному или каналу утечки) последний должен содержать 3 основные элемента: источник сигнала, среду распространения носителя и приемник. Обобщенная типовая структура канала передачи информации приведена на рис. 4.1.  Рис. 4.1. Структура канала передачи информации. На вход канала поступает информация в виде первичного сигнала. Первичный сигнал представляет собой носитель с информацией от ее источника или с выхода предыдущего канала. В качестве источника сигнала могут быть: - объект наблюдения, отражающий электромагнитные и акустические волны; - объект наблюдения, излучающий собственные (тепловые) электромагнитные волны; - передатчик функционального канала связи; - закладное устройство; - источник опасного сигнала; - источник акустических волн, модулированных информацией; Указанные на рисунке стрелками пути входа и выхода информации обозначают вход и выход первичных сигналов с информацией. Так как информация от источника поступает на вход канала на языке источника (в виде буквенно-цифрового текста, символов, знаков, звуков, сигналов и т. д.), то передатчик производит преобразование этой формы представления информации в форму, обеспечивающую запись ее на носитель информации, соответствующий среде распространения. Кроме того, он выполняет следующие функции: - создает (генерирует) поля (акустическое, электромагнитное) или электрический ток, которые переносят информацию; - производит запись информации на носитель (модуляцию информационных параметров носителя); - усиливает мощность сигнала (носителя с информацией); - обеспечивает передачу (излучение) сигнала в среду распространения в заданном секторе пространства. Запись информации производится путем изменения параметров носителя в соответствии с уровнем первичного сигнала, поступающего на вход. Если носителями информации являются субъекты и материальные тела (макрочастицы), то передатчик соответствует первоначальному смыслу этого слова - передавать или переносить, т. е. выполняет функцию носителя. В случае когда информацию переносят сигналы (поля, электрический ток и элементарные частицы), то передатчики являются источниками сигналов. Источниками сигналов могут быть как источники функциональных каналов связи, так и опасных сигналов. К опасным сигналам относятся сигналы с конфиденциальной информацией, появление которых является для источника информации случайным событием и им не контролируется. Среда распространения носителя - часть пространства, в которой перемещается носитель. Она характеризуется набором физических параметров, определяющих условия перемещения носителя с информацией. Основными, которые надо учитывать при описании среды распространения, являются: - физические препятствия для субъектов и материальных тел; - мера ослабления (или пропускания энергии) сигнала на единицу длины; - частотная характеристика (неравномерность ослабления частотных составляющих спектра сигнала); - вид и мощность помех для сигнала. Приемник выполняет функцию, обратные функции передатчика. Он производит: - выбор (селекцию) носителя с нужной получателю информацией; - усиление принятого сигнала до значений, обеспечивающих съем информации; - съем информации с носителя (демодуляцию, декодирование); - преобразование информации в форму сигнала, доступную получателю (человеку, техническому устройству), и усиление сигналов до значений, необходимых для безошибочного восприятия ими. Если получатель информации человек, то информация с выхода приемника должна быть представлена на языке общения людей; если техническое устройство, то форма представления информации должна быть понятна этому устройству. Например, если получатель - ЭВМ, то с выхода приемника на ЭВМ подается двоичная последовательность в кодах, например, таблицы ASCII. Канал утечки информации отличается от функционального канала передачи получателем информации. Если получатель санкционированный, то канал функциональный, в противном случае - канал утечки. Классификация каналов утечки информации дана на рис. 4.2.  Рис. 4.2. Классификация каналов утечки информации. Основным классификационным признаком технических каналов утечки информации является физическая природа носителя. По этому признаку они делятся на: - оптические; - радиоэлектронные; - акустические; - материально-вещественные. Носителем информации в оптическом канале является электромагнитное поле в диапазоне 0,46-0,76 мкм (видимый свет) и 0.76-13 мкм (инфракрасные излучения). В радиоэлектронном канале утечки информации в качестве носителей используются электрические, магнитные и электромагнитные поля в радиодиапазоне, а также электрический ток, распространяющийся по проводникам из меди, железа, алюминия. Диапазон колебаний этого вида носителя чрезвычайно велик: от звукового диапазона до десятков ГГц. Часто этот канал называют электромагнитным, что представляется недостаточно корректным, так как носителями информации в оптическом канале являются также электромагнитные поля, но в более высокочастотном диапазоне. Кроме того, широко используется в качестве носителя информации модулированный поток электронов (электрический ток). Объединяя эти два носителя информации в канале одного вида, целесообразно назвать его «радиоэлектронный» (электромагнитное поле в радиодиапазоне и электроны электрического тока). Носителями информации в акустическом канале являются механические акустические волны в инфразвуковом (менее 16 Гц), звуковом (16 Гц - 20 кГц) и ультразвуковом (свыше 20 кГц) диапазонах частот, распространяющиеся в атмосфере, воде и твердой среде. В материально-вещественном канале утечка информации производится путем несанкционированного распространения за