4.3. Пристрої перехоплення телефонних повідомлень

4.3.1. Основні методи прослуховування телефонних ліній

Цінність інформації, переданої по телефонних лініях, а також існуюче переконання про масовий характер такого прослуховування викликає найбільше занепокоєння у організацій і приватних осіб за збереження конфіденційності своїх переговорів саме по телефонних каналах. Для захисту своїх секретів необхідно знати методи, за допомогою яких можуть бути здійснені операції по перехопленню. Але при цьому потрібно врахувати, що організація масового прослуховування (в існуванні якої переконано дуже багато людей) неможлива з причин технічного і фінансового характеру. Справді, для аналізу записаних повідомлень потрібно тримати величезну кількість людей і техніки. Як затверджує колишній глава КДБ В. Бакатін, 12 відділ КДБ прослухував у Москві приблизно 300 абонентів. Крім того, для організації прослуховування в даний час потрібна санкція прокуратури. Більш ймовірна організація прослуховування без санкції, у комерційних чи інших цілях. За американськими даними імовірність витоку інформації по телефонних каналах складає від 5 до 20%. В даний час на ринку представлені сотні типів пристроїв перехоплення телефонних повідомлень, як вітчизняних, так і імпортних. Можна виділити шість основних зон прослуховування (рис. 4.8)[1]:

• - телефонний апарат;

• - лінія від телефонного апарата до розподільної коробки;

• - кабельна зона;

• - зона АТС;

• - зона багатоканального кабелю;

• - зона радіоканалу.

Рис. 4.8. Структурно-топологічна схема абонентської телефонної лінії.

1 – радіозакладка паралельного підлючення; 2 – комбінована телефонно-акустична радіозакладка;

3 – радіозакладка послідовного підключення; 4 – закладка типу „довге вухо”;

5 – низькоомний адаптер; 6 – високоомний адаптер; 7 – безконтактний адаптер;

8 – наводки телефонного сигналу на інші кола; 9 – акустоелектричне перетворення;

10 – ВЧ випромінювання схем телефонного сигналу; 11 – ВЧ нав’язування;

12 – паразитні випромінювання підсилювача; 13 – зняття інформації на АТС;

14 – радіовипромінювання телефонного подовжувача; 15 – перехват інформації з лінії зв’язку;

16 – складна високочутлива апаратура;

17 – виток інформації на лініях відводу від АТС (позавідомча охорона, тощо).

Найбільш імовірна організація прослуховування перших трьох зон, тому що саме в цих зонах найлегше підключитися до телефонного лінії. Фахівці, що займаються захистом інформації, стверджують, що найчастіше використовується прослуховування за допомогою паралельного апарата. У більшості випадків для цього навіть не потрібно прокладати додаткові проводи – телефонна мережа настільки заплутана, що завжди є невикористані лінії. Крім того, неважко підключиться в парадній до розподільної коробки. Підключення в третій зоні менш поширено, тому що необхідно проникати в систему телефонних комунікацій, що складається з труб із прокладеними всередині них кабелями, а також розібратися в цій системі й визначити потрібну пару серед сотень інших. Однак не слід вважати, що це нездійсненна задача, оскільки існує вже необхідна для цього апаратура. Як приклад можна привести американську систему "Кріт". За допомогою спеціального індуктивного датчика, що охоплює кабель, знімається передана по ньому інформація. Для установки датчика на кабель використовуються колодязі, через які проходить кабель. Датчик у колодязі фіксується на кабелі і для ускладнення виявлення проштовхується в трубу. Сигнал записується на диск спеціального магнітофона. Після заповнення диска видається сигнал і агент, при сприятливих умовах, замінює диск. Апарат може записувати інформацію, передану одночасно по 60 каналах. Тривалість безупинного запису складає 115 годин. Такі пристрої знаходили в Москві. Для різних типів підземних кабелів розроблені різні датчики: для симетричних високочастотних – індуктивні для відводу енергії з коаксіальних кабелів, для кабелів з надлишковим тиском – пристрої, що виключають його зниження. Деякі прилади забезпечуються радіопередавачем для передачі записаних повідомлень чи перехоплення їх у реальному масштабі часу.

