Защита салона автомобиля от съема информации

Реферат Пояснительная записка содержит 31 стр., 7 рисунков, 7 таблиц. ТЕХНИЧЕСКИЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН, ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЕ З А ШУМЛЕНИЕ , ГЕН Е РАТОР ШУМА, ПОДАВЛЕНИЕ ДИКТОФОНОВ . В курсовом проекте был проведен обзор технических каналов утечки инфо р мации, был проведен расчет электромагнитного экранирования салона автомоб и ля для защиты от утечки информации по радиоканалу, также расчет виброакуст и ческого зашумления сал о на. Курсовой проект выполнен с использованием текстового редактора M i crosoft World ХР MathCad 11 Professional . Агентство образования Российской Федерации ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ (ТУСУР) Кафедра радиоэлектроники и защиты информации (РЗИ) УТВЕРЖДАЮ Зав. к а федрой РЗИ _______ В. Н. Ильюше н ко «___» _________ 2004 г. ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине "Инженерно- техническая защита инфо р мации" студенту гр. 1А1 Пляскину Е.В 1. Тема проекта: Защита салона автомобиля от несанкционированного съема информации по виброакуст и ческому кан а лу________________________________________________________________ 2. Срок сдачи законченного проекта: ___________ 2004 г. 3. Этап работы: 4. Цель проекта: определение и рассмотрение технических каналов утечки информации из салона автомоб и ля, расчет методов противодействия утечке информации, анализ пол у ченных данных и выявления наиболее целесообразных средств защиты охраняемой информ а ции. 5. Исходные данные для исследов а ния._____________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________ 6. Технические требования: микроавтобус MITSUBISHI DELICA Длина салона автомобиля 2.6м Ширина салона автомобиля 1.5м Высота салона автомобиля 1.2м Толщина кузова автомобиля 5мм 6.1 Технические характеристики: уровень информативного сигнала- 80дб Уровень шумов-30дб_________________________ Контролируемая зона______________5м___________ 7. Вопросы, подлежащие исследованию и разработке. 7.1 Рассчитать виброакустическое зашумление салона автомобиля 7.2 Рассчитать электромагнитное экранирование салона автомобиля 7.3 Сравнить эффективность виброакустического зашумления и электромагнитного экраниров а ния. Руководитель курсового проекта Исполнитель ст у дент Бацула А.П Пляскин Е.В_______ «___» _________2004 г Содержание 1 Введение 5 2 Технические каналы утечки акустической информации 6 2.1 Воздушные технические каналы утечки информации 6 2.2 Вибрационные технические каналы утечки информации 7 2.3 Электроакустические технические каналы утечки информации 7 2.4 Оптико-электронный технический канал утечки информации 8 2.5 Параметрические технические каналы утечки информации 8 3 Методы защиты информации 10 3.1 Пассивные методы защиты 11 3.1.2 Электромагнитное экранирование 11 3.2 Активные методы защиты 18 3.2.1 Виброакустическая маскировка 18 3.2. 2 Обнаружение и подавление диктофонов 27 4 Заключение 30 Список использованных источников 31 1 Введение Для несанкционированного добывания информации в настоящее время и с пользуется широкий арсенал технических средств, из которых малогабаритные технические средства отражают одно из направлений в развитии современных разведывательных технологий. Выполняемые в портативном, миниатюрном и сверхминиатюрном виде, эти средства а к кумулируют в себе новейшие научные, технические и технологические достижения электроники, акустики, оптики, ради о техники и других наук. Такие средства находят широкое применение, как в де я тельности правоохранительных органов, так и иностранных техн и ческих разведок, в подпольном информационном обеспечении незаконных экономических, фина н совых и криминальных организаций. В условиях рыночной экономики поя в ление значительного числа конкурирующих между собой различных структур естестве н ным образом создало определенное пространство, на котором применение п о добных устройств технической разведки для добывания и н формации различной значимости является наиболее вероятным. На сегодняшний день инженерно-техническая защита информации переж и вает бурный рост и эта тенденция будет сохранятся в дальнейшем. Многие фи р мы и организации заинтересованы в защите своих конфиденциальных данных и проводят мероприятия по пресечению их утечки. К таким мер о приятиям относятся организационные, инженерно-технические решения в области за щиты информ а ции, а также защита информации в области компьютерных технологий. К орган и зационным методам защиты информации можно отнести: пропускной и внутр е объектный режим, обучение сотрудников и различные другие мероприятия. На помощь организационной защиты информации приходят инж е нерно-технические решения и вычислительные системы, позволяющие автоматизировать процесс контроля выполнения режимов. Но к процессу автоматизации контроля за объе к том необходимо подходить осторожно, так как применение дополнительных те х нических и компьютерных средств создает дополнительные каналы утечки и н формации. Но несмотря, на бурное развитие в данном направлении существуют еще н е которые области в защите информации, которые не находят яркого отр а жения в литературе. Одной из таких областей является защита салона автомобиля от съема информации. Проблема защиты информации в салоне авт о мобиля имеет много общего с защитой помещения от утечки информации, но в тоже время им е ет некоторые свои особенности. В данном курсовом проекте я остановлюсь на защите от утечки акустической и н формации, в виду того, что она несет наибольшую информативную нагрузку. 2 Технические каналы утечки акустической информации Под техническим каналом утечки информации (ТКУИ) понимают совокупность объекта разведки, технического средства разведки (TCP), с помощью которого добывается информация об этом объекте, и физической среды, в которой распр о страняется информационный сигнал. По сути, под ТКУИ понимают способ получ е ния с помощью TCP разведыв а тельной информации об объекте. Сигналы являются материальными носителями информации. По своей физ и ческой природе сигналы могут быть электрическими, электромагнитными, акуст и ческими и т.д. То есть сигналами, как правило, являются электромагнитные, м е ханические и другие виды кол е баний (волн), причем информация содержится в их изменяющихся параметрах. В зависимости от природы сигналы распространяются в определенных физ и ческих средах. В общем случае средой распространения могут быть газовые (во з душные), жидкостные (водные) и твердые среды. Например, воздушное простра н ство, конструкции зданий, соединительные линии и токопроводящие элементы, грунт (земля) и т.