Методы и средства защиты информации

Экранированиепомещений 311

При наличии в экранированном помещении окон последние должны быть затянуты одним или двумя слоями медной сетки с ячейкой не более 2 х 2 мм, причем расстояние между слоями сетки должно быть не менее 50 мм. Оба слоя должны иметь хороший электрический контакт со стенками помещения (с рамой) по всей образующей. Сетки удобнее делать съемными, а металлическое обрамление съемной части также должно иметь пружинные контакты в виде гребенки из фосфористой бронзы.

Экранирующие свойства имеют и обычные помещения. Степень их защиты зависит от материала и толщины стен и перекрытий, а также от наличия оконных проемов. В табл. 16.8 приведены данные о степени экранирующего действия разных типов помещений в зависимости от частоты радиосигнала.

Таблица 16.8. Экранирующие свойства помещений (зданий)

с оконными проемами, площадь которых составляет 30% площади стены

				Экранировка, дБ				Относительная
Тип здания								дальность действия
				0,1	0,5		1
Окна без решеток
Деревянное,	с	толщиной		5–7	7–9		9–11	2–3
стен 20 см
Кирпичное,	с	толщиной		13–15	15–17		16–19	1
стен 1,5 кирпича
Железобетонное, с ячейкой				20–25	18–19		15–17	0,4–1,2 ( в зависимо-
арматуры 15	× 15		см и					сти	от	частотного
толщиной стен 160 мм								диапазона)
Окна закрыты металлической решеткой с ячейкой 5 см
Деревянное,	с	толщиной		6–8	10–12		12–24	1,5–2
стен 20 см
Кирпичное,	с	толщиной		17–19	20–22		22–25	0,5–0,8
стен 1,5 кирпича
Железобетонное, с ячейкой				28–32	23–27		20–25	0,3–0,8 ( в зависимо-
арматуры 15	× 15		см и					сти	от	частотного
толщиной стен 160 мм								диапазона)

Следует отметить эффективность экранировки оконных проемов в железобетонных зданиях на частотах 100–500 МГц. Это объясняется тем, что экран из арматуры железобетонных панелей и решетки, закрывающей оконные проемы, эффективно ослабляет радиоизлучение. Уменьшение экранировки на частотах 1 ГГц и выше является следствием того, что размер ячейки арматуры становится соизмеримым с ½ длины волны (15 см).

312 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Существует мнение, что металлизированные стекла эффективно ослабляют электромагнитное излучение. Но это утверждение лишено оснований — металлизация алюминием толщиной 4 мкм ослабляет сигнал на частоте 1 ГГц всего на 5 дБ, а на более низких частотах и того меньше. При этом стекло с такой металлизацией практически не пропускает дневной свет.

Таким образом, при подборе помещения для проведения конфиденциальных переговоров необходимо уделить некоторое внимание конструктивным особенностям данных помещений с точки зрения их звукоизоляционных свойств и особенностей распространения виброакустического сигнала.

При рассмотрении помещения в целом можно выделить следующие его конструктивные части:

∙стены и перегородки;

∙перекрытия и потолки (междуэтажные перекрытия);

∙оконные и дверные проемы;

∙трубопроводы.

При решении вопросов звукоизоляции стен анализируют два основных фактора, которые определяют их эффективность, — масса на единицу поверхности и ширина воздушной прослойки в двойных стенах. Следует отметить, что при одинаковой массе перегородки из одних материалов обладают большей звукоизоляцией, чем перегородки из других материалов.

Частотные характеристики изоляции воздушного шума в диапазоне частот 63–8000 Гц и индекс изоляции воздушного шума (R'W, дБ) для конкретных конструктивных решений ограждений рассчитываются по нормативной частотной характеристике действующего стандарта СТ СЭВ 4867-84 “ Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций. Нормы”.

Одновременно отметим, что с точки зрения технической защиты информации (ТЗИ) наиболее существенными являются данные в диапазоне от 250 до 4000 Гц.

В качестве примера в табл. 16.9 приведены примеры звукоизоляции некоторых видов стен и перегородок, наиболее часто используемых в современных строительных конструкциях и поэтому представляющих наибольший интерес с точки зрения ЗИ.

