Методы и средства защиты информации. Внимание!!! В книге могут встречаться существенные ошибки (в рисунках и формулах). Они не связаны ни со
 Скачать 4.86 Mb.
|
|
Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации Проводные микрофоны Проводные микрофоны устанавливаются в интересующем помещении и со - единяются проводной линией с приемным устройством Микрофоны устанавли - ваются либо скрытно ( немаскированые ), либо маскируются под предметы обихо - да , офисной техники и т д Такие системы обеспечивают передачу аудиосигнала на дальность до 20 м При использовании активных микрофонов — до 150 м Не - сколько микрофонов могут заводиться на общее коммутирующее устройство , по - зволяющее одновременно контролировать несколько помещений и осуществ - ляющее запись перехваченных разговоров на диктофон “ Телефонное ухо ” Данное устройство обычно скрытно монтируется либо в телефоне , либо в те - лефонной розетке Работает оно следующим образом Человек , который хочет воспользоваться данным устройством ( оператор ), производит телефонный зво - нок по номеру , на котором оно “ висит ”. “ Телефонное ухо ” (“ ТУ ”) “ проглатывает ” первые два звонка , т е в контролируемом помещении телефонные звонки не раздаются Оператор кладет трубку и опять набирает этот номер В трубке будет звучать сигнал “ занято ”, оператор ждет 30-60 с ( временной пароль ) и после пре - кращения сигнала “ занято ” набирает бипером ( генератором DTMF- посылок ) за - данную кодовую комбинацию ( цифровой пароль ). После этого включается мик - рофон “ ТУ ” и оператор слышит все , что происходит в контролируемом помеще - нии практически из любой точки мира , где есть телефонный аппарат Разрыв связи произойдет , если оператор положит трубку или если кто - то поднимет те - лефонную трубку в контролируемом помещении Для всех остальных абонентов , желающих дозвониться по этому номеру , будет слышен сигнал “ занято ”. Данный алгоритм работы является типовым , но может отличаться в деталях реализации , в зависимости от требований Беззаходовые методы Аппаратура , использующая микрофонный эффект телефонных аппаратов Прослушивание помещений через телефон осуществляется за счет исполь - зования “ микрофонного эффекта ”. Недостаток метода состоит в том , что “ мик - рофонным эффектом ” обладают старые модели телефонных аппаратов , кото - рые сейчас применяются редко Аппаратура ВЧ навязывания ВЧ колебания проходят через микрофон или детали телефона , обладающие “ микрофонным эффектом ” и модулируются в акустический сигнал из помещения , где установлен телефонный аппарат Промодулированый сигнал демодулирует - Беззаходовые методы 153 ся амплитудным детектором и после усиления подается на регистрирующее устройство Как микрофон может работать и здание Направленное на него излучение со - ответствующей частоты модулируется ( изменяется ) специальными конструктив - ными элементами , которые способны улавливать звуковые колебания , возни - кающие при разговоре Таким образом , отраженное от здания излучение в изме - ненном виде несет с собой информацию о том , что было произнесено внутри Какие физические процессы , явления , свойства материалов могли бы спо - собствовать реализации такого способа съема речевой информации ? Рассмотрим пример резонанса обычной телефонной трубки Так как микро - фон имеет значительно меньше сопротивление по сравнению с телефонным капсюлем , то ( для простоты излагаемого материала ) представим эквивалентную схему в виде короткозамкнутой линии с проводами длиной L и суммирующей паразитной емкостью С ( рис . 6.6). Условие резонанса может быть представлено как равенство нулю суммы со - противлений емкости С и входного сопротивления лини Основной резонанс имеет место при частоте ω 0 Зная длину провода между микрофоном и телефо - ном в телефонной трубке , можно легко рассчитать ее резонансную частоту Из графиков , представленных на рис . 6.7, видно , что ток на микрофоне мак - симален тогда , когда напряжение стремится к нулю Ток протекает через микро - фон и модулируется по закону низкой частоты , а поскольку линия в трубке дале - ко не идеальна , то основная часть энергии из линии преобразуется в электро - магнитные колебания и излучается в эфир Разберемся с процессом возбуждения колебаний в резонансной системе ( все той же телефонной трубке ) на частоте ω 0 Явление возбуждения происходит при облучении этой резонансной системы на частоте ω 0 внешним источником высо - кочастотного сигнала Рис . 6.6. Эквивалентная схема телефонной трубки Рис . 6.7. Взаимная зависимость тока и напряжения на микрофоне Исходя из правила наведенных ЭДС , можно сделать вывод о том , что наи - большая мощность наведенного сигнала достигается в случае параллельного 154 Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации расположения телефонной трубки и передающей антенны При расположении их под углом относительно друг друга ЭДС уменьшается Как уже было показано ранее , наведенный сигнал моделируется по амплиту - де и излучается в эфир на той же резонансной частоте , но поскольку этот сигнал значительно слабее облучающего ВЧ сигнала на резонансной частоте , то и ко - эффициент модуляции по отношению к частоте модуляции становится очень малым Для нормального приема необходимо “ обре - зать ” несущую так , чтобы коэффициент модуля - ции стал около 30%. При мощности генератора на частоте 370 МГц равной 40 мкВт удалось до - биться уверенного приема на дальности около 100 м Оказалось , что на дальность приема очень сильно влияет расстояние телефонного аппарата от земли Чем ближе он расположен к земле , тем больше поглощение электромагнит - ного поля ( рис . 