п. Технические средства разведки служат для приема и измерения параметров си г налов. Пол акустической понимается информация, носителем которой являются акустические сигналы. В том случае, если источником информации является ч е ловеческая речь, акуст и ческая информация называется речевой. Акустический сигнал представляет собой возмущения упругой среды, проя в ляющиеся в возникновении акустических колебаний различной формы и длител ь ности. Акустическ и ми называются механические колебания частиц упругой среды, распространяющиеся от источника колебаний в окружающее пространство в виде волн различной длины. Первичными источниками акустических колебаний являются механические колебател ь ные системы, например органы речи человека, а вторичными -преобразователи различн о го типа, в том числе электроакустические. Последние представляют собой устройства, предназначенные для преобразования акустич е ских колебаний в электрические и обратно. К ним относятся пьезоэлементы, ми к рофоны, телефоны, громкоговорители и другие ус т ройства. В зависимости от формы акустических колебаний различают простые (т о нальные) и сложные сигналы. Тональный - это сигнал, вызываемый колебанием, сове р шающимся по синусоидальному закону. Сложный сигнал включает целый спектр гармонических составляющих. Речевой сигнал является сложным акуст и ческим сигналом в диапазоне частот от 200...300 Гц до 4...6 кГц. В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, среды распр о странения акустических колебаний и способов их пер е хвата технические каналы утечки акустической (речевой) информации можно разделить на воздушные, ви б рационные, электроакустические, оптико-электронный и параметрич е ские. 2.1 Воздушные технические каналы утечки информации В воздушных технических каналах утечки информации средой распростран е ния акустических сигналов является воздух, и для их перехвата используются м и ниатюрные высокочувствительные микрофоны и специальные направленные микр о фоны. Миниатюрные микрофоны объединяются (или соединяются) с портативными звукозаписывающими устройствами (диктофонами) или специальными миниатю р ными передатчиками. Автономные устройства, конструкционно объединяющие миниатюрные микрофоны и передатчики, называют закладными устройствами п е рехвата речевой информации, или просто акустическими закладками. Перехв а ченная закладными устройствами речевая информация может передаваться по радиоканалу, оптическому каналу (в инфракрасном диапазоне длин волн), по сети переменного тока, соединительным линиям вспомогател ь ных технических средств и систем (ВТСС), посторонним проводникам (трубам водоснабжения и канализ а ции, металлоконструкциям и т. п.). Причем для передачи информации по трубам и металлоконструкциям могут использоваться не только электромагнитные, но и механические ультразвуковые колеб а ния. 2. 2 Вибрационные технические каналы утечки информации В вибрационных (структурных) технических каналах утечки информации ср е дой распространения акустических сигналов являются конструкции зданий, с о оруж е ний (стены, потолки, полы), трубы водоснабжения. отопления, канализации и другие твердые тела. Для перехвата акустических колебаний в этом случае и с пользуются контактные микрофоны (стетоскопы). Контактные микрофоны, соед и ненные с электронным усилителем. назыв а ют электронными стетоскопами. По вибрационному каналу также возможен перехват информации с испол ь зованием закладных устройств. В основном для передачи информации использ у ется радиоканал, поэтому такие устройства часто называют радиостетоскопами. Возможно использование закладных устройств с передачей информации по опт и ческому каналу в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, а также по ул ь тразвуковому каналу (по металлоконстру к циям здания). 2.3 Электроакустические технические каналы утечки информации Электроакустические технические каналы утечки информации возникают за счет электр о акустических преобразований акустических сигналов в электрические и включают перехват акустических колебаний через ВТСС. обладающие “микр о фонным эффектом”, а та к же путем “высокочастотного навязывания”. Некоторые элементы ВТСС. в том числе трансформаторы, катушки инду к тивности, электромагниты вторичных электрочасов, звонков телефонных аппар а тов, дроссели ламп дневного света. электрореле и т. п.. обладают свойством и з менять свои параметры (емкость, индуктивность, сопротивление) под действием акуст и ческого поля, создаваемого источником акустических колебаний. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы (ЭДС). изменяющейся по закону воздействующего и н формационного акустического поля, либо к модуляции токов, протекающих по этим элементам, информационным сигналом. Например, акустическое поле, во з действуй на якорь электромагнита вызывного телефонного звонка, вызывает его колебание. В результате чего изменяется магнитный поток сердечника электр о магнита. Изменение этого потока вызывает появление ЭДС самоиндукции в к а тушке звонка, изменяющейся по закону изменения акустического поля. ВТСС, кроме указанных элементов, могут содержать непосредственно электроакустич е ские преобр а зователи. К таким ВТСС относятся некоторые датчики пожарной сигнализации, громк о говорители ретрансляционной сети и т.д. Эффект электроакустического преобр а зов а ния акустических колебаний в электрические часто называют “микрофонным эффектом”. Причем из ВТСС, обладающих “микрофонным эффектом”, наибол ь шую чувствительность к акустическому полю имеют абонентские громкоговорит е ли и некоторые датчики пожарной сигнализации. Перехват акустических колеб а ний в данном канале утечки информации осуществляется путем непосредстве н ного подключения к соединительным линиям ВТСС, обладающих “микрофонным эффектом”, специальных высокочувствительных низкоча с тотных усилителей. 2.4 Оптико-электронный технический канал утечки информации Оптико-электронный (лазерный) канал утечки акустической информации о б разуется при облучении лазерным лучом вибрирующих в акустическом поле то н ких отражающих поверхностей (стекол окон, картин, зеркал и т.д.). Отраженное лазерное излучение (диффузное или зеркальное) модулируется по амплитуде и фазе (по закону вибрации поверхности) и принимается приемником оптического (лазерного) излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информ а ция. Причем лазер и приемник оптического излучения м о гут быть установлены в одном или разных местах (помещениях). Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерные акустические локационные с и стемы, иногда называемые “лазерными микрофонами”. Работают они, как прав и ло, в ближнем инфракрасном диапазоне волн. 2.5 Параметрические технические каналы утечки информации В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов ТСПИ и ВТСС. При этом изменяется (н е значительно) взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках и н дуктивности, дросселей и т. п., что может привести к изменениям параметров в ы сокочастотного сигнала, например к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот канал утечки информации называется параметрическим. Это об у словлено тем, что незначительное изменение взаимного расположения, напр и мер, проводов в катушках индуктивности (межвиткового расстояния) приводит к изм е нению их индуктивности, а, следовательно, к изменению частоты излучения ген е ратора, т.е. к частотной модуляции сигнала. Или воздействие акустического поля на конденсаторы приводит к изменению ра с стояния между пластинами и, следовательно, к изменению его емкости, что, в свою очередь, также приводит к частотной модуляции высокочастотного сигнала генератора. Наиболее часто наблюдается паразитная модуляция информацио н ным сигналом излучений гетеродинов радиоприемных и телевизионных устройств, находящихся в выделенных помещениях и имеющих конденсаторы п е ременной емкости с воздушным диэлектриком в колебательных контурах гетер о динов. Промодулированные информационным сигналом высокочастотные колеб а ния излучаются в окружающее пространство и могут быть перехвачены и детект и рованы средствами р а диоразведки. Параметрический канал утечки информации может быть реализован и путем “высокочастотного облучения” помещения, где установлены полуактивные закладные устройства, имеющие элементы. некот о рые параметры которых (например, добротность и резонансная частота объемн о го резонатора) изменяются по закону изменения акустич е ского (речевого) сигнала. При облучении мощным высокочастотным сигналом помещения, в котором установлено такое закладное устройство, в последнем при взаимодействии обл у чающего электромагнитного поля со специальными элементами закладки (напр и мер, четвертьволновым вибратором) происходит образование вторичных ради о волн, т.