Рис. 4.9. Підключення за допомогою узгоджувального пристрою

Рис. 4.10. Підключення з компенсацією напруги

4.3.2. Способи підключення до телефонної лінії і запис переговорів

У технічному плані найпростішим способом є контактне підключення. Можливо тимчасове підключення до абонентської проводки за допомогою стандартної "монтерської трубки". Однак підключення такого типу легко виявляється за допомогою найпростіших засобів контролю напруги телефонної мережі. Зменшити ефект спадання напруги можна шляхом підключенням слухавки через резистор опором 0,6-1 кОм. Підключення здійснюється за допомогою дуже тонких голок і тонких, покритих лаком, проводів, що прокладаються в якій-небудь існуючій чи виготовленій щілині. Щілина може бути зашпакльована і пофарбована так, що візуально визначити підключення дуже важко. Кращим є підключення за допомогою узгоджувального пристрою (рис. 4.2). Такий спосіб істотно менше знижує напругу в телефонній мережі й ускладнює виявлення факту прослуховування. Відомий спосіб підключення до ліній зв'язку апаратури з компенсацією спадання напруги (рис. 4.3). Істотними недоліками контактного способу підключення є порушення цілісності проводів і вплив  підключеного пристрою на характеристики ліній зв'язку. З метою усунення цього недоліку застосовується індуктивний датчик, виконаний у вигляді трансформатора.

Існують також датчики, принцип роботи яких заснований на ефекті Холла. Як правило, схема прослуховування організована так, що магнітофон включається з появою сигналу в лінії. Як приклад мініатюрного магнітофона можна привести модель N2502, рекламовану як магнітофон, що неможливо знайти за допомогою сучасних детекторів записуючої техніки. У цьому магнітофоні є гнізда для підключення зовнішнього мікрофона, пульта дистанційного керування і головних телефонів. Як правило, спеціальні багатоканальні магнітофони для запису телефонних переговорів використовуються в складі спеціальної апаратури для контролю особливо режимних робіт. У цьому випадку використовуються спеціальні прийоми, що дозволяють за ключовими словами переривати чи записувати телефонну розмову. Випадки комерційного прослуховування на міських АТС вкрай рідкі, тому що це неможливо без наявності там "своєї" людини з обслуговуючого персоналу[1].

Однак не можна виключати випадків такого прослуховування на існуючих і організованих на деяких підприємствах місцевих АТС. Таке прослуховування може бути організоване за допомогою наявних на ринках США, Німеччині і Японії спеціальних багатоканальних магнітофонів, призначених для стаціонарного запису телефонних переговорів і розрахованих на значне число каналів(від 10 до 100).

Розглянемо приклади схемної реалізації методів перехоплення телефонних переговорів. Наприклад, простий підсилювач, на вхід якого підключена котушка індуктивності. Котушку-датчик можна виконати на броньованому сердечнику. У якості котушки для знімання інформації можна використовувати магнітну головку від магнітофона. У цьому випадку один із телефонних проводів розташовують поряд із зазором. Котушку-датчик можна виготовити і з малогабаритного низькочастотного трансформатора.

4.3.3 Телефонні радіоретранслятори

Телефонні радіо ретранслятори (рис. 4.13) надзвичайно популярні та являють собою радіоподовжувачі для передачі телефонних розмов по радіоканалах. Більшість телефонних закладок автоматично включаються при піднятті слухавки і передають інформацію до пункту перехоплення і запису. Джерелом живлення для радіопередавача є, як правило, напруга телефонної мережі. Тому що в даному випадку не потрібно ані батарейок, ані вбудованого мікрофона, розміри ретранслятора можуть бути дуже невеликими. Недоліком подібних пристроїв є те, що вони можуть бути виявлені за радіовипромінюванням[1].