6.8). В рассмотренном примере процесс модуляции происходит за счет изменения сопротивления микрофона телефонного аппарата При облучении проводов , линий связи и т п ., несущих аналоговую или цифро - вую информацию при ω 0 = Δ/4 , модуляция облучающего ВЧ сигнала происходит легче , чем в случае с микрофоном телефонного аппарата Таким образом , съем речевой информации при облучении персонального компьютера или других цепей на большом удалении становится реальностью Рассмотрим цепь , несущую информацию в виде видеоимпульсов с широтной модуляцией ( рис . 6.9). Рис . 6.9. Видеоимпульсы с широтной модуляцией Предположим , что найден участок цепи с резкими изгибами проводов , по ко - торому проходит информация Зная длину этого участка , можно определить и резонансную частоту ω 0 При резонансе данного участка цепи видеоимпульсы преобразуются в радио - импульсы и могут переизлучаться на большие расстояния , причем коэффициент модуляции в данном случае значительно выше , чем в случае уже с известной телефонной трубкой Рис . 6.8. Излучение модулированного сигнала Беззаходовые методы 155 Несколько другая схема применения обсуждаемого резонансного метода съема речевой информации с резонансных схем , в которых применяются карти - ны в металлизированных или металлических рамках Металлическая окантовка рамы обычно имеет разрыв , а само полотно со - держит в своем составе ( в красках ) соли различных металлов Рамка , таким об - разом , — это один виток провода L , а картина с подложкой и оправой — емкость С Причем при воздействии речи полотно колеблется , и С изменяется , т е игра - ет роль мембраны Получается LС - контур со своей резонансной частотой Ам - плитудно - частотная характеристика уточнения Q показана на рис . 6.10. Рис . 6.10. Амплитудно - частотная характеристика при использовании резонансной схемы Если данную систему облучить не на частоте резонанса ω рез , а на склоне ха - рактеристики , то при изменении частоты ω рез ( за счет изменения С под воздей - ствием звуковых волн ) при ω 0 = const характеристика сдвигается в ту или иную сторону , и появится ΔU , т е амплитудная модуляция Этот канал утечки речевой информации представляет опасность еще и с точ - ки зрения сложности его обнаружения службой безопасности объекта Поскольку уровни излучений очень малы , зафиксировать их без составления радиокарты практически нереально Принять сигнал без специального приемного устройства также не представляется возможным Все существующие системы защиты при данном методе съема неэффективны Например , шунтирование микрофона ем - костью только улучшает определение резонансной характеристики , т к в точке пучности тока напряжение равно нулю , и конденсатор не работает Стетоскопы Стетоскопы — это устройства , преобразующие упругие механические коле - бания твердых физических сред в акустический сигнал В современных стето - скопах в качестве такого преобразователя служит пьезодатчик Данная аппара - тура в основном применяется для прослушивания соседних помещений через стены , потолки , пол или через трубы центрального отопления Профессиональ - ная аппаратура этого класса компактна ( помещается в кейсе средних размеров ), 156 Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации автономна , имеет возможность подстройки параметров под конкретную рабочую обстановку , осуществляет запись полученной информации на диктофон Стето - скопические датчики часто дооборудуются радиопередатчиком , что позволяет прослушивать перехваченную информацию на сканирующий приемник , как от обычной радиозакладки Лазерные стетоскопы Лазерные стетоскопы — это устройства , позволяющие считывать лазерным лучом вибрацию с предметов , промодулированых акустическим сигналом Обычно акустическая информация снимается с оконных стекол Современные лазерные стетоскопы хорошо работают на дальности до 300 м Недостатками этой аппаратуры являются высокая стоимость ( до 30 тыс долларов ), необходи - мость пространственного разноса источника и приемника лазерного излучения , сильная зависимость качества работы от внешних условий ( метеоусловия , сол - нечные блики и т д .). Направленные акустические микрофоны ( НАМ ) Данная техника предназначена для прослушивания акустической информа - ции с определенного направления и с больших расстояний В зависимости от конструкции НАМ , ширина главного луча диаграммы направленности находится в пределах 5–30°, величина коэффициента усиления 5–20. По типу используе - мых антенных систем НАМ бывают • Зеркальные ( микрофон НАМ находится в фокусе параболической антенны ). Расстояние 500 м и более , диаметр зеркала составляет до 1 м , диаграмма направленности — до 8 ° • Микрофон - трубка ( обычно маскируется под трость или зонт ), при этом даль - ность действия до 300 м , а диаграмма направленности — до 18 ° При повы - шении уровня шумов до 60 дБ дальность снижается до 100 м • НАМ органного типа ( большие мобильные или стационарные установки , в ча - стности , применяемые в пограничных войсках для прослушивания акустиче - ских сигналов с сопредельной территории