инженерно-техническая защита информации. Вопрос Угрозы безопасности информации и меры по их предотвращению
 Скачать 1.59 Mb.
|
|
Вопрос 12. Носители и источники информации. Широко применяемое понятие «носитель информации» имеет разнообразный смысл. Например, человек как носитель информации, учебник, магнитный или бумажный носитель, магнитное поле, электрический ток и др. Эти термины отличаются уровнем конкретизации этого понятия. Материальные объекты являются носителями признаковой информации на физическом уровне ее представления. Она содержится в значениях признаков объектов. Носители признаковой информации целесообразно обозначить как первичные. Такими носителями являются: макротела; поля; микрочастицы (элементарные частицы). Макротела являются наиболее долговременными носителями различных видов информации. Прежде всего, материальные тела содержат информацию о своем составе, структуре (строении), о воздействии на них других материальных тел. Например, по остаточным изменениям структуры бумаги восстанавливают подчищенные надписи, по изменению структуры металла двигателя определяют его заводской номер, перебитый автомобильными ворами. Материальные тела (папирус, глиняные таблички, береста, камень, бумага) использовались людьми для консервации и хранения информации в течение всей истории человечества. И в настоящее время бумага является самым распространенным носителем семантической информации. Однако четко прослеживается тенденция замены бумаги машинными носителями (магнитными, полупроводниковыми, светочувствительными и др.), но бумага еще длительное время останется наиболее массовым и удобным носителем, прежде всего, семантической информации. Носителями информации являются также различные поля. Из известных полей в качестве носителей применяются акустические, электрические, магнитные и электромагнитные (в диапазоне видимого и инфракрасного света, в радиодиапазоне). Информация содержится в значениях параметров полей. Если поля представляют собой волны, то информация содержится в их амплитуде, частоте и фазе. Из многочисленных элементарных частиц в качестве носителей информации используются электроны, образующие статические заряды и электрический ток, а также частицы (электроны и ядра гелия) радиоактивных излучений. Попытки использования для переноса информации другие элементарные частицы с лучшей проникающей способностью (меньшим затуханием в среде распространения), например, нейтрино, не привели пока к положительным результатам. В качестве носителей информации часто рассматривают также материальные тела, содержащие первичные носители. Например, человек как носитель информации содержит разнообразные первичные носители информации в виде химических веществ, электрических сигналов и полей. Человек как носитель информации ее запоминает и пересказывает получателю в письменном виде или устно. При этом он может полученную от источника информацию преобразовать в соответствии с собственным толкованием ее содержания, исказив смысл. Кроме того, человек может быть также носителем других носителей информации — документов, продукции и т. д. Также машинный носитель информации (гибкий или жесткий диск, магнитная лента) представляет собой вторичный носитель по отношению к магнитному полю ферромагнитного слоя на его поверхности. Поэтому такие носители являются вторичными. Носители информации в виде физического процесса или явления называются также сигналом — радиосигналом, акустическим сигналом и т. д. В радиотехнике под сигналом подразумевается физическое явление или процесс, несущие информацию. Источниками информации являются субъекты и объекты, иг которых может быть получена информация. Все материальные обьекты (тела, микрочастицы и поля) являются источниками первичной признаковой информации, содержащейся в значениях видовых, сигнальных и вещественных признаках. Если эти значения соответствуют также семантической информации, то материальные объекты являются одновременно носителями — переносчиками семантической информации. Что касается источников семантической информации, то далеко не все объекты и субъекты являются ее источниками. Следует различать прямые и косвенные источники семантической информации. Прямыми источниками семантической информации являются ее первичные источники, т. е. отдельные люди или группы людей, являющиеся создателями информации, документы, в которых эта информация отображается. Критерием отнесения носителя семантической информации к ее источнику является возможность оценки достоверности информации, содержащейся на носителе. Это условие для источника семантической информации исключает из их числа технические средства сбора, обработки, хранения и передачи