Защита информации. Халяпин д. Б. Защита информации. Вас подслушивают Защищайтесь!Москва
 Скачать 5.29 Mb.
|
|
383 электродина электро электро пьезо акусто- магнито- мические магнитные статические электрические резистивные стрикционные электродина мический громко говоритель электрические звонки конденсаторы пьезодатчики угольные микрофоны фильтры электродина звонковые реле кварцевые п/п приемники. резонаторы мический микрофон катушечные, ленточные цепи телефона провода платы вибраторы полупроводниковый микрофон использующие резистивный эффект элементы акусто- электродина вторичные микрофоны пьезоэлектрический электроники мические измерительные приборы электрочасы эдектромагнитный микрофон электромагнитные измерительные приборы конденсаторные электретные микрофон датчики ОС акустомеханичес- кие преобразо ватели Рис. 9.2. Акустоэлектрические преобразователи. Весьма существенным является диапазон электромагнитных волн, в который происходит преобразование за счет акустоэлектрических элемен тов звукового сигнала. Как правило, это связано с практическим предназ начением элемента и его расположением в схеме устройства. Если акустоп- реобразовательный элемент расположен, например, в схеме гетеродина или высокочастотного генератора, изменение его параметров под действием звукового сигнала может привести к изменению амплитуды, частоты или фазы гетеродина или генератора. В этом случае канал утечки информации является радиоканалом, не ограниченным проводными системами, защита которого имеет свои осо бенности. По проявлению в эфире акустопреобразовательные каналы можно разделить на: - передаваемые по линиям связи, питания, управления; - передаваемые радиосигналом. К первым относятся возможные каналы утечки акустической инфор мации, создаваемые акустопреобразовательными элементами телефонной сети, сети вторичной часофикации, громкоговорящей или диспетчерской связи, некоторые извещатели в охранной сигнализации и т.п. Наиболее ха рактерные рассмотрены ниже. Акустоэлектрические каналы утечки информации с передачей информативного сигнала по линиям связи, питания, управления К ним относятся возможные каналы утечки информации, создаваемые акустопреобразовательными элементами телефонной сети, сети вторичной часофикации, громкоговорящей или диспетчерской связи, некоторыми из- вещателями охранно-пожарной сигнализации и т.п. 384 Электромеханическая звонковая цепь телефонного аппарата При положенной телефонной трубке (рис. 9.3а) к телефонной линии подключена звонковая цепь телефонного аппарата. Если телефонный ап парат имеет механическую звонковую цепь (9.3б), то в этом случае звуко вое поле, сопутствующее разговору около телефонного аппарата воздей ствует на ударник, приводя его в колебания (микроколебания) пропорци ональные давлению звуковой волны. Через систему якоря эти колебания преобразуются в изменения зазора между якорем и магнитом и, в конеч ном счете, появляется электрический сигнал (соответствующий звуково му) в электрической обмотке, подключенной непосредственно к телефон ной сети. а- схема подключения б - конструкция звонка 1- якорь; 2- магнит; 3- электрическая обмотка; 4- металлические чашки; 5- ударник; 6- винт; 7- ось якоря Рис. 9.3. Звонковая цепь телефонного аппарата как акустопреобразовательный элемент Так возникает опасность утечки акустической информации из поме щения, где расположен подобный телефонный аппарат. Величина ЭДС опас ного сигнала может быть определена соотношением: где: P ак - акустическое давление информативного сигнала, у - магнитодвижущая сила постоянного магнита, S - площадь якоря, μ 0 - магнитная проницаемость сердечника, w - число витков в обмотке, S M - площадь полюсного наконечника, d - величина зазора, Z M - механическое сопротивление. 385 Амплитуда ЭДС, наводимой в линии, для некоторых типов теле фонных аппаратов может достигать нескольких милливольт. Для при ема используется низкочастотный усилитель с частотным диапазоном 300-3500 Гц, который подключается к абонентской линии. Громкоговоритель Предназначенные для преобразования электрических сигналов в аку стические громкоговорители являются классическим примером принципа взаимности и являются одновременно достаточно хорошим акустоэлект- рическим преобразователем. Воздействие акустического сигнала на диффузор громкоговорителя приводит к преобразованию акустической энергии в механическую и изменению положения катушки в магнитном поле, что приводит