пределы организации вещественных носителей с секретной или конфиденциальной информацией, прежде всего, выбрасываемых черновиков документов и использованной копировальной бумаги, забракованных деталей и узлов, демаскирующих веществ. Последние в виде твердых, жидких и газообразных отходов или промежуточных продуктов содержат химические элементы, по которым в принципе можно определить состав, структуру и свойства новых материалов или восстановить технологию их получения. Когда речь идет о распространении за пределы организации отходов производства в широком смысле, то следует отличать технический канал утечки от агентурного, в рамках которого вынос носителя с информацией производится проникшим к источнику злоумышленника, завербованным сотрудником организации или сотрудником, стремящимся продать информации любому ее покупателю. Граница между каналами достаточно условна, однако при утечке информации в агентурном канале переносчиком информации является лицо, сознающее противоправные действия, а в техническом материально-вещественном канале - носители вывозятся из организации с целью освобождения ее от отходов или отходы распространяются в результате действия природных сил. В качестве таких сил могут быть воздушные потоки, разносящие газообразные отходы, или водные потоки рек или водоемов, куда сбрасываются недостаточно очищенные жидкие или взвешенные в воде твердые частицы демаскирующих веществ. Каждый из технических каналов имеет свои особенности, которые необходимо знать и учитывать для обеспечения эффективной защиты информации от распространения в них. По информативности каналы утечки делятся на информативные, малоинформативные и неинформативные. Информативность канала оценивается ценностью информации, которая передается по каналу. По времени проявления каналы делятся на постоянные, периодические и эпизодические. В постоянном канале утечка информации носит достаточно регулярный характер. Например, наличие в кабинете источника опасного сигнала может привести к передаче из кабинета речевой информации до момента обнаружения этого источника. Периодический канал утечки может возникнуть при условии, например, размещения во дворе не укрытой продукции, демаскирующие признаки о которой составляют тайну, во время пролетов разведывательных космических аппаратов. К эпизодическим каналам относятся каналы, утечка информации в которых имеет разовый случайный характер. Канал утечки информации, состоящий из передатчика, среды распространения и приемника, является одноканальным. Однако возможны варианты, когда утечка информации происходит более сложным путем - по нескольким последовательным или параллельным каналам. При этом используется свойство информации переписываться с одного носителя на другой. Например, если в кабинете ведется конфиденциальный разговор, то утечка возможна не только по акустическому каналу через стены, двери, окна, но и по оптическому - путем съема информации лазерным лучом со стекла окна или по радиоэлектронному с использованием установленной в кабинете радиозакладки. В двух последних вариантах образуется составной канал, образованный из последовательно соединенных акустического и оптического (на лазерном луче) или акустического и радиоэлектронного (радиозакладка - среда распространения - радиоприемник) каналов. Для повышения дальности канала утечки может также использоваться ретранслятор, совмещающий функции приемника одного канала утечки информации и передатчика следующего канала. Например, для повышения дальности подслушивания с использованием радиозакладки можно разместить ретранслятор в портфеле, сдаваемый якобы на хранение в камеру хранения закрытого предприятия. Как любой канал связи канал утечки информации характеризуется следующими основными показателями: - пропускной способностью; - дальностью передачи информации. Пропускная способность канала связи оценивается количеством информации, передаваемой по каналу в единицу времени с определенным качеством. В теории связи пропускная способность канала в бодах (битах в секунду) определяется по формуле [4]: С=Flog2 (1+Pс/Pп), где F-ширина полосы пропускания канала связи; Pс и Pп - мощность сигнала и помехи (в виде белого шума) в полосе пропускания канала соответственно. Следовательно, пропускная способность канала связи является интегральной характеристикой, учитывающей как ширину полос частот сигнала, которую пропускает канал, так и его энергетику. Чем меньше отношение мощностей сигнала и помехи, тем больше ошибок в принятом сообщении и тем меньше количество переданной информации. По ширине полосы частот пропускания каналы делятся на узкополосные и широкополосные. Стандартный телефонный канал для передачи речевой информации имеет полосу 300-3400 Гц и относится к узкополосным, шириной 8 МГц для передачи телевизионных сигналов - к широкополосным. Чем шире канал, тем больше информации можно передать за единицу времени. Так как для добывания информации с требуемым качеством необходимо обеспечить на входе приемника канала минимально-допустимое для каждого вида информации и носителя отношение сигнал/помеха, то это отношение достигается на различном удалении от источника сигнала, в зависимости от мощности сигнала и помехи, а также величины (коэффициента) ослабления (затухания) сигнала в канале. Носители информации существенно отличаются по величине затухания в среде распространения: в наибольшей степени уменьшается энергия акустической волны, в наименьшей - электромагнитная волна в длинноволновом диапазоне частот. 4.3. Оптические каналы утечки информации Структура оптического канала утечки информации имеет вид, показанный рис. 4.3. |