Информационная безопасность / Общий_лекция

201

для исключения съема наводок информационных сигналов с посторонних проводников и соединительных линий ВТССлинейное зашумление.

К системе пространственного зашумления, применяемой для создания маскирующих электромагнитных помех, предъявляются следующие требования:

•система должна создавать электромагнитные помехи в диапазоне частот возможных побочных электромагнитных излучений ТСПИ;

•создаваемые помехи не должны иметь регулярной структуры;

•уровень создаваемых помех (как по электрической, так и по магнитной составляющей поля) должен обеспечить отношение с/ш на границе контролируемой зоны меньше допустимого значения во всем диапазоне частот возможных побочных электромагнитных излучений ТСПИ;

•система должна создавать помехи как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризацией (поэтому выбору антенн для генераторов помех уделяется особое внимание);

•на границе контролируемой зоны уровень помех, создаваемых системой пространственного зашумления, не должен превышать требуемых норм по ЭМС.

Цель пространственного зашумления считается достигнутой, если отношение опасный сигнал/шум на границе контролируемой зоны не превышает некоторого допустимого значения, рассчитываемого по специальным методикам для каждой частоты информационного (опасного) побочного электромагнитного излучения ТСПИ [18].

В системах пространственного зашумления в основном используются помехи типа "белого шума" или "синфазные помехи" [24].

Системы, реализующие метод "синфазной помехи", в основном применяются для защиты ПЭВМ. В них в качестве помехового сигнала используются импульсы случайной амплитуды, совпадающие (синхронизированные) по форме и времени существования с импульсами полезного сигнала. Вследствие этого по своему спектральному составу помеховый сигнал аналогичен спектру побочных электромагнитных излучений ПЭВМ. То есть, система зашумления генерирует "имитационную помеху", по спектральному составу соответствующую скрываемому сигналу [24].

В настоящее время в основном применяются системы пространственного зашумления, использующие помехи типа "белый шум", то есть излучающие широкополосный шумовой сигнал (как правило, с равномерно распределенным энергетическим спектром во всем рабочем диапазоне частот), существенно превышающий уровни побочных электромагнитных излучений (см. рис. 2.13 ... 2.16) [28, 110]. Такие системы применяются для защиты широкого класса технических средств: электронно-вычислительной

202

техники, систем звукоусиления и звукового сопровождения, систем внутреннего телевидения и т.д.

Генераторы шума выполняются или в виде отдельного блока с питанием от сети 220 В ("Гном", "Волна", "ГШ-1000" и др.), или в виде отдельной платы, вставляемой (встраиваемой) в свободный слот системного блока ПЭВМ и питанием от общей шины компьютера ("ГШ-К-1000", "Смог" и др.).

Основные характеристики генераторов шума, используемых для пространственного зашумления, представлены в табл. 2.7 и 2.8, а внешний вид - на рис. 2.11 и 2.12 [33, 95].

Таблица 2.7

Основные характеристики генераторов шума, используемых в системах пространственного зашумления

	Наименование	Тип (модель)
	характеристик	ГШ-1000	ГШ-К-1000	Смог		Гном-3
	Диапазон частот, МГц	0,1 ... 1000	0,1 ... 1000	0,00005 ... 1000		0,01 ... 1000
	Спектральная плотность	40 ... 75	40 ... 75	55 ... 80		45 ... 75
	мощности шума, дБ
	Вид антенны	Рамочная	Рамочная	Подставки под		Рамочная
		жесткая	мягкая	монитор	и	гибкая
				принтер
	Конструктивное	Переносной	Бескорпусной,	Бескорпусной,		Стационарный
	исполнение		вставляется	вставляется
			в слот ПЭВМ	в слот ПЭВМ

Таблица 2.8

204

Основные характеристики генераторов шума, используемых в системах пространственного и линейного зашумления

	Наименование	Тип (модель)
	характеристик	Гром-ЗИ-4		Гном-2С
	Диапазон частот, МГц	20	... 1000	0,01 ... 1000
	Спектральная плотность мощности шума, дБ	40	... 90	50 ... 80
	Вид антенны	Телескопическая		Рамочная
	Конструктивное исполнение	Переносной		Стационарный

Генераторы, выполненные в виде отдельного блока, имеют сравнительно небольшие размеры и вес. Например, генератор шума "Гном-3" при размерах

307•95•49 мм весит 1,8 кг [23].