к появле нию опасного электрического сигнала в катушке громкоговорителя и, соответственно, в сети. Величина ЭДС опасного сигнала может быть определена из соотно шения где: Р ак - акустическое давление информативного сигнала, В - магнитная индукция, е - длина проводника катушки (движущегося в магнитном поле В ) , S - площадь поверхности диффузора динамика, Z m - механическое сопротивление системы. Достаточно большая площадь диффузора динамика обеспечивает по добным преобразователям достаточно высокую чувствительность к акус тическому воздействию (2-3 мВ/Па) и сравнительно равномерную ампли- тудно - частотную характеристику для речевого сигнала. Кроме того вели чина опасного сигнала в линии увеличивается в 3 - 4 раза за счет того, что громкоговорители включаются в сеть через понижающий трансформатор (рис.9.4). Рис. 9.4. Громкоговоритель как акустопреобразовательный элемент (а) и возможная схема защиты (б). 386 Электромагнитные и электродинамические измерительные приборы Подобные приборы находят широкое применение в качестве лабора торных и щитовых амперметров и вольтметров. В соответствии с принципами работы электромагнитные измеритель ные приборы, например являются преобразователем силы электрического тока в механическое перемещение стрелки на основе взаимодействия маг нитного поля катушки по обмоткам кото рой протекает ток, с ферромагнитным сер дечником или электромагнитом, образую щими обычно подвижную часть измери тельного механизма (рис.9.5а). В соответствии с принципом взаимно сти воздействия на подвижную часть изме рительного прибора опасного акустическо го сигнала приводит к изменению положе ния ферромагнитного сердечника в катуш ке прибора и появлении соответственно этим изменениям, опасного электрическо го сигнала в измерительной линии. Трансформаторы Трансформаторы получили широкое распространение в различной радиоэлектронной аппаратуре. Акустопреобразовательный эффект мо жет быть вызван, либо (в случае рыхлой намот ки витков) изменением параметров одной из катушек трансформатора под действием зву ковой волны, либо изменением коэффициента трансформации пропорционально воздей ствию звукового сигнала на сердечник транс форматора (рис.9.5б). При этом опасность появления опасного электрического сигнала зависит от положения трансформатора в электронной сети, в соответ ствующем блоке или схеме. Вторичные электрочасы Воздействие акустического сигнала на элементы вторичных часов - “шаговый двигатель - стрелки” - приводит к возникновению в сети вторич ных электрочасов информативного сигнала (рис.9.5в). Опасной особенно стью такой системы является то обстоятельство, что управление подобны ми часами проводится только в течение 3 сек. в минуту, и таким образом, в течение 57 сек. тракт обеспечивает “передачу” преобразованного инфор мативного сигнала без каких-либо помех. В зависимости от конструкции вторичных асов (корпус деревянный или металлический, акустическая защи- 387 щенность шагового механизма, крепление и т.п.) изменяется и коэффициент преобразования подобного акустоэлектрического преобразова теля. Уменьшение этого коэффициента за счет увеличения механического трения в системе шагового двигателя невозможно, так как потре буется больший ток в системе управления. В качестве технических средств защиты могут быть использованы вентильные схемы, рассчитанные на токи и напряжение в сети уп равления вторичными электрочасами. Для за щиты от утечки акустического сигнала из по мещения, в котором установлены вторичные часы, используется устройство “Гранит”. Линии волоконной оптической связи Микродеформации волокнисто-оптических кабелей и их элементов, вызванные воздействием акустического сигнала, могут послужить основой для создания канала утечки информации из помещения, в которых прохо дит ВОЛС. Особенность образования такого канала состо ит в том, что акустическое поле может воздействовать на места сращивания волоконно-оптических кабелей, их креплений, места установки лазерных излучателей и т.п. При этом происходит модуляция информатив ным акустическим сигналом излучений, передаваемых по волоконно-оптической линии (рис. 9.5г). Рис.9.5д. Образование канала утечки информации об акустике помещения через линию охранной сигнализации. ПКП (приемо-контрольный прибор): ШС - шлейф сигнальный, ДРС - датчик разбития стекла. Акустоэлектрическими преобразо вателями могут быть и некоторые типы датчиков, используемых в охранной и охранно-пожарной сигнализации, содер жащие пьезоэлементы, микрофоны, виб рационные элементы и т.