2.3. Контрольные вопросы
1. Какие направления включает в себя правовое обеспечение защиты информации?
2. Дайте краткую характеристику нормотворческой деятельности в сфере защиты информации.
3. Каким образом реализуются исполнительная и правоприменительная деятельности?
4. На каких документах основывается нормативно-правовая база в сфере защиты информации?
5. Охарактеризуйте кратко структуру системы информационной безопасности в Республике Беларусь.
3. Технические каналы утечки информации
3.1. Классификация
Технический канал утечки информации – совокупность источника конфиденциальной информации, среды распространения и средства технической разведки для перехвата информации (рис. 3.1).
|
Рис. 3.1. Технический канал утечки информации |
Источники конфиденциальной информации:
– человек;
– электронная аппаратура;
– документы (содержание);
– здания и сооружения (внешний вид).
Среда распространения конфиденциальной информации:
– воздушная;
– твердые вещества (строительные конструкции);
– электрические цепи.
Средства технической разведки:
– визуально-оптические (оптические увеличительные приборы);
– оптоэлектронные (телевизионные, приборы ночного видения, тепловизоры и т. д.);
– акустические (закладные устройства, направленные микрофоны, электронные стетоскопы и т. д.);
– радиоперехвата (перехвата сообщений радио-, сотовой связи и т. д.);
– фотографические;
– электронные (для перехвата сигналов в проводных коммуникациях).
По физическим принципам возникновения каналы утечки информации можно разделить на следующие группы (рис. 3.2):
– акустический;
– материально-вещественный;
– визуально-оптический;
– электромагнитный.
|
Рис. 3.2. Классификация каналов утечки информации |
3.2. Акустические каналы утечки информации
В случае когда источником информации является голосовой аппарат человека, информация называется речевой.
Области спектра звука, в которых сосредоточивается основная мощность акустического сигнала, называются формантами. Большинство звуков речи имеют одну или две форманты. Форманты звуков речи расположены в области частот от 150…200 до 8600 Гц. Основная энергия подавляющей части формант сосредоточена в диапазоне частот 300…3400 Гц, что позволило ограничить спектр речевого сигнала, передаваемого по стандартному телефонному каналу, этой полосой.
Психологическая (с учетом чувствительности уха на разных частотах) интенсивность акустических сигналов изменяется в широких пределах (0…130 дБ). Для человека как основного источника соотношение между уровнем громкости и его качественной оценкой характеризуется следующими данными: очень тихая речь (шепот) – 5…10 дБ, тихая речь – 30…40 дБ, речь умеренной громкости 50…60 дБ, громкая речь – 60…70 дБ, крик – 70…80 дБ и более. Для сравнения: звук сирены «скорой помощи» – 100 дБ, а шум реактивного двигателя на расстоянии 5 м – 120 дБ.
Голосовой аппарат человека является первичным источником акустических колебаний, которые представляют собой возмущения воздушной среды в виде волн сжатия и растяжения (рис. 3.3).
|
Рис. 3.3. Структурная схема прямого акустического канала утечки информации |
Перехват информации средствами технической разведки в данном случае может реализовываться за счет применения закладных устройств, устанавливаемых внутри помещения или при помощи направленных микрофонов, путем перехвата акустических сигналов через открытые окна, двери. В данном случае акустическая волна без существенного ослабления попадает в средство технической разведки. Таким образом, образуется прямой акустический канал утечки информации.
Закладное устройство (ЗУ) – автономное устройство для перехвата речевой информации, конструктивно объединяющее микрофон и передатчик (рис. 3.4).
|
Рис. 3.4. Внешний вид закладного устройства типа «электронные уши» |
Перехваченная ЗУ речевая информация может передаваться по радиоканалу, сети электропитания, оптическому каналу, телефонной линии, посторонним проводникам, инженерным коммуникациям в ультразвуковом диапазоне частот. Прием информации, передаваемой закладными устройствами, осуществляется, как правило, на специальные приемные устройства, работающие в соответствующем диапазоне длин волн.
Направленный микрофон – электронное устройство, обладающее высокими чувствительностью и помехоустойчивостью за счет его узкой диаграммы направленности (рис. 3.5).
|
Рис. 3.5. Внешний вид направленного микрофона ТМ-341 |
Под действием акустических колебаний в ограждающих строительных конструкциях и инженерных коммуникациях помещения, в котором находится речевой источник, возникают вибрационные колебания. Таким образом, в своем первоначальном состоянии речевой сигнал в помещении присутствует в виде акустических и вибрационных колебаний. В данном случае строительные конструкции выполняют преобразование акустических колебаний в вибрационные и возникает виброакустический (вибрационный) канал утечки информации (рис. 3.6).
|
Рис. 3.6. Структурная схема виброакустического канала утечки информации |
Перехват информации в виброакустических каналах обеспечивается электронными стетоскопами (рис. 3.7), выполняющими преобразование механических колебаний строительных конструкций (пол, потолок, стены) в электрические. В качестве преобразователей, подключаемых к электронному стетоскопу, используются акселерометры.
|
а) |
б) |
|
Рис. 3.7. Внешний вид электронного стетоскопа (а) и подключаемых к нему преобразователей (б) | |
По виброакустическому каналу также возможен перехват информации с использованием закладных устройств. В основном для передачи информации используется радиоканал, поэтому такие устройства часто называют радиостетоскопами. Возможно использование закладных устройств с передачей информации по инженерным коммуникациям (ультразвуковые колебания).