е. переизлучение электромагнитного поля. А специальное устройство з а кладки (например, объемный резонатор) обеспечивает амплитудную, фазовую или частотную модуляцию переотраженного сигнала по закону изменения речев о го сигнала. Подобного вида закладки иногда называют полуа к тивными. Для перехвата информации по данному каналу кроме закладного устройства н е обходимы специальный передатчик с направленной антенной и приемник. Таблица 2.1 - Технические каналы утечки акустической информации и пути перехв а та информации по ним Воздушный канал 1. микрофоны, укомплектованные по р тативными устройствами записи 2. направленные микрофоны 3. микрофоны, укомплектованные устройствами передачи информации по радиок а налу 4. микрофоны, комплектованные устройс т вами передачи информации по сети эле к тропитания 220В 5. микрофоны, укомплектованные устройствами передачи информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн 6. микрофоны, с возможностью перед а чи информации по телефонной линии 7. микрофоны, с возможностью перед а чи информации по трубам водоснабж е ния и т.п. Вибрационный канал 1. электронные стетоскопы 2. стетоскопы с возможностью передачи информации по радиоканалу 3. стетоскопы с возможностью передачи информации по оптическому каналу 4. стетоскопы с передачей информации по трубам водоснабжения и т.п. Электроакустический канал 1. через ВТСС, обладающих микрофо н ным эффектом, путем подключения к их соед и нительным линиям 2. через ВТСС, путем высокочастотного н а вязывания Оптико-электронный канал 1. лазерные микрофоны Параметрический канал 1. прием и детектирование побочных ЭМИ (на частотах ВЧ-генераторов) ТСПИ и ВТСС 2. путем высокочастотного облучения сп е циальных полуактивных закладных ус т ройств 3 Методы защиты информации Для перехвата речевой информации предполагаемый "противник" (лицо или группа лиц, заинтересованных в получении данной информации) может использ о вать широкий арсенал портативных средств акустической речевой разведки, по з воляющих перехватывать речевую информацию по прямому акустическому, виброакустическому, электроакустическому и оптико-электронному (акустооптич е скому) каналам, к основным из которых о т носятся : · портативная аппаратура звукозаписи (малогабаритные диктофоны, магн и тофоны и устройства з а писи на основе цифровой схемотехники); · направленные микрофоны; · электронные стетоскопы; · электронные устройства перехвата речевой информации (закладные устройства) с датчиками микрофонного и контактного типов с передачей перехв а ченной информации по радио, оптическому (в инфракрасном диапазоне длин волн) и ультразвуковому каналам; · оптико-электронные акустические системы и т.д. Портативная аппаратура звукозаписи и закладные устройства с датчиками микрофонного типа (преобразователями акустических сигналов, распространя ю щихся в воздушной и газовой средах) могут быть установлены при неконтролир у емом пребывании физических лиц ( « агентов » ) непосредственно в салоне автом о биля . Данная аппаратура обеспечивает хорошую регистрацию речи средней гро м кости . Электронные стетоскопы и закладные устройства с датчиками контактного типа п о зволяют перехватывать речевую информацию без физического доступа « агентов » в салон автомобиля . Для этого они могут быть установлены на стеклах. Но здесь возникает пр о блема возможного обнаружения стетоскопа владельцем автомобиля. Применение для ведения разведки направленных микрофонов и оптико-электронных (лазерных) акустических систем не требует проникновения « агентов » не только в салон автомобиля , но и также не требует контакта с автомобилем в о обще . Разведка может ве с тись из соседних зда ний или автомашин, находящихся в отдалении. С использованием направленных микрофонов возможен перехват речевой информа ции из салона при наличии открытых стекол в условиях города (на ф о не транспортных шумов) на расстояниях до 50 м [ 2 ]. Максимальная дальность разведки с использованием оптико-электронных (лазерных) акустических систем, снимающих информацию с о стекол, составляет 150…200 ме т ров в городских условиях (наличие интенсивных акустических помех, запыленность атмосф е ры) и д о 500 м в загородных условиях 3 ]. Использование микрофонов с передачей информации по оптическому каналу я сч и таю не целесообразным, т. к. для перехвата информации необходима тонкая настройка передатчика и приемника. А это будет невозможным при использов а нии в городских усл о виях. Для снижения разборчивости речи необходимо стремиться уменьшить отн о шение « уровень речевого сигнала/уровень шума » (сигнал/шум) в местах возмо ж ного размещения датчиков аппаратуры акустической разведки. Уменьшение о т ношения сигнал/шум возможно путем или уменьшения (ослабления) уровня реч е вого сигнала ( пассивные методы защиты ), или увеличения уровня шума (созд а ния акустических и вибрационных помех) ( активные методы защиты ). К пасси в ным методам защиты я также отнесу электромагнитное экранирование салона а в томобиля, для исключения использования микрофонов с передачей и н формации по радиоканалу, высокочастотного навязывания и т.п. 3.1 Пассивные методы защиты 3.1.2 Электромагнитное экранирование Под экранированием понимается локализация электрического, электрома г нитного полей в определенной части пространства и более или менее полное освобождение от него остальной среды. Экранирование позволяет защитить как р а диоэлектронные приборы от воздействия внешних полей, так и локализовать их собственные излучения, препятствуя их появлению в окружающем пространстве. В результате становится практически невозможным несанкционированный съем и н формации по техническим каналам (к которым относится канал побочных электромагни т ных излучений и наводок, электроакустический канал, радиоканал и т.д.). Таким образом оно позволяет снизить эффективность использования зл о умышленником микрофонов с передачей информации по радиоканалу, высокоч а стотного «навяз ы вания» и др. средств съема информации. Эффективность действия электромагнитного экрана характеризуется коэ ф фициентом экранирования[ 4 ]: , (3.1) , (3.2) г де - коэффициент экранирования электрической составляющей ; - коэффициент экранирования магнитной составляющей; - напряженность электрического поля в какой-либо точке при наличии экрана; - напряженность электрического поля при отсутствии экрана; - напряженность магнитного поля в какой-либо точке при наличии экрана; - напр яженность магнитного поля при отсутствии экрана . На практике действие экрана принято оценивать эффективностью экранир о вания, дБ, (3.3) (3.4) Теоретическое решение задачи экранирования, определение значений напряженности полей в общем случае чрезвычайно затруднительно, поэтому в зависимости от типа решаемой задачи представляется удобным рассматривать отдельные виды экранирования: электрическое, магнитостатическое и электр о магнитное. Последнее является наиболее общим и часто применяемым, так как в большинстве случаев экранирования приходится иметь дело либо с переменн ы ми, либо с флуктуирующими и реже — действительно со статическими полями. На нем я и остановлюсь. В общем с лучае эффективность экранирования можно представить в виде[ 4 ]: , (3.5) г де - эффективность экранирования за счет