Хорошко В.А., Чекатков А.А. Методы и средства защиты информации

Подождите немного. Документ загружается.

Технические средства защиты территории и объектов 271

Структурная схема организации многозонной системы защиты позволяет осуществ-

лять охрану до шестнадцати зон внутри объекта. Используется двухрубежная охранная

система сигнализации с возможностью выключения некоторых зон, причем охрана дру-

гих удерживается в рабочем состоянии.

Внешние системы сигнализации проникновения служат для надежной сигнализации

о проникновении через защищаемые зоны, снабженные оградами (на особых объектах

таких оград может быть две).

Обычно зона делится датчиками системы сигнализации на участки длиной 100-300 м.

В качестве датчиков обычно используются: гидравлический сигнализатор шума, датчик

магнитного поля УКВ, микроволновый сигнализатор и инфракрасные шлагбаумы.

Датчики систем сигнализации фиксируют и преобразуют сигнал проникновения че-

рез участки в электрический сигнал, который подается по кабелю к пульту обработки

сигналов, находящемуся в помещении ПНЦ. Часто к пульту подключаются ПЭВМ и пе-

чатающее устройство, которые автоматически регистрируют время и участок проникно-

вения.

Системы внутренней сигнализации классифицируются по способу подключения

датчиков к пульту-концентратору. Выделяют проводные и беспроводные системы.

Беспроводные системы более удобны при монтаже и использовании, но характеризу-

ются большей вероятностью ложных срабатываний.

Устройствами охранной сигнализации оборудуются входные двери, запасные выхо-

ды и ворота, окна и витражи, помещения и их составные элементы (стены, потолки, по-

лы), проходы, отдельно стоящие шкафы и сейфы.

В этих системах используются датчики следующих типов: пассивные инфракрасные

датчики давления, фотоэлектрические датчики, микроволновые датчики, ультразвуко-

вые датчики, магнитные датчики, датчики разбития стекла и вибродатчики.

В последнее время промышленность наладила выпуск специальных технических

средств охраны: оптоэлектронных, ультразвуковых, емкостных, радиоволновых и т.п.,

позволяющих организовать многорубежную охранную сигнализацию с селективной пе-

редачей сигналов о срабатывании конкретного охранного извещателя на ПЦН.

Для защиты помещений широко применяются также лазерные и оптические системы,

датчики которых срабатывают при пересечении нарушителем светового луча.

Устройства и системы опознавания применяются, в основном, в системах управления

доступом в защищаемые помещения. Эта задача решается с использованием не только

физических, но и аппаратных и программных средств.

Акустические средства защиты

Для определения норм защиты помещений по акустическому каналу используется

следующая расчетная формула:

D = L

— Q — L

[дБ],

где D — соотношение сигнал/шум; L

— уровень речевого сигнала; L

— уровень

помех;

Q — звукоизолирующие характеристики ограждающих конструкций.

272 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Уровень помех в помещении составляет 15 дБ, вне помещения — 5 дБ.

В соответствии с физикой процессов, акустическое распространение сигналов можно

представить в виде схемы, приведенной на рис. 16.3.

Рис. 16.3. Схема распространения акустических сигналов

Если необходимо производить защиту помещения по акустическому каналу, следует

воздействовать на среду распространения. Для этой цели используются акустические

генераторы шума. Кроме того, генераторы шума широко используются для оценки аку-

стических свойств помещений.

Под акустическим шумом понимают шум, который характеризуется нормальным

распределением амплитудного спектра и постоянством спектральной плотности мощно-

сти на всех частотах. Для зашумления помещений широко применяются помехи, пред-

ставляющие собой смесь случайных и неравномерных периодических процессов.

Самые простые методы получения белого шума сводятся к использованию шумящих

электронных элементов (лампы, транзисторы, различные диоды) с усилением напряже-

ния шума. Более совершенными являются цифровые генераторы шума, которые генери-

рую колебания, представляющие собой временной случайный процесс, близкий по сво-

им свойствам к процессу физических шумов. Цифровая последовательность двоичных

символов в цифровых генераторах шума представляет собой последовательность прямо-

угольных импульсов с псевдослучайными интервалами между ними. Период повторений

всей последовательности значительно превышает наибольший интервал между импуль-

сами. Наиболее часто для получения сигнала обратной связи применяются последова-

тельности максимальной длины, которые формируются с помощью регистров сдвига и

суммируются по модулю 2.

По принципу действия все технические средства пространственного и линейного за-

шумления можно разделить на три большие группы.

1. Средства создания акустических маскирующих помех:

• генераторы шума в акустическом диапазоне;

• устройства виброакустической защиты;

• технические средства ультразвуковой защиты помещений.

2. Средства создания электромагнитных маскирующих помех:

• технические средства пространственного зашумления;

• технические средства линейного зашумления, которые, в свою очередь, делятся

на средства создания маскирующих помех в коммуникационных сетях и средства

создания маскирующих помех в сетях электропитания.

3. Многофункциональные средства защиты.

Генераторы шума в речевом диапазоне получили достаточно широкое распростране-

ние в практике ЗИ. Они используются для защиты от несанкционированного съема аку-

стической информации путем маскирования непосредственно полезного звукового сиг-

Технические средства защиты территории и объектов 273

нала. Маскирование проводится белым шумом с корректированной спектральной харак-

теристикой.

Наиболее эффективным средством защиты помещений, предназначенных для прове-

дения конфиденциальных мероприятий, от съема информации через оконные стекла,

стены, системы вентиляции, трубы отопления, двери и т.д. являются устройства виб-

роакустической защиты. Данная аппаратура позволяет предотвратить прослушивание

с помощью проводных микрофонов, звукозаписывающей аппаратуры, радиомикрофонов

и электронных стетоскопов, систем лазерного съема акустической информации с окон и

т.д. Противодействие прослушиванию обеспечивается внесением виброакустических

шумовых колебаний в элементы конструкции здания.