Диапазон рабочих частот генераторов шума от 0,01 ... 0,1 до 1000 МГц. При мощности излучения около 20 Вт обеспечивается спектральная плотность помехи 40 ... 80 дБ.

В системах пространственного зашумления в основном используются слабонаправленные рамочные жесткие и гибкие антенны. Рамочные гибкие антенны выполняются из обычного провода и разворачиваются в двух-трех плоскостях, что обеспечивает формирование помехового сигнала как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией во всех плоскостях [33,

52, 95].

При использовании систем пространственного зашумления необходимо помнить, что наряду с помехами средствам разведки создаются помехи и другим радиоэлектронным средствам (например, системам телевидения, радиосвизи и т.д.). Поэтому при вводе в эксплуатацию системы пространственного зашумления необходимо проводить специальные исследования по требованиям обеспечения электромагнитной совместимости (ЭМС). Кроме того, уровни помех, создаваемые системой зашумления, должны соответствовать санитарно-гигиеническим нормам. Однако нормы на уровни электромагнитных излучений по требованиям ЭМС существенно строже санитарно-гигиенических норм. Следовательно, основное внимание необходимо уделять выполнению норм ЭМС.

Пространственное зашумление эффективно не только для закрытия электромагнитного, но и электрического каналов утечки информации, так как помеховый сигнал при излучении наводится в соединительных линиях ВТСС и посторонних проводниках, выходящих за пределы контролируемой зоны.

Системы линейного зашумления применяются для маскировки наведенных опасных сигналов в посторонних проводниках и соединительных линиях ВТСС, выходящих за пределы контролируемой зоны. Они используются в

205

том случае, если не обеспечивается требуемый разнос этих проводников и ТСПИ (то есть не выполняется требование по Зоне № 1), однако при этом обеспечивается требование по Зоне № 2 (то есть расстояние от ТСПИ до границы контролируемой зоны больше, чем Зона № 2).

В простейшем случае система линейного зашумления представляет собой генератор шумового сигнала, формирующий шумовое маскирующее напряжение с заданными спектральными, временными и энергетическими характеристиками, который гальванически подключается в зашумляемую линию (посторонний проводник). Характеристики некоторых генераторов шума, используемых в системах линейного зашумления, представлены в табл. 2.8 [33, 95].

На практике наиболее часто подобные системы используются для зашумления линий электропитания (например, линий электропитания осветительной и розеточной сетей).

5. Методы и средства защиты речевой информации.

Для защиты акустической (речевой) информации используются пассивные и активные методы и средства.

Пассивные методы защиты акустической (речевой) информации направлены на:

•ослабление акустических (речевых) сигналов на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;

•ослабление информационных электрических сигналов в соединительных линиях ВТСС, имеющих в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом), до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;

•исключение (ослабление) прохождения сигналов высокочастотного навязывания во вспомогательные технические средства, имеющие в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом);

•обнаружение излучений акустических закладок и побочных электромагнитных излучений диктофонов в режиме записи;

•обнаружение несанкционированных подключений к телефонным линиям связи.

Активные методы защиты акустической (речевой) информации направлены на:

206

•создание маскирующих акустических и вибрационных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного акустического сигнала средством разведки;

•создание маскирующих электромагнитных помех в соединительных линиях ВТСС, имеющих в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом), с целью уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки;

•электромагнитное подавление диктофонов в режиме записи;

•ультразвуковое подавление диктофонов в режиме записи;

•создание маскирующих электромагнитных помех в линиях электропитания ВТСС, обладающих микрофонным эффектом, с целью уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки;

•создание прицельных радиопомех акустическим и телефонным радиозакладкам с целью уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки;

•подавление (нарушение функционирования) средств несанкционированного подключения к телефонным линиям;

•уничтожение (вывод из строя) средств несанкционированного подключения к телефонным линиям.