поглощения энергии в толще м а териала; - эффективность экранирования за счет отражения энергии от границ ра з дела внешняя среда – металл и металл – внешняя среда; - эффективность отражения за счет многократных внутренних отражений для п о следующих составляющих волн. Значения этих эффективностей можно вычислить по формулам[ 5 ]: , (3.6) г де - толщина экрана; - глубина проникновения – расстояние вдоль на правления распростран е ния волны, на котором амплитуда падающей волны уменьшается в e =2.71 раз. , (3.7) г де - значения характеристических сопротивлений диэлектрика и металла. Отражение электромагнитной энергии обусловлено несоответствием волн о вых характеристик диэлектрика, в пределах которого расположен экран, и мат е риала экрана. Чем больше это несоответствие, чем больше от чаются волновые сопротивления экрана и диэлектрика, тем интенсивнее частичный эффект экр а нирования, определяемый отражением электромагнитных волн. (3.8) Электромагнитное экранирование основано на возникновении вихревых т о ков, кот о рые ослабляют электромагнитное поле. Эффективность экранирования такого э к рана в ближней зоне (зоне индукции) будет неодинакова для составляю щих поля. Поэтому, как правило, для ближней зоны следует вычислять эффе к тивность экранирования каж дой из компонент поля в отдельности, принимая при этом, что в дальней зоне (зона излучения) эффективно сти экранирования соста в ляющих окажутся одинаковыми. Физическая сущность электромагнитного экранирова ния, рассматрива е мая с точки зрения теории электро магнитного поля и теории электрических цепей , св о дит ся к тому, что под действием источника электромагнит ной эне р гии на стороне экрана, обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках - токи, поля кото рых во внешнем простра н стве по интенсивности близки к полю источника, а по направлению противоположны ему, и поэтому происходит взаимная компенс а ция пол е й. Ниже приведены материалы, используемые при экранировании: - металлические материалы ( в том числе сеточные материалы и фольговые матери а лы ); - металлизация поверхностей; - стекла с токопроводящим покрытием; - специальные ткани; - радиопоглощающие материалы; - токопроводящие краски; - электропроводный клей; В таблице 3.1 приведены значения эффективности экранирования для р е альных замкнутых экранов. Таблица 3.1 - Значения ЭЭ для реальных замкнутых экр а нов, дБ Материал экрана Диапазон частот, МГц 0,15-3 3-30 30-300 300-3000 3000-10000 Сталь листовая : - сварка сплошным швом >100 >100 >100 >100 >100 - сварка точечным швом, шаг 50 мм 70 50 - - - - болтовое соединение, шаг 50 мм 75 60 - - - Жесть (фальцем) : - пайка непрерывная 100 100 100 100 100 - точечная пайка, шаг 50 мм 100 80 60 50 40 - без пайки 100 100 60 50 40 Сетка металлическая, яче й ка 1 мм 80 60 50 40 25 Фольга, склейка внахлест 100 80 80 70 60 Токопроводящая краска, R s =6 Ом 70 40 30 40 40 Металлизация, расход м е талла 0,3 кг/м 2 100 80 60 50 40 Экранирование смотровых и оконных проемов: - штора или створка из металлической сетки с ячейкой 1-1,5 мм 70 60 60 40 40 - металлическая сетка с ячейкой до 2 мм 70 60 40 20 - - стекло с токопровод я щей поверхностью 70 30 - 30 30 При рассмотрении процесса экранирования автомобиля необходимо учит ы вать влияние корпуса автомобиля, выполняющего уже роль электромагнитного экрана. Для инженерных расчетов используют упрощенные выражения, полученные при анализе многих конструкций экранов различного назначения. Рассчитаем э ф фективность экранирования автомобиля без использования дополнительных средств. Расчет эффективности экранирования для электрически толстых ( ) мета л лических экранов производится по формуле: (3.9) г де - удельное сопротивление материала; - длина волны; - волновое сопротивление электрического (магнитного) поля ; - эквивалентный радиус экрана; - наибольший размер отверстия (щели). Волновое сопротивление электрического и магнитного полей начисляют по форм у лам: (3.10) (3.11) где - характеристическое сопротивление воздуха электромагнитной волне, равное . Эквивалентный радиус экрана в свою очередь высчитывается по формуле: (3.1 2 ) При расчете эффективности экранирования автомобиля будем исходить из того, что корпус автомобиля выполнен из стали. Это соответствует действител ь ности для некот о рых моделей. Рассчитаем эквивалентный радиус. Будем считать, что длина салона авт о мобиля равна 2 ,6 метрам, высота 1 ,2 метру, а ширина 1.5 метра. Тогда: Толщину корпуса примем равной 5 мм. Для повышения эффективности экр а нирования необходимо уменьшить размеры возможных щелей в корпусе автом о биля. Я принял ее равной 2 мм. Глубина проникновения рассчитывается по формуле: (3.13) где - относительная магнитная проницаемость материала э к рана. Для стали относительная магнитная проницаемость равна 180 . На основе этих да н ных можно вычислить эффективность замкнутого экрана сделанного из такого же мат е риала, что и автомобил ь . Расчеты будут проводится по формулам (3.9)-(3.13). Зависимость эффекти в ности э к ранирования от частоты приведена на рисунке 3.1 По рисунку определяем, что на частоте 1 ГГц эффективность экранирования данного экрана сос тавляет 123 дБ, а на частоте 2 ГГц – 1 15 дБ. Рисунок 3.1 – Зависимость эффективности экранирования стального экрана от част о ты, дБ. Для получения реальной эффективности необходимо учитывать наличие в автом о биле окон, которые нельзя заменить эквивалентным стальным экраном. Поэтому необх о димо рассчитать эффективность экранирования эквивалентного стеклянного экрана. При расчете экранирования окон необходимо учитывать снижение светопр о пуск а ния. В качестве решения данной проблемы можно предложить следующие методы: 1. вкрапление в стекло металлической сетки; 2. стекла с токопроводящим покрытием . И эти методы находятся в бурном развитии. Например, для нанесения ток о проводящего покрытия используют вакуумные установки многослойного магн е тронного напыления . Принцип работы этих установок основан на методе « бо м бардировки » поверхности материала-подложки атомами или молекулами осажд а емого вещества, создающими на поверхности тонкий (от нескольких наноме т ров), ровный и чрезвычайно прочный слой покрытия. Используемые установки позв о ляют наносить одно- и многослойные покрытия из Ti, Ni, Al, In, Si, Zr, Cu, Co, Fe и др. материалов (до трех видов за один цикл) на стекло, керамику, металл и ряд пластмасс, и делать это со производительностью (для пятисло й ных покрытий) 200 дм 2 /час. В качестве примера можно привести систему «Forster shielding» обладающей эффективностью 60 дБ в полосе частот от 1кГц до 1ГГц. При этом экраны обл а дают отличной проницаемостью света. Рассмотрим экранирование стекол с помощью металлической сетки. Расчет будем проводить для сетки изготовленной из медной проволоки диаметром 0.05 мм с размером ячейки 2 мм . Оптическая проницаемость такой сетки составляет 85% [10] . Расчет эффективности сеточного экрана проводится по формуле: (3.14) г де - эквивалентная толщина сетки, м; - диаметр провода сетки , мм; - шаг сетки, мм. Результаты вычисления представлены на рисунке 3.2. Рисунок 3.2 – Зависимость эффективности экранирования медной сетки от частоты, дБ. Из рисунка видно, что на частоте 2 ГГц эффективность экранирования ра в на 5 1 дБ. Таким образом эффективность наиболее слабого звена электромагнитного экрана а в томобиля обеспечивает эффективность экранирования 5 1 дБ в полосе частот от 1МГц до 2 ГГц. Для повышения эффективности экранирования салона возможно покрытие внутре н ней стороны корпуса