На основе подробного анализа этих данных можно сделать ряд выводов: при прочих равных условиях кирпичная кладка менее звукопроводна, чем однородный бетон, а пористый кирпич и ячеистый бетон плохо проводят звук; известковый раствор делает каменную кладку менее звукопроводной, чем цементный раствор; при равном весе на единицу площади ограждения из дерева обладают относительно низкой звукопроводностью, и даже некоторые волокнистые материалы или материалы из древесных отходов могут дать хорошие результаты. Но в то же время пористые материалы со сквозными порами значительно ухудшают звукоизоляцию.

Экранированиепомещений 313

Таблица 16.9. Параметры звукоизоляции некоторых видов стен и перегородок

2

Среднегеометрические частоты

констТолщинамм,рукции Поверхностная кг,плотностьм/

октавных полос, Гц

8000

Описание

63

125

250

500

1000

2000

4000

конструкции

Изоляция воздушного шума, дБ

Кладка

из

кирпича,

оштукатуренная

с

360 620 41 44 48 55 61 65 65 65 56

двух сторон, с толщи-

ной стен 1,5 кирпича

Кладка

из

кирпича,

оштукатуренная

с

480 820 45 45 52 59 65 70 70 70 59

двух сторон, с

тол-

щиной стен 2 кирпича

Железобетонная

100 250 34 40 40 44 50 55 60 60 47

панель

Железобетонная

160 400 37 43 47 51 60 63 63 63 52

панель

Панель из

180 198 32 37 38 40 47 54 60 60 44

гипсовых плит

изоляции	R'
Индекс
	дБ,
	w

От одиночной стены или перегородки можно в лучшем случае добиться звукоизоляции от 40 до 50 дБ. Для увеличения звукоизоляции стен используются пористые материалы и многослойные стены. Также можно заглушать мягким пористым материалом любой резонанс, который может возникнуть в воздушной прослойке между перегородками.

При рассмотрении вопросов передачи воздушных шумов очевидно, что масса и вес перекрытия значительно влияют на звукоизоляционные свойства строительных конструкций. Аналогично можно провести анализ звукоизоляционных свойств междуэтажных перекрытий. Параметры некоторых из них приведены в табл. 16.10.

Соответственно на основе детального анализа данных можно сделать ряд выводов: улучшения звукоизоляции можно добиться, если чистый пол сделать независимым от самой несущей части перекрытия (чистый пол на битуме; паркет, наклеенный на пробку и т.д.). Также для улучшения звукоизоляционных свойств используются ковровые покрытия и линолеум.

Широко используются подвесные потолки. Для эффективности двойной перегородки необходимо, чтобы толщина воздушной прослойки была не меньше 10 см. Подвесной потолок в силу необходимости должен быть очень легким, что уменьшает звукоизоляцию. Поэтому необходима укладка слоя пористого мате-

314 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

риала. Потолок должен быть независимым от перекрытия, для чего можно использовать пружинящие подвески.

С точки зрения звукоизоляции открывающиеся элементы здания (двери и окна) всегда представляют собой слабые места не только потому, что собственная их звукоизолирующая способность мала, но и потому, что плохая подгонка переплетов окон и полотен дверей к коробкам и деформация их с течением времени ведут к образованию сквозных щелей и отверстий.

Таблица 16.10. Параметры звукоизоляции некоторых видов междуэтажных перекрытий

			Толщинаконструкции, мм	2	Среднегеометрические частоты										Индексизоля- R'ции
				Поверхностная плотность, кг/м	октавных полос, Гц									8000
Описание					63	125	250	500		1000	2000	4000			дБ
конструкции															,
					Изоляция воздушного шума, дБ
Железобетонная			120	300 — —		— —	— —	— —							49
плита
Железобетонная			160	380 — 38		39 48	57 60 58 —								52
плита
Линолеум	на	тепло-
звукоизолирующей
основе (5) + битумная			167	385 — 41		40 50	56 58 60 —								52
мастика (2) +		железо-
бетонная плита (160)
Рулонное	покрытие
типа “ ворсонит” (5),			165	390 — 40		44 52	60 64 59 —								54
железобетонная пли-
та (160)
Паркет на	битумной
мастике (16), твердая			180	405 — 40		39 49	58 62 58 —								51
ДВП (4),	железобе-
тонная плита (160)
Линолеум (5),		бетон-
ная стяжка, армиро-
ванная сеткой 150 ×			165	400 38 42		47 56 60 65 68 68									58
150/3/3 (100),		желе-
зобетонная		ребри-
стая плита (60)

