103. Оценка угрозы безопасности конфиденциальной информации по оптическим каналам.Doc

На риск утечки информации по оптическим каналам утечки информации влияет, прежде всего, количество и точность измере­ния видовых демаскирующих признаков объектов наблюдения, пе­редаваемых по этим каналам. В свою очередь количество призна­ков и точность их измерения зависят от количества пикселей изоб­ражения объекта на сетчатке глаза, фотопленке пли мишени ПЗС-матрицы оптического приемника. Чем из большего количества то­чек состоит изображение, тем большее количество признаков на­блюдается на изображении объекта и с большей точностью они могут быть измерены. Количество точек определяется размерами объекта, дальностью наблюдения и разрешающей способностью средств наблюдения. Линейные размеры объекта и дальность на­блюдения интегрально характеризуются угловыми размерами по горизонтали и вертикали объекта α _ог и α _ов. Если угловая разрешаю­щая способность средства наблюдения по горизонтали и вертика­ли равны β_сг и β_св |соответственно, то количество точек изображе­ния составит N = α _ог α _ов /β _ог β _ов.

В существующих методиках вероятность обнаружения и рас­познавания объектов наблюдения в видимом диапазоне света учи­тывают большое количество факторов: контраст объекта по отно­шению к фону, линейные размеры объекта, его периметр, площадь, коэффициент, учитывающий форму объекта, расстояние от средс­тва наблюдения до обьекта, прозрачность среды распространения, характеристики средства наблюдения (фокусное расстояние и раз­решающую способность).

Однако используемые для оценки вероятности обнаружения и распознавания объектов наблюдения параметры являются вто­ричными по отношению к количеству пикселей изображения. Действительно, для изображения любой формы существует ми­нимальное количество пикселей, при котором еще можно опреде­лить форму. При меньшем количестве пикселей отличить, напри­мер, круг от квадрата невозможно. Зависимость вероятности пра­вильного определения формы простого объекта от количества то­чек изображения, укладывающихся на критическом размере объекта, рис. 27.3 [ 1 ].

Рис. 27.3. Зависимость вероятности обнаружения объекта простой формы от количества пикселей

Примечание. Простой объект имеет круглую, квадратную, прямоуголь­ную, треугольную и другую простые формы. Под крити­ческим размером объекта понимают минимальный раз­мер проекции объекта на плоскость, перпендикулярную линии визирования средства наблюдения.

Разброс значений обусловлен отличиями методик разных ав­торов. Как следует из этого рисунка и других данных, вероят­ность распознавания формы объекта без помех по его изображе­нию, образуемому из более чем 7-8 точек по горизонтали и верти­кали, приближается к 1. Действительно, безошибочно распознают­ся цифры и буквы текста, напечатанного 9 игольчатым принтером. По усредненным данным минимальное количество точек изобра­жения, обеспечивающее вероятность 0,9 обнаружения (распозна­вания) объекта простой формы, образуют матрицу из (5-6) ^х (5-6)точек.

Зависимость вероятности обнаружения объекта от количест­ва пикселей в его изображении по вертикали или горизонтали в первом приближении можно аппроксимировать экспоненциальной функцией вида р_о = 1 - ехр(-αN_в(г) ), где α = 0,25 -— нормирующий коэффициент, определяемый из условия: для обнаружения (распоз навания) сложного объекта с вероятностью 0,9 необходимо около 9 точек по горизонтали и вертикали.

Количество пикселей, содержащееся в изображении объекта наблюдения, можно оценить по формуле линзы, иллюстрируемой рис. 27.4.

Рис. 27.4. Схема наблюдения объекта

На рисунке объект высотой Н создает изображение высотой h. Точка изображения размером ∆h соответствует элементу объек­та размером ∆Н. Объект расположен на удалении D от объектива средства наблюдения. Объектив с фокусным расстоянием f на удалении d формирует изображение объекта. В общем случае d≠f. Величины D, d и f связаны формулой линзы:

1/D+1/d=1/f.

Так как D>>d, то d≈f. При этом условии выполняется равенство H/D= h/f

из которого следует, что h = Hf/ D. Количество пикселей, уклады вающихся в размер h, равно hR, где R — разрешающая способность средства наблюдения в лин/мм. Разрешающая способность средс­тва наблюдения рассчитывается как среднегеометрическая сумма разрешающих способностей объектива R₀ и светочувствительного элемента Rэ , т. е.

R = (R₀ Rэ)/ (R₀ +Rэ) Окончательно, количество пикселей N в h определяется как N = RНf/D. Пиксель же изображения соответствует участку объекта размером ∆Н = D / Rf.

После подстановки значения N в приведенную ранее формулу она приобретает вид: Р₀ = 1 - ехр(-0,25RНf/ D). Так как риск утеч­ки информации определяется, прежде всего, вероятностью обна­ружения объектов, то в соответствии с этой формулой риск утеч­ки информации по оптическому каналу повышается с увеличени­ем линейного размера объекта, разрешающей способности средс­тва наблюдения и фокусного расстояния его объектива, а уменьша­ется с увеличением длины канала. Например, риск утечки инфор­мации при фотографировании лица человека на удалении 100 м фотоаппаратом с R_о = 50 лин/мм, R_э = 100 лин/мм, длиннофокус­ным объективом (f= 30 см) составляет около 0,53. Для указанных исходных данных вероятность прочтения текста документов стан­дартного формата А4 нулевая, но распознавание текста и рисунков на листах формата А1 (плакатах) достаточно большая.

Разрешающая способность оптико-электронных средств на­блюдения (цифровых фотоаппаратов, видео- и телевизионных ка­мер), использующих в качестве светочувствительных элемен­тов ПЗС-матрицы, чаще оценивается количеством телевизионных строк кадра или пикселей, из которых формируется изображение наблюдаемого пространства. Эти характеристики оптико-элект­ронных средств наблюдения достаточно просто преобразовать в лин/мм, разделив число строк или пикселей по вертикали на разме­ры ПЗС матрицы применяемого средства наблюдения. Например, эквивалентное разрешение телевизионной камеры отечественно­го стандарта в 625 ТВС, использующей 1/3 дюймовую ПЗС-матри-цу (3,6 ^х 4,8 мм), достигает 160-180 лин/мм. Разрешающая способ­ность приборов ночного видения хуже и составляет 40-60 лин/мм.

Вероятность обнаружения и распознавания объектов наблюде­ния характеризует риск утечки информации по оптическому кана­лу.