автомобиля тонким слоем алюминия. При этом мы получаем многослойный экран эффективность экранирования которого вычисл я ется по формуле: (3.15) Где и - эффективности экраниро вания первого и второго экранов; и - коэффициенты отражения слоев. Используя формулу 3.7 можно вычислить коэффициент отражения для ка ж дого сл о я. Коэффициент отражения равен: (3.16) г де - эффективность экранирования за счет отражения электромагнитной во л ны от гр а ницы раздела сред. Рассчитаем коэффициенты отражения для каждого слоя . Для этого сначала рассчит а ем значения характеристических сопротивлений диэлектрика и металла. Характеристическое сопротивление воздуха [ 4 ] : Ом Характеристическое сопротивление металла[ 4 ]: (3.17) г де - удельная проводимость. Для алюминия характеристическое сопротивление равно: Ом Тогда зависимость отражени я о т границы во з дух-алюминий от частоты будет иметь ви д, показанный на рисунке 3.4. Теперь необходимо рассчитать завис и мость коэффиц и ента отражение от границы алюминий-сталь. Характеристическое сопротивление стали равно: Ом Теперь по формуле 3.15 вычислим итоговую эффективность экранирования для двухслойного экрана . Результаты вычислений представлены на рисунке 3. 3 Как видно из рисунка можно добиться высокой эффективности экраниров а ния салона автомобиля. Также следует отметить, хорошие экранирующие сво й ства бронированных автомобилей. Это объясняется тем, что в основном для бр о нирования автомобилей и с польз уют стальные листы толщиной от 3 до 10 мм. К недостаткам электромагнитного экранирования можно отнести громоз д кость и с о ответственно высокую стоимость работ. Также, как видно из рисунков, эффективность экранирования экспоненциально уменьшается с увеличением ч а стоты, и учитывая разв и тие радиоэлектроники необходимо отметить опасность выхода за границ безопасных ча с тот. Рисунок 3. 3 – Зависимость эффективности экранирования двухслойного экрана от частоты, дБ . Для избежания этого существуют два решения: увеличение толщины экрана и разр а ботка и применение новых материалов. Но увеличение толщины экрана ограничено техническими показателями автомобиля. В качестве новых матери а лов для экранирования можно привести "METALTEX 450" - гибкий, воздухопрон и цаемый материал с высоким уровнем защиты против электрических, электрома г нитных волн и полей. Эффективная защита от утечки информации по электрома г нитным полям, ослабление (демпфирование) сигналов свыше 80 дБ в широкой полосе частот (0,01 - 10 000 МГц). 3.2 Активные методы защиты 3.2.1 Виброакустическая маскировка Виброакустическая маскировка заключается в создании маскирующих ак у стических и вибрационных помех средствам разведки. Акустическая маскировка эффективна для защиты речевой инфор мации от утечки по всем каналам, вибр а ционная – только по ви б роакустическому. В настоящее время создано большое количество различных систем активной вибро а кустической маскировки, успешно используемых для подавления средств перехвата реч е вой информации. К ним относятся: системы « Заслон » , « Барон » , « Порог-2М » , « Фон-В » , « Шорох » , VNG-006, ANG-2000, NG-101, « Эхо » и т.д. Для формирования виброакустических помех применяются специальные г е нераторы на основе электровакуумных , газоразрядных и полупроводниковых р а диоэлементов. На практике наиболее широкое применение нашли генераторы шумовых колебаний. Наряду с шумовыми помехами в целях активной акустич е ской маскировки используют « Речеподобные » помехи, хаотические последов а тельности импульсов и т.д. Роль оконечных устройств, осуществляющих преобразование электрических колебаний в акустические колебания речевого диапазона частот, обычно выпо л няют малогаб а ритные широкополосные акустические колонки, а осуществляющих преобразование электрических колебаний в вибрационные - вибрационные изл у чатели. Акустические к о лонки систем зашумления устанавливаются в салоне в местах наиболее вероятного размещения средств акустической разведки, а ви б рационные излучатели крепятся на стек лах. В состав типовой системы виброак у стической маскировки входят шумогенератор и от 6 до 12...25 вибрационных изл у чателей (пьезокерамических или электромагнитных). При организации акустической маскировки необходимо помнить, что акуст и ческий шум может создавать дополнительный мешающий для владельца автом о биля фактор (дискомфорт) и раздражающе воздействовать на нервную систему человека, вызывая ра з личные функциональные отклонения, приводить к быстрой утомляемости. Степень вли я ния мешающих помех определяется санитарными нормативами на величину акустического шума. В соответствии с нормами для учреждений величина мешающего шума не должна превышать суммарный ур о вень 45 дБ [ 5 ] . В системах акустической и виброакустической маскировки используются ш у мовые, " Речеподобные " и ко м бинированные помехи. Наиболее часто из шумовых используются следу ю щие виды помех [ 2 ] : - «белый» шум (шум с постоянной спектральной плотностью в речевом ди а пазоне частот); - «розовый» шум (шум с тенденцией спада спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот); - шум с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот; - шумовая «речеподобная» помеха (шум с огибающей амплитудного спектра, п о добной речевому сигналу). В системах акустической и виброакустической маскировки, как правило, и с польз у ются помехи типа «белого» и «розового» шумов. В ряде систем виброакустической маскировки возможна регулировка уровня помехового сигнала. Например, в систем е ANG-2000 осуществляется ручная плавная регулировка уровня помехового сигнала, а в системе «Заслон-2М» – а в томатическая (в зависимости от уровня маскируемого речевого сигнала). В ко м плексе "Барон" возможна незав и симая регулировка уровня помехового сигнала в трех частотных диапазонах (це н тральные частоты: 250, 1000 и 4000 Гц). Система «Шорох-1» позволяет регулировать форму ген е рируемой помехи пятиполосным октавным эквалайзером [ 3 ]. « Речеподобные » помехи формируются (синтезируются) из речевых сигналов. При этом возможно формирование помехи, как из скрываемого сигнала, так и из некоррелированных со скрываемым сигналом речевых фрагментов (отрезков). Характерным представителем помех, формируемых из речевых фрагментов, н е коррелированных со скрыва е мым сигналом, является помеха типа « речевой хор » . Такая помеха формируются путем смешения фрагментов речи нескольких чел о век (дикторов). Среди помех, формируемых из скрываемого сигнала, можно в ы делить два типа: « речеподобную » реверборационную и « речеподобную » инве р сионную. « Речеподобная » реверборационная помеха формируется из фрагме н тов скрываемого речевого сигнала путем многократного их наложения с разли ч ными уровнями. « Речеподобная » инверсионная помеха формируется из скрыва е мого речевого сигнала путем сложной инве р сии его спектра. Комбинированные помехи формируются путем смешения различного вида помех, например помех типа « речевой хор » и « белый » шум, « Речеподобные » р е верборационной и инверсионной помех и т.п. « Речеподобная » помеха типа « р е чевой хор » и комбинированная помеха типа « речевой хор » и « белый » шум реал и зованы в комплексе « Барон » . Для этих целей в его состав кроме обычного генер а тора шума включены три радиоприемника, независимо настраиваемые на разли ч ные радиовещательные станции FM (УКВ-2) диап а зона . « Речеподобная » комбинированная (реверборационная и инверсионная) п о меха используется в системе акустической маскировки « Эхо » . Помеха формир у ется путем многократн о го наложения смещенных на различное время задержек разноуровневых сигналов, получаемых путем умножения и деления частотных с о ставляющих скрываемого речевого си г нала . Оценка эффективности шумовых помех осуществляется инструментально-расчетным методом, под робно изложенным в [ 5 ] и обеспечивающим требуемую достоверность получаемых результатов оценки . Данный метод основан на р е зультатах эксп е риментальных исследований, проведенных Н.