п. (Л.109). Принцип действия таких датчиков, в основу работы которых положена фик сация акустических и вибрационных воз действий злоумышленника, является од новременно и основой возможного аку- стопреобразовательного канала утечки информации из помещения, где располо жен такой датчик. Информативный сиг нал может быть перехвачен путем под ключения к шлейфу охранной (охранно- пожарной) сигнализации (рис.9.5д). 388 Датчики охранно-пожарной сигнализации Акустопреобразовательные элементы с передачей информативного сигнала радиоизлучением Преобразование информативного акустического сигнала в радиосигнал. Дальность передачи преобразованного акустического сигнала, если он преобразуется в радиосигнал, может достигать нескольких километров. Такое преобразование возможно в тех случаях, когда акустический сигнал воздействует на акустопреобразовательные элементы схем, генери рующих ВЧ сигналы в различных диапазонах частот. К таким элементам можно отнести гетеродины приемных и телевизионных устройств, генера торы стирания-подмагничивания в магнитных системах записи акустичес ких сигналов, генераторы измерительных приборов и т.п. Применительно к диапазонам работы этих устройств будет проявлять ся и частота преобразованного информативного радиоизлучения и они могут находиться в пределах от десятков кГц до сотен МГц. На частотах до 300-400 МГц в схемах наиболее часто используются элементы с сосредото ченными параметрами, на более высоких частотах - элементы с распреде ленными параметрами (Л.96). В первом случае колебательные контуры, оп ределяющие частоту гетеродина, выполняются в виде емкостей и индук тивностей, во втором - в виде отрезков передающей линии (резонаторов). Воздействие акустического сигнала на подобные системы имеет свои осо бенности. Высокочастотные генераторы на распределенных элементах. Использование в качестве контуров гетеродинов коаксиальных или волноводных перестраиваемых резонаторов также создает возможность образования акустоэлектрического канала утечки информации за счет воз действия акустического сигнала: а) на стенки (особенно если это тонкостенные конструкции) резонато ра и элементы его крепления; б) на элементы перестройки (поршень). На рис. 9.6а показана конструкция гетеродина на клистроне, а на рис.9.6б частотные зависимости от положения поршня (для колебаний 3/4λ). Из этих кривых видно, что перестройка в диапазоне 2500-10000 МГц происходит при изменении положения поршня от 3 до 9 см, т.е. каждому мм перестройки поршня соответствует около 42 МГц изменений по часто те и, следовательно, изменение положения поршня под действием акусти ческого давления на 0,01 мм соответствует изменению частоты сигнала ге теродина примерно на 420 кГц. Как показали результаты практических измерений для конструкции бесконтактного гетеродина, такие колебания могут быть вызваны обыч ным разговором на расстоянии 3 - 4 м от устройства. Учитывая наличие свободного входа подобных приемных систем (без пресселектора на входе) излучаемой мощности гетеродина, для образова ния канала утечки информации достаточно более десятка километров. 389 Сосредоточенные акустопреобразовательные элементы контуров Изменение величины емкости под действием акустического поля мо жет особенно серьезно сказаться в том слу чае, если такие емкостные элементы исполь зуются в таких электрических схемах как генераторы, гетеродины приемных и телеви зионных устройств. На рис. 9.6в приведена простейшая схе ма автогенератора LC-типа на транзисторе. Это схема генератора с трансформаторной связью. Частоту генерации такого генератора определяют значения индуктивности ( L k ) и емкости контура ( С к ) , т.е. т.е. излучение генератора приобретает частотную модуляцию опасным акустическим сигналом, которая может быть выделена приемником с де модулятором частотно модулированных сигналов. Дальность излучения такого модулированного радиосигнала суще ственно больше дальности возможного перехвата акустического сигнала. 390 Изменение величины емкости С к ( Р а к ) от акустического сигнала при ведет к соответствующему изменению частоты генератора, т.