Экранированиепомещений 315

Окончание таблицы 16.10

	-	мм,рукции
Описание	Толщинаконст
конструкции

Штучный паркет(15), бетонная стяжка, армированная сеткой (50), минераловатные плиты(40), железобетоннаяплита с круглы- 405 ми пустотами, заполненными вспученным перлитовым песком (220), минераловатные плиты(40), штукатурка по сеткеРабица(40)

2	Среднегеометрические частоты
Поверхностная кг,плотностьм/	октавных полос, Гц								8000
	63	125	250	500	1000	2000	4000
	Изоляция воздушного шума, дБ

640 50 52 58 64 70 76 80 80

изоля- ,дБ
Индекс	w
	ции R'

68

С точки зрения звукоизоляции открывающиеся элементы здания (двери и окна) всегда представляют собой слабые места не только потому, что собственная их звукоизолирующая способность мала, но и потому, что плохая подгонка переплетов окон и полотен дверей к коробкам и деформация их с течением времени ведут к образованию сквозных щелей и отверстий.

Согласно данным, которые приведены в литературе, можно составить таблицы, характеризующие звукоизоляционные свойства некоторых видов оконных проемов и дверей (табл. 16.11 и 16.12, соответственно).

Таблица 16.11. Параметры звукоизоляции некоторых видов оконных проемов

		Толщина конструкции, мм	2	Среднегеометрические частоты
			Поверхностная плотность, кг/м
				октавных полос, Гц									дБ
Описание								1000	2000	4000
конструкции					125	250	500						,
				63									w
				Изоляция воздушного шума, дБ								8000	изоляИндексцииR'
Стекло силикатное		10		21 25 28		30 30 36		42 44
Стекло органическое		10		18 22 26		30 33 35		31 39
Стекла	толщиной
10+10,	воздушный	70	50	— 27 35		43 40 45		53 —					41
промежуток — 50

316 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Окончание таблицы 16.11

		Толщинаконструкции, мм	2	Среднегеометрические частоты									Индексизоля- R'ции
			Поверхностная плотность, кг/м	октавных полос, Гц								8000
Описание				63	125	250	500	1000	2000	4000			дБ
конструкции													,
				Изоляция воздушного шума, дБ
Стекла	толщиной
10+12,	воздушный	120	55	— 30 38		46 46 52		60 68					46
промежуток — 100
Стекла	толщиной
4+7+7,	воздушный
промежуток —		230	45	24 33 41		43 52 54		60 65					47
16+200,	герметиза-
ция притворов

Проведя детальный анализ, можно заметить, что в лучшем случае устанавливаются последовательнодве двери на расстояниине меньше, чем 10 см; идеальным решением является тамбур. Во всех случаях промежуточное пространство между дверямидолжно быть заглушенозвукопоглощающимматериалом.

Таблица 16.12. Параметры звукоизоляции некоторых видов дверных проемов

		Толщина конструкции, мм	2	Среднегеометрические частоты
			Поверхностная плотность, кг/м
				октавных полос, Гц									дБ
Описание								1000	2000	4000
конструкции					125	250	500						,
				63									w
				Изоляция воздушного шума, дБ								8000	изоляИндексцииR'
Обыкновенная филен-			12	7	12	14 16	22 22 20		—				18
чатая дверь без уп-
лотняющихпрокладок
То же, с	уплотняю-		12	12 18 19		23 30 33 32 —							26
щими прокладками
Тамбур (200) с двумя		310	50	16 25 42		55 58 60 60 60							50
дверями
Дверь	звукоизоли-
рующая	одноствор-
чатая с уплотнением		55	25	14 18 30		39 42 45 45 45							39
по периметру через
один ряд	прокладок
из мягкой резины

Экранированиепомещений 317

Окончание таблицы 16.12

			Толщинаконст-	мм,рукции	2
Описание					Поверхностная плотность, кг/м
конструкции
Двери и ворота зву-
коизолирующие тя-
желые,	одинарные,
из стальных		листов
толщиной 5 и 2 мм, с
воздушным		проме-
жутком 80	мм, запол-		87
ненным	минерало-
ватными	полужест-
кими		плитами
плотностью 100-150
кг/м3, уплотнение —
полосы из мягкой ре-
зины по периметру

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц

63

125

250

500

1000

2000

4000

8000

Изоляция воздушного шума, дБ

23 33 42 49 57 57 57 70

изоля- ,дБ
Индекс	w
	ции R'

Окна должны состоять из двух полностью независимых и отделенных друг от друга переплетов. Предпочтительно двойное остекление. Чтобы избежать резонанса и совпадения собственных частот колебаний, оба стекла делаются различной толщины; чтобы избежать передачи колебаний от стекла к стеклу делают упругое крепление.