Ослабление акустических (речевых) сигналов осуществляется путем звукоизоляции помещений.

Ослабление информационных электрических сигналов в соединительных линиях ВТСС и исключение (ослабление) прохождения сигналов высокочастотного навязывания во вспомогательные технические средства осуществляется методами фильтрации сигналов. В основе активных методов защиты акустической информации лежит использование различного типа генераторов помех, а также применение других специальных технических средств.

5.1. Звукоизоляция помещений

Звукоизоляция помещений направлена на локализацию источников акустических сигналов внутри них и проводится с целью исключения перехвата акустической (речевой) информации по прямому акустическому (через щели, окна, двери, технологические проемы, вентиляционные каналы

207

и т.д.) и вибрационному (через ограждающие конструкции, трубы водо-, тепло- и газоснабжения, канализации и т.д.) каналам.

Основное требование к звукоизоляции помещений заключается в том, чтобы за его пределами отношение акустический сигнал/шум не превышало некоторого допустимого значения, исключающего выделение речевого сигнала на фоне естественных шумов средством разведки. Поэтому к помещениям, в которых проводятся закрытые мероприятия, предъявляются определенные требования по звукоизоляции.

Звукоизоляция оценивается величиной ослабления акустического сигнала, которое для сплошных однослойных или однородных ограждений (строительных конструкций) на средних частотах приближенно рассчитывается по формуле [99]

Ког ≈ 20 ∙ lg (qп ∙ f) - 47,5, дБ,

где

qп - масса 1 м2 ограждения, кг; f - частота звука, Гц.

Учитывая, что средняя громкость звука говорящего в служебном помещении составляет около 50 ...60 дБ, то в зависимости от категории помещения его звукоизоляция должна быть не менее норм, приведенных в табл. 3.1 [22].

Таблица 3.1

Требования к звукоизоляции помещений

	Частота,	Категория	выделенного		помещения,
	Гц	дБ
		1		2	3
	500	53		48	43
	1000	56		51	46
	2000	56		51	46
	4000	55		50	45

Звукоизоляция помещений обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных решений, а также применением специальных строительных и отделочных материалов.

При падении акустической волны на границу поверхностей с различными удельными плотностями большая часть падающей волны отражается. Меньшая часть волны проникает в материал звукоизолирующей конструкции и распространяется в нем, теряя свою энергию в зависимости от длины пути и его акустических свойств. Под действием акустической волны

208

звукоизолирующая поверхность совершает сложные колебания, также поглощающие энергию падающей волны [114].

Характер этого поглощения определяется соотношением частот падающей акустической волны и спектральных характеристик поверхности средства звукоизоляции [114].

Одним из наиболее слабых звукоизолирующих элементов ограждающих конструкций выделенных помещений являются двери и окна.

Двери имеют существенно меньшие по сравнению со стенами и межэтажными перекрытиями поверхностные плотности и трудноуплотняемые зазоры и щели. Стандартные двери не удовлетворяют требованиям по защите информации (см. табл. 3.2) [114].

									Таблица 3.2
	Звукоизоляция обычных дверей
Конструкция		Условия		Звукоизоляция (дБ)				на частотах,
				Гц
двери		применения		125	250	500	1000	2000	4000
Щитовая	дверь,	без прокладки		21	23	24	24	24	23
облицо-
ванная фанерой с		с	прокладкой	27	27	32	35	34	35
двух		из
сторон		пористой
		резины
Типовая		без прокладки		13	23	31	33	34	36
дверь П-327		с	прокладкой	29	30	31	33	34	41
		из
		пористой
		резины

Увеличение звукоизолирующей способности дверей достигается плотной пригонкой полотна двери к коробке, устранением щелей между дверью и полом, применением уплотняющих прокладок, обивкой или облицовкой полотен дверей специальными материалами и т.д. [114].

Как видно из табл. 3.2, применение уплотняющих прокладок повышает звукоизоляцию дверей, однако при этом необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации в результате обжатия, износа, затвердевая резиновых прокладок звукоизоляция существенно снижается [114].

209

Для защиты информации в особо важных помещениях используются двери с тамбуром, а также специальные двери с повышенной звукоизоляцией (см.