Акустоэлектрические каналы утечки информации возникают за счет преобразований акустических сигналов в электрические.
Некоторые элементы вспомогательных технических средств и систем, в том числе трансформаторы, катушки индуктивности, электромагниты звонков телефонных аппаратов и т. п. обладают свойством изменять свои параметры (емкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником речевого сигнала. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы, либо к модуляции токов, протекающих по этим элементам в соответствии с изменениями воздействующего акустического поля.
Вспомогательные технические средства и системы (ВТСС), кроме указанных элементов, могут содержать непосредственно акустоэлектрические преобразователи. К таким ВТСС относятся некоторые типы датчиков охранной и пожарной сигнализации, громкоговорители ретрансляционной сети и т. д. Эффект акустоэлектрического преобразования в специальной литературе называют «микрофонным эффектом».
Электромеханический вызывной звонок телефонного аппарата – типичный представитель индуктивного акустоэлектрического преобразователя, микрофонный эффект которого проявляется при положенной микротелефонной трубке (рис. 3.8).
|
Рис. 3.8. Схема электромеханического звонка |
Электродвижущая сила микрофонного эффекта звонка может быть определена по формуле
|
|
(3.1) |
где р – акустическое давление;
η – акустическая чувствительность звонка.
Акустическая чувствительность звонка вычисляется по формуле:
|
|
(3.2) |
где F – магнитодвижущая сила постоянного магнита;
S – площадь якоря (пластины);
0 – магнитная проницаемость сердечника;
– число витков катушки;
SM – площадь плоского наконечника;
d – размер зазора;
zM – механическое сопротивление.
|
Рис. 3.9. Структурная схема акустоэлектрического канала утечки информации |
Таким образом, речь воздействия на элементы электронной аппаратуры, содержащей в себе элементы, обладающие микрофонным эффектом, преобразуется ими в электрический сигнал. Если электронная аппаратура подключена к проводным коммуникациям, например к линии связи, то данный сигнал может быть перехвачен при подключении к такой линии, что обуславливает возникновение акустоэлектрического канала утечки информации (рис. 3.9).
Акустооптический канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих под действием речевого сигнала отражающих поверхностей (отражатель-модулятор) помещений (оконных стекол, зеркал и т. д.). Отраженное лазерное излучение модулируется по амплитуде и фазе и принимается приемником оптического излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация (рис. 3.10).
|
Рис. 3.10. Структурная схема акустооптического канала утечки информации |
Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерные системы, которые часто называют «лазерными микрофонами». Работают они, как правило, в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.
На рисунке 3.11 приведен простейший вариант подобной системы: луч лазера падает на стекло окна под некоторым углом (например 45 градусов). На границе стекло–воздух происходит модуляция луча речевыми колебаниями. Отражённый луч принимается фотодетектором, расположенным с другой стороны окна под углом, равным углу падения луча лазера. Такая система требует тщательной юстировки.
|
Рис. 3.11. Схема реализации лазерного микрофона |
Второй способ, использующий сплиттер (делитель пучка) и приведенный на рис. 3.12, несколько сложнее, но он позволяет совместить лазер и детектор. Отпадает необходимость в тщательной юстировке системы. Применение сплиттера позволяет свести падающий и отражённый луч в одну точку.
|
Рис. 3.12. Схема реализации лазерного микрофона с использованием сплиттера |
Лазерные акустические системы дистанционного зондирования имеют дальность действия при приеме диффузноотраженного излучения до 100 м, при нанесении на стекла специального покрытия – более 300 м, а при установке на оконных стеклах триппель-призм – более 500 м.
Современная электронная техника (технические средства обработки информации) в своем составе содержит один или несколько генераторов для выработки стабильных опорных частот и т. д. В результате воздействия акустического поля на электронную аппаратуру меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов технических средств передачи информации и ВТСС. При этом изменяется взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках индуктивности, дросселей и т. п., что может привести к изменениям параметров высокочастотного сигнала, например к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот канал утечки информации называется параметрическим (рис. 3.13).
Параметрический канал утечки информации может быть реализован и путем «высокочастотного облучения» помещения, где установлены закладные устройства, имеющие элементы, параметры которых (например добротность и резонансная частота объемного резонатора) изменяются под действием акустического (речевого) сигнала.
|
Рис. 3.13. Структурная схема параметрического канала утечки информации |
При облучении помещения мощным высокочастотным сигналом в таком закладном устройстве при взаимодействии облучающего электромагнитного поля со специальными элементами закладки (например четвертьволновым вибратором) происходит образование вторичных радиоволн, т. е. переизлучение электромагнитного поля (рис. 3.14).
|
Рис. 3.14. Структурная схема параметрического канала утечки информации |