Рис. 4.13. Структурна схема радіоретранслятора

Щоб зменшити можливість виявлення радіовипромінювання, застосовують той же спосіб, що й у випадку з радіомікрофоном – зменшують потужність випромінювання передавача, установленого на телефонній лінії. А в безпечному місці встановлюють більш потужний ретранслятор, що перевипромінює сигнал на іншій частоті й у зашифрованому вигляді. Варто врахувати, що не можна виключати можливість застосування радіопередавачів, що використовують псевдошумові сигнали і (чи) працюючих "під шумами". У цьому випадку виявлення радіозакладок ще більш ускладнюється. Для маскування телефонні радіоретранслятори випускаються у вигляді конденсаторів, фільтрів, реле й інших стандартних вузлів елементів, що входять до складу телефонної апаратури. Існують ретранслятори, виконані у вигляді мікрофона слухавки (наприклад, модель CRISTAL фірми Sipe). Подібні вироби дуже легко і швидко можна встановити в цікавлячий телефонний апарат. Тут не можна не сказати, що дуже часто не потрібно проробляти навіть і такі прості операції. Дуже поширені телефонні апарати з кнопковим номеронабирачем типу ТА-Т, ТА-12. Завдяки особливостям своєї конструкції вони перевипромінюють інформацію на десятках частот СХ, КХ і УКХ діапазону на відстань до 200 м. Ще більш просто підслухати розмову, якщо використовується телефон з радіоподовжувачем, що представляє собою дві радіостанції: одна змонтована в трубці, інша – у самому телефонному апараті. У цьому випадку потрібно тільки налаштувати приймач на необхідну частоту. Для подібних цілей випускаються і спеціальні розвідувальні приймачі. Наприклад, приймач "Мініпорт" фірми "Роде і Шварц" з діапазоном частот 20-1000 МГц. Цей приймач має невеликі габарити (188х74х212), універсальне живлення й вбудований процесор. Запам'ятовуючий пристрій може зберігати в пам'яті до 30 значень частот і здійснювати сканування в заданому діапазоні зі змінним кроком[1].

4.3.4 Системи прослуховування повідомлень, переданих по стільникових, пейджингових каналах та факсу

Стільниковою називається система зв'язку, що складається з деякої кількості осередків, що, зв'язуючись між собою, утворять мережу, чи стільники. Кожен осередок може працювати з визначеною кількістю абонентів одночасно. Стільникові мережі мають можливість нарощування, а також можуть стикуватися один з одним. Радіус дії базової стільникової станції складає 5-15 км, а перехоплення повідомлень у цьому випадку, може проводитися на відстані до 50 км. Як приклад реалізації подібної системи можна привести стільникові системи спостереження Cellmate-10В та Cellscan. Cellmate-10В контролює одночасно до 10 телефонних номерів, тобто один осередок стільникового зв'язку. Існує можливість програмованого перебору осередків. Потрібна розмова може визначатися за голосом абонента чи за змістом розмови. Перехоплені один раз номери при бажанні переводяться програмою в особливий режим спостереження. Вбудований запам'ятовуючий пристрій запам'ятовує останні параметри настроювання. Запис починається автоматично, коли об'єкт спостереження починає користуватися телефоном. Інформація про номери телефонів, параметраи настроювання, ідентифікацію за голосом зчитується з кольорового рідиннокристаличного дисплея, так само визначаються коди доступу[2].