информации, а также людей, транслирующих информацию. Например, телефонный аппарат не может быть источником речевой информации, так как он является лишь техническим средством ее передачи. При анализе достоверности полученной по телефону информации ссылаются не на телефонный аппарат, а на абонента. Также диктор радио и телевидения, зачитывающий текст перед микрофоном или телекамерой, не является источником информации и не несет ответственности за озвученное сообщение. При передаче через СМИ непроверенной оперативной информации сотрудники редакции во избежание привлечения их к судебной или иной ответственности ссылаются на источники этой информации (организации или конкретных людей). Косвенными источниками семантической информации могут быть, в принципе, любые объекты: продукция, материалы, технологическое оборудование, отходы производства и т. д. Например, специалист по видовым, сигнальным и вещественным признакам новой продукции может определить ее технические характеристики. Информативность людей как источников семантической информации существенно различается. Наиболее информированы руководители организаций, их заместители и ведущие специалисты. Каждый сотрудник организации владеет конфиденциальной информацией в объеме, превышающем, как правило, необходимый для выполнения его функциональных обязанностей. Распространение конфиденциальной информации между сотрудниками организации является одним из проявлений процессов выравнивания тезаурусов. Например, в результате неформальных межличностных отношений (дружественных, приятельских) конфиденциальная информация может поступать к посторонним лицам, которые к сохранению «чужих» тайн относятся менее ответственно, чем к своим. Тщеславные люди с целью продемонстрировать свою эрудицию или заинтересовать собеседника непреднамеренно разглашают конфиденциальные сведения в публичных выступлениях и беседах. Кроме непреднамеренного разглашения конфиденциальной информации часть сотрудников (по американской статистике — около 25%) по различным личным мотивам готовы продать известные им секреты и ищут контактов с зарубежной разведкой или представителями конкурента. Поэтому служба безопасности в интересах локализации ценной информации должна постоянно помнить о достаточно объективных процессах распространения информации внутри и даже за ее пределами (через родственников, друзей и приятелей, через сотрудников налоговой полиции, муниципалитетов, префектур, в арбитражном суде и т. д.). Даже эффективная защита информации, но только в пределах организации, не гарантирует ее безопасность. Под документом понимается зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. К документам относится служебная информация, научные публикации в открытой и закрытой печати, статьи в газетах и журналах о деятельности организации или ее сотрудников, реклама, отчеты сотрудников, конструкторская и технологическая документация и т. д. Документы относятся к наиболее информативным источникам, так как они содержат, как правило, достоверную информацию в отработанном и сжатом виде, в особенности если документы подписаны или утверждены. Информативность различных публикаций имеет широкий диапазон оценок: от очень высокой, когда описывается открытие, до преднамеренной или непреднамеренной дезинформации. К последней, например, относятся публикации с недостаточно проверенными и достоверными результатами. Технические средства сбора, обработки, хранения и передачи информации нельзя отнести к источникам семантической информации, так как они представляют собой лишь инструмент для преобразования входной информации. Часто к источникам семантической информации относят компьютеры. Однако несмотря даже на их впечатляющие возможности, превосходящие по объему и скорости обработки возможности человека, их работа определяется программами, созданными человеком. Можно ли, например, рассматривать компьютер Deep Blue фирмы IBM, с помощью которого удалось выиграть матч по шахматам у чемпиона мира Г. Каспарова, как источник информации? По-видимому, для этого основания нет, так как известные алгоритмы игры компьютера в шахматы основаны на возможности компьютера за счет существенно большего быстродействия просчитывать и оценивать большее число ходов, чем может сделать это шахматист. Но талантливый шахматист способен не только просчитывать несколько ходов вперед, но и интуитивно выбирать ход, который обеспечивает ему в большинстве случаях выигрыш с быстродействующим компьютером. Можно утверждать, что, пока компьютер при обработке информации строго следует программе любой сложности, его нельзя считать источником семантической информации. Следовательно, источником информации, полученной в