е. Аналогичная картина будет наблюдаться и в том случае, когда под действием акустического сигнала будет изменяться величина индуктивноc- ти катушки - L k (Р иак ). При определении опасности такого канала утечки информации суще ственное значение имеет конструкция емкостного и индуктивного элемен тов. Так на высоких частотах, где часто используются индуктивности, вы полненные в виде проволочной спирали (без сердечника), а емкостные эле менты - в виде тонких пластин с воздушным зазором, воздействие акусти ческого сигнала может быть существенным и величина емкости в процент ном отношении может изменяться весьма существенно за счет изменения величины зазора между пластинами. где: ε - диэлектрическая проницаемость диэлектрика (воздуха) S - площадь каждой пластины. d - расстояние между пластинами. Возможные направления защиты акустической информации от утечки через каналы, образуемые акустопреобразовательными элементами Для подавления акустопреобразовательного канала утечки могут быть использованы организационно-технические и технические способы защи ты (рис.9.7). Организационно-технические мероприятия нацелены на оперативное решение вопросов защиты конфиденциальной акустической информации наиболее простыми средствами и организационными мерами ограничитель ного характера, регламентирующими порядок пользования техническими средствами, находящимися в выделенных помещениях. В частности, при проведении таких защитных мероприятий целесооб разно определить те технические средства, которые могут послужить источ ником акустоэлектрического канала утечки информации. Ими могут быть: - телефонные аппараты (городской и внутренней связи); - системы проводной радиотрансляционной сети; - приемные и телевизионные системы; - системы звукозаписи; - внутренняя служебная связь, переговорные устройства типа “ди ректор-секретарь”; - системы охранной сигнализации; - системы звуковой сигнализации; - системы электрочасофикации - и т.п. Проведение таких защитных мероприятий направлено также на ис ключение из защищаемого помещения всех технических средств, наличие которых не вызвано производственной необходимостью. 391 На этапе организационно-технических мероприятий по защите от аку- стопреобразовательных каналов утечки информации могут быть приняты меры ограничительного характера, регламентирующие порядок пользова ния техническими средствами, например, отключение акустопреобразова- тельных элементов от проводных систем или выключение систем, имею щих в своем составе такие элементы. Например, отключение звонковых цепей телефонных аппаратов (все го тлф аппарата), выключение радиоприемных и телевизионных устройств, систем проводной радиотрансляционной сети и т.п. на период проведения конфиденциальных мероприятий. Определение контролируемой зоны на этом этапе позволяет выделить наиболее опасные с точки зрения утечки информации устройства и обра тить на них особое внимание и первоочередную защиту техническими сред ствами защиты. Организационно-технические мероприятия определяют возможную контролируемую зону на защищаемом объекте - зону, где гарантировано исключение пребывания лиц, не допущенных к охраняемой информации (не имеющих постоянного или разового пропуска на объект). Применительно к акустоэлектрическому каналу утечки информации требуемая зона может быть значительной, так как необходимо учитывать возможность утечки преобразованной информации как по проводным ка налам, так и по радиоканалу. Установление такой контролируемой обширной зоны возможно толь ко для предприятий с достаточно большой территорией и мощными служ бами безопасности. Проведение подобных мероприятий направлено также на исключение из выделенного помещения всех технических средств, наличие которых не вызвано производственной необходимостью. Использование устройств за щиты проводится на этапе технических мероприятий. Технические мероприятия по инженерно-технической защите инфор мации предусматривают блокирование каналов возможной утечки инфор мации с помощью инженерных конструкций, уменьшающих величину опас ного акустического сигнала, воздействующего на акустопреобразователь- ный элемент, либо уменьшение величины преобразованного в электромаг нитный информативного сигнала. Возможно также повышение уровня шумового сигнала, обеспечиваю щего условия подавления информативного либо акустического, либо пре образованного сигнала. Как видно из анализа возможных механизмов создания акустопреоб- разовательных каналов утечки информации, защита от утечки по подоб ным каналам возможна: а) понижением мощности информативного акустического канала (Р иа ), воздействующего на акустопреобразовательный элемент до уровня, когда |