Система Cellscan, аналогічна за функціями Cellulate-10В та також розміщується в аташе-кейсі. Стверджується, що кількість програмувальних номерів не обмежена. У режимі сканування на дисплей виводиться інформація про 895 каналів. Спостерігається вся телефонна система, та вибираються канали, по яких відбуваються дзвоники. За допомогою комплекту стільникових карт визначається район, у якому відбувається підозріла розмова, ідентифікована сканером за змістом чи голосом. Можна відключити канали, перехоплення яких ви не хочете здійснювати. Використовується покращений стільниковий телефон ОКІ, що може застосовуватися у якості звичайного стільникового телефону. Вага системи – 9 кг. Сучасні системи стільникового зв'язку можуть використовувати різні системи кодування і (чи) перенастройки на частоти за випадковим законом. Існують і спеціальні комплекти радіоперехоплення з можливістю аналізу зашифрованих повідомлень, наприклад, Sigint/Commt Spektra фірми Hollandes Signal, але така апаратура дуже дорога. У СНД розроблені і пропонуються програмно-апаратні системи перехоплення пейджингових повідомлень[2]. До складу такої системи входять  сканер (AR-ЗОООА, IC-7100 і ін.), пристрій перетворення, комп'ютер і спеціальне програмне забезпечення. Система дозволяє здійснювати прийом і декодування текстових і цифрових повідомлень, переданих у системі радіопейджингового зв'язку і зберігати всі прийняті повідомлення (з датою і часом передачі) на жорсткому диску персонального комп'ютера. При цьому може вироблятися фільтрація потоку повідомлень, виділення даних, адресованих конкретним абонентам. Перехоплення факс-повідомлень принципово не відрізняється від перехоплення телефонних повідомлень. На закінчення приведемо приклад організації прослуховування Агенством національної безпеки США, що має в 6 разів більше службовців, ніж ЦРУ. Чотири тисячі сто двадцять могутніх центрів прослуховування на базах у Німеччині, Туреччині, Японії і т.д., а також на кораблях, підводних човнах, літаках і супутниках збирають і аналізують майже всю інформацію, передану електронним способом, включаючи випромінювання систем сигналізації автомобілів, квартир і т. ін[2].

4.3.5 Використання телефонної лінії для прослуховування приміщень

Телефонна лінія використовується не тільки для передачі телефонних повідомлень, але і для прослуховування приміщення (рис. 4.14). Щоб увімкнути такий пристрій, потрібно набрати номер абонента. Перші два гудки "проковтуються" пристроєм, тобто телефон не дзвонить. Після цього необхідно покласти трубку і через визначений час (30-60 секунд) подзвонити знову. Тільки після цього система включається в режим прослуховування. Подібним чином працюють, наприклад, пристрої ST-01 ELSY, UM103. Ціна таких пристроїв – від $15 (вітчизняні) до $250 (закордонні). Як приклад одного з таких пристроїв розглянемо БОКС-Т. Цей пристрій дозволяє контролювати приміщення з будь-якого місця земної кулі по телефону. Для цього досить набрати номер телефону, де вже встановлений прилад "Бокс-Т", і зробити увімкнення мікрофона. Для вимикання досить покласти слухавку. Модель  TS-20-1 

дозволяє додатково контролювати підключені до неї датчики охоронної сигнализації. Модель TS-10-T2 включається за допомогою блоку виклику. Електроживлення всіх моделей здійснюється від телефонної лінії з напругою 60 В. Блок виклику моделі TS20-T2 живиться напругою 9 В від батареї типу "Крона"[2].

Для розуміння фізики процесів, які виникають при цьому, розглянемо види акустичних перетворень, що дозволяють перехоплювати інформацію.

Рис. 4.14. Використання телефонної лінії для прослуховування приміщень

Як відомо, під час розмови утворюються звукова хвиля, яка може викликати механічні коливання елементів електричної апаратури, що в свою чергу приводить до появи електромагнітного випромінювання. Види акустоелектричних перетворювань наведені на рис. 4.15. Найбільш чутливі до акустичних впливів є котушки індуктивності та конденсатори змінної ємності.

Рис. 4.15. Види акустоелектричних перетворень

Розглянемо акустичну дію на котушку індуктивності з серцевиною. Механізм та умови виникнення електрорушійної сили (ЕРС) індукції у такій котушці зводиться до наступного:

• під дією акустичного тиску з’являється вібрація корпусу та обмотки котушки;

• вібрація викликає коливання.