результате обработки даже очень сложной программы, является автор метода обработки. Компьютер станет источником информации, когда он будет обладать искусственным интеллектом, т. е. способностью к абстрактному мышлению. Работы по созданию таких компьютеров ведутся, однако проблема оказалась существенно сложнее, чем представляли ее создатели искусственного интеллекта как направления кибернетики. Состав косвенных источников семантической информации существенно больший — измерительные приборы, продукция, оборудование, материалы и т. д. Продукция (без документации) является источником информации о признаках. Ноу-хау нового изделия могут содержаться во внешнем виде, например, в форме автомобиля, расцветке ткани, моделях одежды, узле механизма, в параметрах излучаемых полей (сигналов радиостанции или радиолокатора), в составе и структуре материала (броневой стали, ракетного топлива, духов или лекарства). Для получения семантической информации о сущности ноу-хау с целью его использования производят изучение и исследование продукции путем разборки, расчленения, выделения отдельных составных частей и элементов, проведения физического и химического анализа и т. д. Любой творческий и производственный процесс сопровождается отходами. Редкие люди способны формулировать свои мысли в окончательном варианте, без черновиков с различными вариантами, без коррекции ранее изложенного. Научные работники создают макеты будущих изделий или пробы веществ, при производстве (опытном или промышленном) возможен брак или технологические газообразные, жидкие или твердые отходы. Даже при печатании на пишущей машинке остаются следы документов на копировальной бумаге и ленте, которые после использования неопытная или небдительная машинистка бросает в корзину для бумаг. Отходы производства в случае небрежного отношения с ними (сбрасывания на свалку без предварительной селекции, сжигания или резки бумаги и т. д.) могут привести к утечке ценной информации. Для такой возможности существуют, кроме того, психологические предпосылки сотрудников, серьезно не воспринимающих отходы как источники секретной (конфиденциальной) информации. Информативными могут быть не только продукция и отходы ее производства, но и исходные материалы и сырье, а также используемое оборудование. Если среди поставляемых фирме материалов и сырья появляются новые наименования, то специалисты конкурента могут определить по ним изменения в создаваемой продукции или технологических процессах. Важнейшими показателями источника информации являются его информативность и надежность. Информативность источника информации оценивается полнотой ответов с помощью полученной от него информации на поставленные перед органом добывания вопросы. Если информация источника позволяет ответить на m из п поставленных вопросов, то информативность источника оценивается как I = m/n. Надежность источника характеризуется достоверностью получаемой от источника информации. Достоверность информации очень надежного источника близка к 1. Источниками признаковой информации являются материальные объекты и процессы. Они содержат информацию как о собственных признаках, так и признаках, взаимодействующих с ними объектов и процессов. Вопрос 13. Запись и съем информации с ее носителя. В редких случаях информация от источника непосредственно передается получателю, т. е. источник сам переносит ее в пространстве к месту расположения получателя или получатель вступает в непосредственный контакт с источником, например, проникает в помещение, вскрывает сейф и забирает документ. В большинстве случаев она переносится от источника к получателю промежуточным носителем. Материализация (запись) любой информации производится путем изменения параметров носителя. Механизм запоминания и воспроизведения информации человеком в настоящее время еще недостаточно изучен и нет однозначного и ясного представления о носителях информации в мозгу человека. Рассматривается химическая и электрическая природа механизмов запоминания. Запись информации на материальные тела производится путем изменения их физической структуры и химического состава. На бумаге информация записывается путем-окрашивания элементов ее поверхности типографской краской, чернилами, пастой и другими красителями. Записанная на материальном теле информация считывается при просмотре поверхности тела зрительным анализатором человека или автомата, обнаружении и распознавании ими знаков, символов или конфигурации точек. Для людей, лишенных зрения, информация записывается по методу Брайля путем изменения физической структуры бумаги выдавливанием соответствующих знаков (букв и цифр). Информация считывается не зрительным анализатором, а