Б. Покровским [ 6 ]. Спектр речи разбивается на N частотных полос . Для каждой частотной пол о сы на среднегеометрической частоте определяется формантный параметр , характеризующий энергетическую избыточность дискретной с о ставляющей речевого си г нала. Для каждой -й частотной полосы определяется весовой коэффициент , характ е ризующий вероятность наличия формант речи в данной полосе[ 5 ]: г де и - значения весового коэффициента для верхней и нижней гр а ничной частот -й частотной полосы спектра речевого сигнала. Для каждой частотной полосы на среднегеометрической частоте определяе т ся коэффициент восприятия формант слуховым аппаратом человека , пре д ставляющий собой вероятное относительное количество формантных составл я ющих речи, имеющих уровни интенсивности выше порогового значения, кот о рое зависит от отношения сигнал/шум . Далее определяется спектральный индекс артикуляции (понимаемости) речи (и н формационный вес -й спектральной полосы частотного диапазона речи) и рассчитывае т ся интегральный индекс артикуляции речи R [ 5 ] : По интегральному индексу артикуляции речи определяются слоговая и сл о весная разборчивость речи . Зависимости , , , и опред е лены Н. Б. П о кровским экспериментально и представлены в виде графиков в [ 7 ]. Данные графики можно аппроксимировать следующими аналитическими выраж е ниями, при которых ошибка аппроксимации составляет менее 1% [ 5 ]: где – значение весового коэффициента в i-й октавной полосе; – отношение "уровень речевого сигнала/уровень шума" в месте измерения в i-й октавной полосе, дБ; – средний спектральный уровень речевого сигнала в месте измерения в i-й о к тавной полосе, дБ; – уровень шума (помехи) в месте измерения в i-й октавной полосе, дБ; – значение формантного параметра спектра речевого сигнала в i-й о к тавной полосе, дБ; N – количество октавных вопрос, в которых проводится измерение. Числовые значения формантного параметра спектра речевого сигнала D А i и весового к о эффициента к i в октавных полосах приведены в табл. 3.1 . Таблица 3.2 Числовые значения формантного параметра спектра речевого сигнала D А i и весового к о эффициента к i в октавных полосах Наименование параме т ров Среднегеометрические част о ты октавных полос f cp.i , Гц 250 500 1000 2000 4000 Числовое значение формантного пар а метра спе к тра речевого сигнала в октавной полосе D А i , дБ 18 14 9 6 5 Числовое значение весового коэффиц и ента в о к тавной полосе к i 0,03 0,12 0,20 0,30 0,26 Т ре бования , предъявляемы е к эффективности защиты акустической (реч е вой) информации, в качестве показателя оценки которой наиболее часто испол ь зуют сл о весную разборчивость W. Для оценки разборчивости речи речевой диапазон целесообразно разбивать на полосы имеющие одинаковый весовой коэффициент ( вносящих одинак о вый вклад в разборчивость речи ). Покровским было предложено разбивать реч е вой диапазон частот на двадцать равноартикуляционных полос с весовым коэффиц и ентом 0.05. Для простоты используют не двадцать, а семь октавных полос. Погрешность в расч е тах при таком количестве полос значительно зависит от вида шума и при словесной ра з борчивости 30-80% составляет 1-2% для «речеподобной» помехи, 3-5% - для «белого» и «розового» шума и 15% - для шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот[ 5 ]. Характеристики октавных полос и рассчитанные числовые значения фо р мантного параметра спектра речевого сигнала и весовых коэффициентов для них представлены в таблице 3. 3 . Таблица 3. 3 – Характеристики октавных полос частотного диапазона речи Номер п о лосы Частотные границы п о лосы , Гц Среднегеометрическая частота полосы , Гц Весовой к о эффициент пол о сы Значение формантного пар а метра речи в пол о се , дБ 1 90-180 125 0.01 25 2 180-355 250 0,03 18 3 355-710 500 0,12 14 4 710-1400 1000 0,2 9 5 1400-2800 2000 0,3 6 6 2800-5600 4000 0,26 5 7 5600-11200 8000 0.07 4 Первая и седьмая октавные полосы являются малоинформативными, поэт о му обычно ограничиваются рассмотрением пяти октавных полос со среднегеоме т рическими частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000. Погрешность при таком рассмо т рении не превышает 1-2 % для «белого» и «розового» шумов и 4-5% - для «реч е подобной» помехи и шума с те н денцией спада спектральной плотности на 6 дБ на октаву в сторону высоких частот. Результаты математического моделирования зависимости словесной ра з борчивости от интегрального отношения сигнал/шум в пяти октавных полосах (180-5600 Гц) при ра з личном виде шумовых помех представлены на рисунке 3. 4 . 1 – «белый» шум; 2 – «розовый» шум; 3 – шум со спадом спектральной пло т ности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот; 4 – шумовая «речеподобная» п о меха Рисунок 3. 4 – Зависимость словесной разборчивости W от интегрального о т ношения сигнал/шум q в полосе частот 180-5600 Гц ; Критерии эффективности защиты речевой информации во многом зависят от ц е лей, преследуемых при организации защиты, например: · скрыть смысловое содержание; · скрыть тематику разговора и т.д. Процесс восприятия речи в шуме сопровождается потерями составных эл е ментов р е чевого сообщения. Понятность речевого сообщения характеризуется количеством правильно принятых слов, отражающих качественную область п о нятности, которая выражена в категориях подробности справки о перехваченном разг о воре . Выделяют несколько уровней оценки ка чества перехваченной информ а ции[3]: 1. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно п о нятых слов, достаточное для составления подробной справки о содержании пер е хваченного ра з говора; 2. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно п о нятых слов, достаточное только для составления краткой справки-аннотации, о т ражающей предмет, проблему, цель и общий смысл перехваченного разговора; 3. Перехваченное речевое сообщение содержит отдельные правильно пон я тые сл о ва, позволяющие установить предмет разговора; 4. При прослушивании фонограммы перехваченного речевого сообщения возможно установить факт наличия речи, но нельзя установить предмет разгов о ра. Практический опыт показывает, что составление подробной справки о соде р жании перехваченного разговора невозможно при словесной разборчивости м е нее 60 – 70 %, а краткой справки-аннотации – при словесной разборчивости менее 40 – 50 %. При словесной разборчивости менее 20 – 30 % значительно затрудн е но установление даже предмета ведущегося разговора[ 2 ] . Ниже в таблице 3. 4 приведены значения отношения сигнал/шум в октавных полосах, при которых словесная разборчивость составляет 20%, 30% и 40%. Таблица 3. 4 - Значения отношений сигнал/шум, при которых обеспечивается требу е мая эффективность защиты акустической информации [ 5 ] . Вид помехи Словесная разборч и вость W , % Отношение с/ш q i в октавных п о лосах Отношение с/ш в полосе ч а стот 180…5600 Гц 250 500 1000 2000 4000 «Белый» шум 20 +0,8 -2,2 -10,7 -18,2 -24,7 -10 30 +3,1 +0,1 -8,4 -15,9 -22,4 -7,7 40 +5,1 +2,1 -6,4 -13,9 -20,4 -5,7 «Розовый» шум 20 -5,9 -5,9 -11,4 -15,9 -19,4 -8,8 30 -3,7 -3,7 -9,2 -13,7 -17,2 -6,7 40 -1,9 -1,9 -7,4 -11,9 -15,4 -4,9 Шум со спадом спектральной плотности 6 дБ на окт а ву 20 -14 ,1 -11,1 -3,6 -15,1 15,6 -13,0 30 -12,0 -9,0 -11,5 -13,0 -13,5 -10,8 40 -10,0 -7,2 -9,7 -11,2 -11,7 -9,0 Шумовая «реч е подобная» пом е ха 20 -3,9 -7,9 -12,9 -15,9 -16,9 -9,0 30 -1,7 -5,7 -10,7 -13,7 -14,7 -6,8 40 +0,1 -3,9 -8,9 -11,9 -12,9 -5,0 По результатам, приведенным в таблице 3. 