Проводи обмотки у магнітному полі, що й призводе до появи ЕРС індукції на кінцях катушки. Ця ЕРС визначається за формулою

,

де – магнітний потік, який замикається через серцевину; – магнітний потік, який замикається через обмотку по повітрю; – вектор магнітної індукції; – магнітна проникливість сердечника; – магнітна постійна; – кут між вектором та віссю осердя; – кут між векторами та віссю котушки.

Індуктивні перетворювачі поділяються на електромагнітні, електродинамічні та магнітострикційні.

До електромагнітних перетворювачів відносяться такі пристрої, як гучномовець, електричні дзвінки (в тому числі й визивні дзвінки телефонних апаратів), електрорадіовимірювальні прилади.

Прикладом безпосереднього використання цього ефекту для кіл акустичного перетворення є електродинамічний мікрофон. ЕРС на виході котушки визначається за формулою

, , (4.2)

де – індуктивність, – постійний коефіцієнт; – довжина намотки котушки; – діаметр котушки; – магнітна проникність; – площа поперечного перерізу; – кількість витків котушки.

Виникнення ЕРС на вході такого перетворювача прийнято називати мікрофонним ефектом. Можна стверджувати, що мікрофонний ефект здатний проявлятися як у електродинамічній, так і в електромагнітній, конденсаторній та інших конструкціях, які широко застосовуються в мікрофонах різного призначення та використання.

Електромеханічний дзвоник виклику телефонного апарату — типовий приклад індуктивного акустоелектричного перетворювача, мікрофонний ефект якого виявляється при покладеній телефонній трубці.

ЕРС мікрофонного ефекту дзвоника може бути визначена за формулою:

, (4.3)

де – акустична чутливість дзвоника, – акустичний тиск.

,

де – магніторушійна сила постійного магніту; – площа якоря; – магнітна проникність осердя; – кількість обмоток котушки; – площа смугового наконечника; – величина проміжку; – механічний опір.

За таким же принципом (принципом електромеханічного дзвоника) утворюється мікрофонний ефект і в окремих типах електромагнітних реле різного призначення та навіть у електричних дзвінках виклику побутового призначення.

Акустичні коливання діють на якір реле та викликають його коливання. Коливання якоря змінюють магнітний потік реле, який замикається по повітрю, що приводить до появи на виході котушки реле ЕРС мікрофонного ефекту.

Мікрофонний ефект мають також побутові гучномовці, ЕРС яких визначаються за формулою

, , (4.4)

де – акустична чутливість дзвоника; – довжина провідника, який рухається в магнітному полі з індукцією ; – магнітна індукція; – площа поверхні, яка підпадає під вплив тиску акустичного поля; – механічний опір.

Необхідно мати на увазі, що існують так звані "беззаходові" системи передачі акустичної інформації з телефонних ліній, що дозволяють прослуховувати приміщення без установки якого-небудь додаткового устаткування. Також використовуються недоліки конструкції телефонного апарата: акустичні коливання впливають на якір дзвоника, який, коливаючись, викликає появу в котушці мікрострумів, модульованих мовою. ЕРС, що наводиться в котушці, у цьому випадку може досягати декількох мілівольтів. Дальність цієї системи не перевищує (через загасання) декількох десятків метрів. Прийом здійснюється на якісний підсилювач низкою частоти з малим рівнем шуму. Другий варіант "беззаходової" системи пов'язаний з реалізацією ефекту "нав’язування". Коливання частотою від 150 кГц і вище подаються на один провід телефонної лінії, до другого проводу приєднується приймач. Загальний провід передавача і приймача з’єднані між собою чи з загальною «землею», наприклад, водопостачальною мережею. Через элементи схеми телефонного апарата високочастоті коливання надходять на мікрофон, навіть якщо він відключений від мережі, і модулюються мовою. Детектор приймача виділяє мовну інформацію. Через істотне загасання ВЧ сигналу в двухпроводній лінії дальність також не перевищує декількох десятків метрів (без ретранслятора).