тактильными рецепторами пальцев слепых людей. Запись информации на носители в виде полей и электрического тока осуществляется путем изменения их параметров. Непрерывное изменение параметров сигналов в соответствии со значениями первичного сигнала называется модуляцией, дискретное — манипуляцией. Первичным является сигнал от источника информации. Модулируемое колебание называется несущим. Если меняются значения амплитуды аналогового сигнала, то модуляция называется амплитудная (AM), частоты — частотная (ЧМ), фазы — фазовая (ФМ). Максимальное изменение информационного параметра несущей относительно его номинального значения называется глубиной модуляции, а максимальное отклонение значения информационного параметра несущей относительно максимального изменения информационного параметра модулирующего сигнала — индексом модуляции. При модуляции дискретных сигналов в качестве признаков применяются также длительность импульса, частота его повторения и др. С целью уплотнения информации на носителе и экономии тем самым энергии носителя применяют сложные (с одновременным использованием различных параметров сигнала) виды модуляции. Выделение информации из модулированного электрического сигнала производится путем обратных преобразований — демодуляции его в детекторе (демодуляторе) приемника. При демодуляции выделенный и усиленный сигнал, наведенный электромагнитной волной в антенне, преобразуется таким образом, что сигнал на выходе детектора соответствует модулирующему сигналу передатчика. Демодуляция, как любая процедура распознавания, обеспечивается путем идентификации текущей признаковой структуры сигнала с эталонной структурой, заданной априори или полученной в процессе его приема. Эталонная признаковая структура при ЧМ-модуляции определяется частотой настройки контура детектора. При демодуляции АМ-сигналов в качестве эталонной амплитуды используется усредненная амплитуда несущего колебания на выходе детектора, относительно которой сравнивается текущее значение амплитуды принимаемого сигнала. Для демодуляции ФМ-сигнала необходимо знать значение фазы несущего колебания до его модуляции. Из-за влияния помех модулирующие (при передаче) и демодулированные (при приеме) сигналы будут отличаться. В общем случае любые преобразования сигнала с воздействием на его информационные параметры изменяют записанную в нем информацию. Степень изменения зависит от отношения сигнал/помеха на входе демодулятора. При достаточно большом превышении мощности носителя над мощностью помех искажения информации столь незначительные, что количество и качество информации практически не меняются. Помехоустойчивость дискретных сигналов выше, чем аналоговых, так как искажения дискретных сигналов возникают в тех случаях, когда изменения параметра сигнала превышают половину величины интервала между соседними значениями параметра. Если изменения параметров помехами составляют менее половины этого интервала, то при приеме такого сигнала можно восстановить исходное значение параметра сигнала. Допустимые значения отношения мощностей или амплитуд сигнала и помехи (отношения сигнал/помеха), при которых обеспечивается требуемое качество принимаемой информации, определяются видом информации и характером помех. Для повышения достоверности передачи информации наряду с увеличением энергии носителя информации используют другие методы защиты дискретной информации от помех, прежде всего помехоустойчивое кодирование. При помехоустойчивом кодировании каждому элементу дискретной информации (букве, цифре, любому другому знаку) ставится в соответствие кодовая комбинация, содержащая дополнительные (избыточные) двоичные символы. Эти дополнительные символы позволяют обнаруживать искажения и исправлять в зависимости от избыточности кода ошибочные символы различной кратности. Существует большое количество видов кодов, повышающих помехоустойчивость сообщений для различных условий среды распространения носителей. Однако следует иметь в виду, что платой за повышение помехоустойчивости кодированных сигналов является уменьшение скорости передачи информации. Для обеспечения неискаженной передачи сообщения объемом V. необходимо, чтобы характеристики среды распространения и непосредственно приемника соответствовали ширине спектра и динамическому диапазону сигнала. Если полоса частот среды распространения или приемника уже полосы сигнала, то для обеспечения безыскаженной передачи сигнала объемом V уменьшают его ширину спектра. При этом для сохранения V = const соответственно увеличивают время передачи Т. Для безыскаженной передачи сообщения в реальном масштабе времени полоса пропускания приемника должна соответствовать ширине спектра сигнала. |