и др .), позволяет осуществлять прослушивание до 1000 м • Плоские НАМ , использующие в качестве антенной системы фазированную антенную решетку ( ФАР ), обычно маскируются под кейс , в крышку которого монтируется ФАР Акустическая разведка методом пассивного перехвата основана на перехвате акустической волны направленными микрофонами Акустические методы перехвата — облучение колеблющихся предметов в УФ и ИК диапазонах , оптическим лазерным стетоскопом Используется также облу - чение радиолучом , но при этом устойчивый прием информации возможен на расстоянии 300–400 м Ультразвуковой съем информации возможен во всех на - Физические преобразователи 157 правлениях из - за широкой диаграммы направленности антенной системы и на расстоянии 300 м Контактные методы — это закладные устройства : • радиомикрофоны непрерывного действия ; • радиомикрофоны с выключением питания ; • радиомикрофоны с управлением по радио ; • радиомикрофоны с дистанционным питанием ; • стетоскопы Осуществляется съем речевой информации по следующим цепям : • звонковая цепь ; • реле ; • съем информации с измерительной головки вольтметров и амперметров ; • система радиотрансляции ; • система электрочасофикации ; • система пожарной и охранной сигнализации Физические преобразователи В любых технических средствах существуют те или иные физические преоб - разователи , выполняющие соответствующие им функции , которые основаны на определенном физическом принципе действия Хорошее знание всех типов пре - образователей позволяет решать задачу определения наличия возможных не - контролируемых проявлений физических полей , образующих каналы утечки ин - формации Характеристики физических преобразователей Преобразователем является прибор , который трансформирует изменение одной физической величины в изменения другой В терминах электроники пре - образователь обычно определяется как прибор , превращающий неэлектриче - скую величину в электрический сигнал или наоборот ( рис . 6.11). 158 Глава 6. Классификация акустических каналов утечки информации Рис . 6.11. Схема работы преобразователя Каждый преобразователь действует по определенным физическим принци - пам и образует присущий этим принципам передающий канал — т е канал утеч - ки информации Функции приборов и электронных устройств можно разделить на два основ - ных вида — обработка электрических сигналов и преобразование какого - либо внешнего физического воздействия в электрические сигналы Во втором случае основную роль выполняют датчики и преобразователи Многообразные эффекты внешнего мира не ограничиваются в своих прояв - лениях лишь электрическими сигналами Многочисленны различные физические явления ( звук , свет , давление и т д .) — их можно насчитать не менее нескольких десятков Для преобразования информации о физических явлениях в форму электрического сигнала в электронных системах используются чувствительные элементы — датчики Датчики являются началом любой электронной системы , играя в ней роль источников электрического сигнала Существуют два вида датчиков : • специально разработанные для создания необходимого электрического сигнала ; • случайные , являющиеся результатом несовершенства схемы или устройства По форме преобразования датчики могут быть разделены на преобразова - тели сигнала и преобразователи энергии На преобразователь воздействуют определенные силы , что порождает опре - деленную реакцию Любой преобразователь характеризуется определенными параметрами Наиболее важными из них являются • Чувствительность Это отношение изменения величины выходного сигнала к изменению сигнала на его входе • Разрешающая способность , характеризующая наибольшую точность , с ко - торой осуществляется преобразование Физические преобразователи 159 • Линейность Характеризует равномерность изменения выходного сигнала в зависимости от изменения входного • Инертность , или время отклика , которое равно времени установления вы - ходного сигнала в ответ на изменение входного сигнала • Полоса частот Эта характеристика показывает , на каких частотах воздейст - вия на входе еще воспринимаются преобразователем , создавая на выходе еще допустимый уровень сигнала По физической природе преобразователи делятся на многочисленные груп - пы , среди которых следует отметить фотоэлектрические , термоэлектрические , пьезоэлектрические , электромагнитные и акустоэлектрические преобразователи , широко использующиеся в современных системах связи , управления и обработ - ки информации ( рис . 6.12). Рис . 6.12. Группы первичных преобразователей Виды акустоэлектрических преобразователей Акустическая энергия , возникающая во время звучания речи , может вызвать механические колебания элементов электронной аппаратуры , что в свою оче - редь приводит к появлению электромагнитного излучения или его изменению при определенных обстоятельствах Виды акустоэлектрических преобразовате - лей представлены на рис . 6.13. Наиболее чувствительными к акустическим воз - действиям элементами радиоэлектронной аппаратуры являются катушки индук - тивности и конденсаторы переменной емкости Рис . 6.13. Виды акустоэлектрических преобразователей Индуктивные преобразователи Если в поле постоянного магнита поместить катушку индуктивности ( рамку ) и привести ее во вращение с помощью , например , воздушного потока ( рис . 6.14), то на ее выходе появится ЭДС индукции |