табл. 3.3) [114].

Таблица 3.3

Звукоизоляция специальных дверей

	Конструкция двери		Звукоизоляция			(дБ)	на частотах,
			Гц
			125	250	500	1000	2000	4000
	Дверь	звукоизолирующая	18	30	39	42	45	43
	облегченная
	Дверь	звукоизолирующа	25	42	55	58	60	60
	облегченная,
	двойная с зазором более 200 мм
	Дверь звукоизолирующая тяжелая		24	36	45	51	50	49
	Дверь звукоизолирующая тяжелая,		34	46	60	60	65	65
	двойная с зазором более 300 мм
	Дверь звукоизолирующая тяжелая,		45	58	65	70	70	70
	двойная с облицовкой тамбура
								Таблица 3.4

Звукоизоляция окон

	Схема остекления		Звукоизоляция (дБ) на частотах, Гц
			125	250	500	1000	2000	4000
	Одинарное остекление:
	толщина 3 мм		17	17	22	28	31	32
	толщина 4 мм		18	23	26	31	32	32
	толщина 6 мм		22	22	26	30	27	25
	Двойное	остекление
	с воздушным промежутком:
	57 мм (толщина 3 мм)		15	20	32	41	49	46
	90 мм (толщина 3 мм)		21	29	38	44	50	48
	57 мм (толщина 4 мм)		21	31	38	46	49	35
	90 мм (толщина 4 мм)		25	33	41	47	48	36

Для повышения звукоизоляции проводится облицовка внутренних поверхностей тамбура звукопоглощающими покрытиями, а двери обиваются материалами со слоями ваты или войлока и используются дополнительные уплотнительные прокладки [114].

210

Звукопоглощающая способность окон, так же как и дверей, зависит, главным образом, от поверхностной плотности стекла и степени прижатия притворов. В табл. 3.4 указаны некоторые данные по звукоизоляции наиболее распространенных вариантов остекления помещений [114].

Звукоизоляция окон с одинарным остеклением соизмерима со звукоизоляцией одинарных дверей и недостаточна для надежной защиты информации в помещении. Существенно большую звукоизоляцию имеют окна с остеклением в раздельных переплетах с шириной воздушного промежутка более 200 мм или тройное комбинированное остекление [114].

Обычные окна с двойными переплетами обладают более высокой (на 4 ... 5 дБ) звукоизолирующей способностью по сравнению с окнами со спаренными переплетами. Применение упругих прокладок значительно улучшает звукоизоляционные качества окон. В случаях, когда необходимо обеспечить повышенную звукоизоляцию, применяют окна специальной конструкции (например, двойное окно с заполнением оконного проема органическим стеклом толщиной 20 ... 40 мм и с воздушным зазором между стеклами не менее 100 мм) [14]. Разработаны конструкции окон с повышенным звукопоглощением на основе стеклопакетов с герметизацией воздушного промежутка между стеклами и с заполнением его различными газовыми смесями или создание в нем вакуума. Повышение звукоизоляции до 5 дБ наблюдается при облицовке межстекольного пространства по периметру звукопоглощающим покрытием.

Необходимо отметить, что увеличение числа стекол не всегда приводит к увеличению звукоизоляции в диапазоне частот речевого сигнала вследствие резонансных явлений в воздушных промежутках и эффекта волнового совпадения [114].

Для повышения звукоизоляции в помещениях применяют акустические экраны, устанавливаемые на пути распространения звука на наиболее опасных (с точки зрения разведки) направлениях [114].

Действие акустических экранов основано на отражении звуковых волн и образовании за экраном звуковых теней. С учетом дифракции эффективность экрана повышается с увеличением соотношения размеров экрана и длины акустической волны. Размеры эффективных экранов превышают более чем в 2-3 раза длину волны. Реально достигаемая эффективность акустического экранирования составляет 8 ... 10 дБ [114].

Применение акустического экранирования целесообразно при временном использовании помещения для защиты акустической информации. Наиболее часто применяются складные акустические экраны, используемые для дополнительной звукоизоляции дверей, окон, технологических проемов, систем кондиционирования, проточной вентиляции и других элементов