Анализ звукоизоляционных свойств трубопроводов осложняется особенностями данных конструкций и принципами их построения. Поэтому для улучшения звукоизоляционных свойств помещения в целом трубопроводы и их окончания изолируют от стен. В то же время желательно, чтобы наименьшее количество их проходило через защищаемые помещения.

Необходимо отметить, что с точки зрения утечки конфиденциальной информации за счет съема виброакустического сигнала, некоторую угрозу представляют также и системы жизнеобеспечения зданий и сооружений. К таким системам следует отнести те технические средства и коммуникации, без которых невозможна полноценная эксплуатация здания. Основной особенностью данных систем является их возможный выход за пределы контролируемой зоны (КЗ) либо охраняемой территории.

Трубы системы водоснабжения, канализации, вентиляции и отопления могут служить для передачи виброакустических колебаний, вызванных человеческой

318 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

речью либо другим источником звука в помещении, на значительные расстояния.

Следует подчеркнуть, что речевая информация может быть снята также посредством контроля акустоэлектрических преобразований, которые могут иметь место в технических средствах и оконечных устройствах систем жизнеобеспечения зданий и сооружений ( система энергоснабжения, система пожарной сигнализации и система охранной сигнализации).

Таким образом, на подготовительном этапе построения комплексной системы защиты информации либо при выборе помещения для ведения конфиденциальных переговоров необходимо особое внимание уделить звукоизоляционным свойствам зданий и сооружений, в которых предстоит разместить данное помещение.

Специальные экранированные помещения позволяют достичь ослабления сигнала до 80–100 дБ. В табл. 16.13 приведены предельно достижимые значения затухания радиоволн для различных конструкций экранированных помещений.

Таблица 16.13. Эффективность экранирования

Тип конструкции для экранированного помещения	Затухание радио-
	сигнала, дБ
Одиночный экран из сетки с одиночной дверью, обо-	40
рудованной зажимными устройствами
Двойной экран из сетки с двойной дверью-тамбуром и	80
зажимными устройствами
Сплошной стальной сварной экран с двойной дверью-	100
тамбуром и зажимными устройствами

При экранировании помещений необходимо добиваться полного контакта защитной сетки на стыках, на вводах коммуникаций и в дверных проемах. Также тщательно должны закрываться вентиляционные отверстия и вводы силовых и телефонных линий.

В частности, вентиляционные отверстия для конструкции, приведенной в конце табл. 16.9, должны быть защищены минимум тремя мелкоячеистыми (5 мм)

сетками, установленными через 15 см. Экранированные помещения позволяют полностью нейтрализовать любые типы устройств радиотехнической раз-

ведки. Однако высокая стоимость, снижение комфортности и другие неудобства для персонала (использование двойных дверей с тамбуром и взаимной блокировкой, чтобы при входе одна дверь была обязательно закрыта) делают применение таких инженерных решений оправданным только при защите информации очень высокой важности.

Очень важно также и заземление — как ТСПИ, так и экранированного помещения. В первую очередь необходимо, чтобы защищаемое помещение имело

Экранированиепомещений 319

контур заземления, не выходящий за пределы этого помещения. Все приборы, корпуса ТА, компьютеры, ФА, телетайпы и т.д. должны быть заземлены на общий контур заземления. В качестве контура заземления не рекомендуется использовать элементы отопления, металлоконструкции зданий. Допускается заземление оконных устройств через оплетку подходящих к ним кабелей. Контур заземления должен быть замкнутым, т.е. охватывать все помещение. Сопротивление заземления должно быть во всех случаях менее 4 Ом. Заземлением всех устройств в помещении пренебрегать нельзя. По возможности приборы, используемые в помещении, имеют индивидуальную экранировку.