4 видно, что наиболее эффекти в ным является «розовый» шум и шумовая «речеподобная» помеха. При их испол ь зовании для скрытия тематики разговора необходимо обеспечить превышение уровня помех над уровнем скрываемого сигнала в точке возможного размещения датчика на 8,8 и 9 дБ соответственно . Для «белого» шума и шума со спадом спе к тральной плотности 6 дБ на октаву это зн а чение составляет 10 и 13 дБ. Все приведенные выше расчеты позволяют определить защищенность одн о го канала, однако при оценке защищенности объекта необходимо учитывать ко м плексность применения способов и средств разведки, а также совместную обр а ботку данных поступающих из разных источников. Применительно к подслушив а нию можно ожидать, что аппаратурой разведки будет вестись регистрация реч е вых сигналов несколькими различными датчиками, а данные, поступающие по различным каналам, могут в ходе совместной обработки использоваться для п о вышения разборчивости перехватываемой речи. Таким обр а зом может сложиться ситуация, что при выполнении норматива по защищенности кажд о го отдельного канала , разборчивость на основании всех каналов получится выше норм а тивной. Для оценки суммарной разборчивости при использовании независимых каналов можно воспользоваться следующим выражением[ 6 ]: Где - разборчивость по совокупности каналов; - разборчивость в отдельном -ом канале; - число статистически независимых каналов утечки. Таким образом, если злоумышленник будет иметь в своем распоряжении 3 статистически независимых канала со словесной разборчивостью 0.2, то при о б работке данных п о лученных из этих каналов он будет обладать информацией с разборчивостью 0,49 . В этом случае требования к значению разборчивости в каждом отдельном канале б у дут равны[ 6 ]: При данном подходе определения состояния безопасности речевой инфо р мации ужесточаются требования к разборчивости речи. Так для достижения су м марной разборчив о сти в 20% необходимо обеспечить разборчивость по каждому каналу мене 5% при двух каналах и менее 2.5% при трех. Основываясь на данных таблицы 3. 4 , необходимо подобрать генератор виброакустического зашумления для обеспечения активной защиты в салоне а в томобиля. Так как защищаемый объект – салон автомобиля, генератор шума до л жен обладать возможностью питания от батареек. Необходимо, что бы генератор шума обеспечивал необходимое отношение си г нал/шум во всех октавных полосах. Ввиду отсутствия возможности провести инструме н тальные измерения, в данном проекте приведены расчетные данные. Для выбора генератора виброакустического зашумления необходимо выя с нить ур о вень фонового шума. В качестве фона выбираем уровень шума на тихой улице без движения транспорта. Уровень шума вне салона автомобиля будет р а вен 30… 35 дБ [ 7 ] . Среднее значение звукоизоляции для одинарного стекла и ге р метичной металлической двери равны 30 дБ[ 7 ]. Таким образом, учитывая вним а ние, которое уделяют производители автомобилей их шумоизоляции, можно ск а зать, что уровень внешних шумов в салоне автом о билей равен 0 дБ. В качестве возможных решений можно предложить следующие приборы: 1. Генератор акустического шума WNG-023. Предназначен для защиты пер е говоров от прослушивания в замкнутых пространствах (тамбур, салон автомоб и ля, небольшие к а бинеты и пр.) за счет гене рации « белого » шума в акустическом диапазоне частот, что обеспечивает снижение разборчивости после записи или передачи по каналу связи. Те х нические характеристики приведены в таблице 3.5 Таблица 3.5 – Технические характеристики WNG-023. Диапазон частот 100-12000Гц Максимальная выходная мощность 1 Вт Габариты 111x70x22 мм Питание 220/9 В Самым простым методом получения белого шума является использование шумящих электронных элементов (ламп, транзисторов, различных диодов) с ус и лением напря жения шума . Принципиальная схема несложного генератора ш у ма приведена на рис 3.5 . рис 3.5 Генератор шума Источником шума является полупроводниковый диод - стабилитрон VD1 типа КС168, р а ботающий в режиме лавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через стабил и трон VD1 составляет всего лишь около 100 мкА. Шум, как полезный сигнал, снимается с катода стабилитрона VD1 и через конденсатор С 1 поступает на инвертирую щий вход операционного усилителя DA1 типа КР140УД1208. На не инвертирующий вход этого усилителя поступает напряжение смещения, равное половине напряжения питания с делителя напряжения выполненного на резист о рах R2 и R3. Режим работы микросхемы определяется резистором R5, а коэфф и циент усиления - резистором R4. С нагрузки усилителя, переменного резистора R6 , усиленное напряжение шума поступает на усилитель мощности, выполне н ный на микросхеме DA2 типа К174ХА10. С выхода усилителя шумовой сигнал ч е рез конденсатор С 4 поступает на малогабаритный широкополосный громкогов о ритель В1. Уровень шума регулируется резистором R6. Стабилитрон VD1 генерирует шум в широком диапазоне частот от единиц герц до десятков мегагерц. Однако на практике он ограничен АЧХ усилителя и громкоговорителя. Стабилитрон VD1 подбирается по максимальному уровню ш у ма, так как стабилитроны пре д ставляют собой некалиброванный источник шума. Он может быть любым с напряжением стабилизации менее напряжения питания. Для получения калиброванного по уровню шума генератора используют сп е циальные шумящие вакуумные диоды. Спектральная плотность мощности ген е рируемого шума пропорциональна анодному току диода. Широкое распростран е ние получили шумовые диоды двух типов 2ДЗБ и 2Д2С. Первый генерирует шума полосе до 30 МГц, а второй - до 600 МГц. Принципиальная схема генератора ш у ма на шумящих вакуумных диодах прив е дена на рис 3.6 . рис 3.6 Генератор шума на вакуумной лампе. 3. 2. 2 Обнаружение и п одавление диктофонов Для обнаружения работающих в режиме записи диктофонов применяются так называемые детекторы диктофонов . Принцип действия приборов основан на о б наружении сл а бого магнитного поля, создаваемого генератором подмагничивания или работающим дв и гателем диктофона в режиме записи. Электродвижущая сила (ЭДС), наводимая этим полем в датчике сигналов (магнитной антенне), усилив а ется и выделяется из шума специальным блоком обработки сигналов. При пр е вышении уровня принятого сигнала некоторого установленного порогового знач е ния срабатывает световая или звуковая сигнализация. Во избежание ложных ср а батываний порог обнаружения необходимо корректировать практически перед каждым сеансом работы, что является недостатком подобных приб о ров. Детекторы диктофонов выпускаются в переносном и стационарном вариа н тах. К переносным относятся детекторы "Сова", RM-100, TRD-800, а к стациона р ным - PTRD-14, PTRD-16, PTRD-18 и т.д. Переносные детекторы диктофонов в данном проекте не рассматривается, исходя из того что перед каждым выездом автомобиля проверять его на наличие диктофонов нец е лесообразно. В отличие от переносных детекторов, имеющих один датчик сигналов, стац и онарные детекторы диктофонов оборудованы несколькими датчиками (напр и мер, детектор PTRD-18 имеет возможность подключения до 16 датчиков одновреме н но), что позволяет существенно повысить вероятность обнаружения диктоф о нов. Ввиду слабого уровня магнитного поля, создаваемого работающими дикт о фонами (особенно в экранированных корпусах), дальность их обнаружения дете к торами незначительна. Например, дальность обнаружения диктофона L- 400 в режиме записи в условиях офиса даже при использовании стационарного дете к тора PTRD-018 не превышает 45 ... 65 см. Дальность обнаружения диктофонов в неэкранированных корпусах может составлять 1 ... 1,5 м. Поэтому необходимо у с т ановить датчики в места наиболее вероятного разм е щения диктофонов. Наряду со средствами обнаружения портативных диктофонов на практике эффективно используются и средства их подавления. Для этих целей использ у ются устройства электромагнитного подавления типа "Рубеж", "Шумотрон", "Б у ран", "УПД" и др. (таблица 3.6 ) и устройства ультразвук ового подавления типа "Завеса". Принцип действия устройств электромагнитного подавления основан на г е нерации в д е циметровом диапазоне частот (обычно в районе 900 МГц) мощных шумовых сигналов. В основном для подавления используются импульсные сигн а лы. Излучаемые направле н ными антеннами помеховые сигналы, воздействуя на элементы электронной схемы ди к тофона (в частности, усилитель низкой частоты и усилитель записи), вызывают в них наводки шумовых сигналов. Вследствие эт о го одновременно с информационным сигналом (речью) осуществляется запись и детектированного шумового сигнала, что приводит к значител ь ному искажению первого. Зона подавления диктофонов зависит от мощности излучения, его вида, а также от типа используемой антенны. Обычно зона подавления представляет с о бой сектор с углом от 30 до 80 градусов и радиусом до 1,5 м (для диктофонов в экранированном корпусе). Системы ультразвукового подавления излучают мощные неслышимые чел о веческим ухом ультразвуковые колебания (обычно частота излучения около 20 кГц), воздействующие непосредственно на микрофоны диктофонов или акустич е ских закладок, что является их преимуществом. Данное ультразвуковое возде й ствие приводит к перегрузке усилителя низкой частоты диктофона или акустич е ской закладки (усилитель начинает работать в н е линейном режиме) и тем самым - к значительным искажениям записываемых (передава е мых) сигналов. В отличие от систем электромагнитного подавления подобные системы обе с печив а ют подавление в гораздо большем секторе. Например, комплекс "Завеса" при использовании двух ультразвуковых излучателей способен обеспечить п о давление диктофонов и акустических закладок в помещении объемом 27 м 3 . О д нако системы ультразвукового подавления имеют и один важный недостаток: э ф фективность их резко снижается, если микрофон диктофона или закладки пр и крыть фильтром из специального материала или в усилителе низкой частоты установить фильтр низких частот с граничной частотой 3,4 ... 4 кГц. Таблица 3. 6 - Основные характеристики устройств подавления аппаратуры магни т ной записи Наименование характеристики Модель "Рубеж-" "Рамзес-Авто" "Рамзес-Дубль" "Буран-2" "Буран-3" Дальность п о давления, м не м е нее 1.5 /- не менее 1.5/2 не менее 2/2 не менее 1.5/- не менее 3/2 Зона подавл е ния Телесный угол не м е нее 60 0 Шаровой сектор с углом не менее 60 0 Шаровой сектор с углом не менее 70 0 - - Проблема устранения нежелательных записей на диктофон на расстояниях бл и же 1,5 – 2 м может решаться несколькими методами (в том числе и скрыто для пользователя ди к тофона). Однако, в некоторых случаях это расстояние может потребоваться увеличить до 3 – 10м, что не позволяют сделать скрыто известные методы. Можно использовать для этого интерференционный метод. Поскольку звуковой диапазон (до 20 кГц) не может быть применен для пост а новки помехи из-за восприятия его человеческим слухом, используем два излуч а теля в ультр а звуковом диапазоне (30 – 50 кГц). Их частоты F 1 и F 2 выбираем таким образом, чтобы я F=/ F 1 – F 2 / < (1 – 3) кГц. Аппаратура располагается как показано на рис. 3.7 . рис 3.7 Расположение аппаратуры при интерференционном методе подавл е ния диктофонов 1 – диктофон (предполагаемый); 2 – аппаратура устранения записи (скрыто); 3 – г е нератор гармонического сигнала частоты F 1 с ультразвуковым излучателем; 4 – то же на частоте F 2 ; D 1 – расстояние предполагаемого диктофона от аппарат у ры устранения записи (постановщика гармонической интерференционной пом е хи), может быть более 1,5 – 2м; D 2 – расстояние между излучателями (выбир а ется в пределах от нескольких сантиметров до десятков). Принцип работы следующий: излучения гармонических ультразвуковых кол е баний каждого в отдельности не прослушиваются человеческим слухом (однако тренированная собака их может уловить). Человеческое ухо достаточно линейно в амплитудном отношении и поэтому интерференционных явлений не будет. Ми к рофон диктофона сугубо нелинейный элемент, и поэтому на входе диктофона возникнет интерференционный процесс, который приведет к подавлению записи речи сигналом разностной частоты. Уровень ультразвуковых колебаний использ у ется в пределах 80 ... 100 дБ . Этот метод может использоваться также и в автомобилях и в самолетах. 4 Заключение В ходе данного были рассмотрены основные каналы утечки информации, их во з можность использования в реальных условиях. Необходимо отметить, что не все каналы утечки информации, которые актуальны при рассмотрении защиты помещения, требуют рассмотрения при защиты салона а втомобиля от утечки и н формации. В качестве примера можно привести микрофоны, укомплектованные устро й ствами передачи информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн. Во-первых они требуют очень тонкой настройки, что при оперативной ра з ведки невозможно, во-вторых они требуют отсутствия помех на пути луча, что обеспечить на улицах города сложно. Также невозможным является использов а ние лазерных микрофонов для снятия информации со стекол автомобиля. Это объясняется теми же причинами, что и относительно использования оптического к а нала. Таким образом остаются микрофоны с передачей информации по радиок а налу, стетоскопы с передачей информации по радиоканалу, диктофоны и высок о частотное навязывание. В данном курсовом проекте проведено рассмотрение о с новных средств противодействия данным техническим средствам. На основе п о лученных данных можно сделать, что более технически легким, дешевым и э ф фективным является применение активных средств виброакустического зашумл е ния. Которые обеспечивают высокую эффективность при относительно небол ь ших материальных затратах и несложности установки. Для этой цели на росси й ском рынке представлен значительный выбор технических средств виброакуст и ческого зашумления. Использование генераторов виброакустического зашумл е ния также дает возможность модернизации системы защиты при изменении х а рактера угрозы. Список использованных источников 1. Хорев А .А. Технические каналы утечки акустической (речевой) информ а ции .// «Специальная техника».-М.:1998. - №1 2. Хорев А.А. К оценке эффективности защиты акустической ( речевой ) и н формации. // «Специальная техника».-М.: 2000. - №5 3. Хорев А.А. Способы и средства защиты информации. Учебн. пособие. – М.: МО РФ, 2000. – 316 с. 4. Чернушенко А.М. Конструкции СВЧ устройств и экранов. – М.: Радио и связь, 1983. – 400 с. 5. Хореев А.А., Макаров Ю.К. Оценка эффективности систем виброакустич е ской маскировки .//Вопросы защиты информации. – М.: 2001. - № 1. 6. Покровский Н.Б. Расчет и измерение разборчивости речи. – М.: Связьи з дат, 1962. – 391 с. 7. Сапожков М. А. Акустика: Справочник. - М.: Радио с связь, 1989 - 336 с.