Очень важным фактором является также и широкое применение сетевых фильтров. Сетевые фильтры обеспечивают защищенность электронных устройств не только от внешних помех, но и от различного вида сигналов, генерируемых устройствами, которые могут служить источником утечки информации.

Возникновение наводок в сетях питания чаще всего связано с тем, что различные ТСПИ подключены к общим линиям питания. Однофазная система распределения электроэнергии должна осуществляться трансформатором с заземленной средней точкой, трехфазная — высоковольтным понижающим трансформатором. Сетевые фильтры выполняют две защитные функции в цепях питания ТСПИ:

∙защита аппаратуры от внешних импульсных помех;

∙защита от наводок, создаваемых самой аппаратурой.

Поскольку устранение наводок в цепях аппаратуры ТСПИ чрезвычайно важно, к фильтрам цепей питания предъявляются довольно жесткие требования. Затухание, вносимое в цепи постоянного или переменного тока частотой 50 или 400 Гц, должно быть минимальным и иметь значение в широком диапазоне частот: до 109 или даже 1010 ГГц, в зависимости от конкретных условий.

При выборе фильтров для цепей питания нужно исходить из следующих параметров цепей и фильтров:

∙номинальных значений токов и напряжений в цепях питания, а также допустимого значения падения напряжения на фильтре при максимальной для данной цепи нагрузке;

∙ограничений, накладываемых на допустимые значения искажений формы напряжения питания при максимальной нагрузке;

∙допустимых значений реактивной составляющей тока на основной частоте напряжения питания;

∙необходимого затухания фильтра с учетом заданных значений сопротивлений нагрузки и источников питания;

∙механических характеристик (размеры, масса, способ установки и тип корпуса фильтра);

∙степени экранирования фильтра от различных посторонних полей, обеспечиваемого конструкцией его корпуса.

320 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Рассмотрим влияние этих параметров более подробно.

Напряжение, приложенное к фильтру, должно быть таким, чтобы оно не вы-

зывало пробоя конденсаторов фильтра при различных скачках питающего напряжения, включая скачки, обусловленные переходными процессами в цепях питания. Чтобы при заданных массе и объеме фильтр обеспечивал наилучшее подавление наводок в требуемом диапазоне частот, его конденсаторы должны обладать максимальной емкостью на единицу объема или массы. Кроме того, номинальное значение рабочего напряжения конденсаторов выбирается, исходя из максимальных значений допустимых скачков напряжения цепи питания, но не более их.

Ток через фильтр должен быть таким, чтобы не возникало насыщения сердечников катушек фильтров. Кроме того, следует учитывать, что с увеличением тока через катушку увеличивается реактивное падение напряжения на ней. Это приводит к тому, что:

∙ухудшается эквивалентный коэффициент стабилизации напряжения в цепи питания, содержащей фильтр;

∙возникает взаимосвязь переходных процессов в различных нагрузках цепи питания.

Наибольшие скачки напряжения при этом возникают во время отключения нагрузок, так как большинство из них имеет индуктивный характер. Затухание, вносимое фильтром, может быть выражено следующим образом:

æUAö	æPAö
A(dB) = 20 lg ç ÷	= 10 lg ç ÷ ,
èUBø	èPBø

где UB, PB, UA, PA — напряжения и мощность, подводимые к нагрузке, соответственно, до и после включения фильтра.

Фильтры в цепях питания могут быть самой разной конструкции: их объемы составляют от 0,8 см3 до 1,6 м3, а масса — от 0,5 до 90 кг. В общем случае, раз- меры и масса фильтра будут тем больше, чем:

∙больше номинальное напряжение и ток фильтра;

∙меньше потери на внутреннем сопротивлении фильтра;

∙ниже частота среза;

∙больше затухание, обеспечиваемое фильтром вне полосы пропускания (т.е. чем больше число элементов фильтра).

Связь между входом и выходом фильтра зачастую может быть довольно значительной ( не хуже 60 дБ), несмотря на разнообразные средства борьбы с ней. Конструкция фильтра должна обеспечивать такую степень ослабления этой связи, которая позволила бы получить затухание, обеспечиваемое собственно фильтром. Поэтому, в частности, фильтры с гарантированным затуханием в 100 дБ и больше выполняют в виде узла с электромагнитным экранированием, который помещается в корпус, изготовленный из материала с высокой магнитной