Генератор формирует белый шум в диапазоне звуковых частот. Передача акустиче-

ских колебаний на ограждающие конструкции производится с помощью пьезоэлектри-

ческих и электромагнитных вибраторов с элементами крепления. Конструкция и частот-

ный диапазон излучателей должны обеспечивать эффективную передачу вибрации.

Вибропреобразователи возбуждают шумовые виброколебания в ограждающих помеще-

ниях, обеспечивая при этом минимальный уровень помехового акустического сигнала в

помещении, который практически не влияет на комфортность проведения переговоров.

Предусмотренная в большинстве изделий возможность подключения акустических

излучателей позволяет зашумлять вентиляционные каналы и дверные тамбуры. Как пра-

вило, имеется возможность плавной регулировки уровня шумового акустического сиг-

нала.

Технические средства ультразвуковой защиты помещений появились сравнительно

недавно, но зарекомендовали себя, как надежные средства ТЗ акустической информа-

ции. Отличительной особенностью этих средств является воздействие на микрофонное

устройство и его усилитель достаточно мощным ультразвуковым сигналом, вызываю-

щим блокирование усилителя или возникновение значительных нелинейных искажений,

приводящих, в конечном счете, к нарушению работоспособности микрофонного устрой-

ства.

Поскольку воздействие осуществляется по каналу восприятия акустического сигнала,

то совершенно не важны его дальнейшие трансформации и способы передачи. Акусти-

ческий сигнал подавляется именно на этапе восприятия чувствительным элементом. Все

это делает комплекс достаточно универсальным по сравнению с другими средствами ак-

тивной защиты.

Особенности защиты от радиозакладок

Исследования показали, что существующие системы пространственного электромаг-

нитного зашумления на базе генераторов шума (“Равнина-5”, “Гном-1”, “Гном-2”, “Гном-

3”, “Шатер”, “Волна” и др.) не обеспечивают подавление технических каналов утечки

информации методом сокрытия (маскировки) опасных излучений радиозакладок. Поэтому

при разработке требований к аппаратуре подавления радиоизлучающих подслушивающих

устройств используется такой показатель, как коэффициент разборчивости речи (

). На

практике используются нормативные значения

, при которых:

274 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

• исключается восстановление речевых сообщений (W

≤ 0,2);

• обеспечивается восстановление речевых сообщений (W

≥ 0,8).

Расчет численных значений используемого показателя осуществляется с помощью

следующих соотношений.

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧

1 –

0,242

0,325

, если q

≥ 0,025

50q

1,5

, если q

≤ 0,025

, при этом q

[1 – exp(–q)]

+ Sq exp(–q)

где ρ, b, S — параметры вида модуляции. При амплитудной модуляции (АМ) ρ = 2, S =

, b = 0,33. При частотной модуляции (ЧМ) ρ = 2, S = 0,67(m

+1),

b = 3m

+1), где m

= f

/ΔF, ΔF — ширина спектра модулирующего сигнала, f

—

девиация несущей частоты при ЧМ,

и q — отношение сигнал/шум на входе аппарату-

ры регистрации речевых сообщений и приемного устройства радиоперехвата, соответст-

венно.

Расчет необходимых характеристик аппаратуры подавления производится для сле-

дующих условий.

Аппаратура подавления представляет собой генератор (передатчик) шумовых по-

мех, который устанавливается в зашумляемом помещении. При этом расстояние от ра-

диоизлучающих закладок до приемных устройств перехвата их излучений будет практи-

чески такое же, как от передатчика шумовых помех до этих подавляемых приемных уст-

ройств. При таком тактическом применении передатчика помех полностью снимается

неопределенность относительно размещения приемных устройств перехвата излучений

радиозакладок, обеспечивается простота использования аппаратуры подавления, высо-

кая надежность и эффективность противодействия.

Полоса пропускания приемных устройств перехвата составляет:

• в режиме однополосной телефонии — 5 кГц;

• в режиме АМ и узкополосной ЧМ — 15 кГц;

• в режиме широкополосной ЧМ — 25, 50, 100 и 180 кГц.

Для типовых радиозакладных устройств расчетные значения параметров ЧМ равны:

ΔF =

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧

12 кГц

25 кГц

50 кГц

100 кГц

180 кГц

; m

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧

; S =

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧

1,34

2,01

3,35

6,03

10,73

; b =

⎩

⎪

⎨

⎪

⎧

240

1720

10800

Расчетные показатели имеют значения:

• для W

= 0,2 q

= 0,05;

• для W

= 0,8 q

= 2,5.

Технические средства защиты территории и объектов 275

Расчетное значение отношения сигнал/шум на входе приемных устройств радиопере-

хвата, при котором исключается восстановление речевых сообщений, лежит в диапазоне

0,6–0,7.

Для подавления приемных устройств радиозакладок малой мощности могут быть

использованы передатчики заградительных шумовых помех, обеспечивающих требуе-

мое значение отношения сигнал/шум, а также соблюдения санитарных норм и ЭМС

(табл. 16.1).

Таблица 16.1. Параметры передатчиков заградительных

шумовых помех для подавления радиозакладок малой мощности

№ ли-

теры

Диапазон частот

литерного пере-

датчика, МГц

Эквивалентная

излучаемая

мощность, Вт

Спектральная

плотность

помехи,

Вт/МГц

Ширина

спектра

помехи,

МГц

1 88–170 10 0,12 82

2 380–440 10 0,12 60

3 1150–1300 20 0,12 150

4 0,08–0,15 0,5 5 0,07

Антенная система передатчика должна обеспечивать слабонаправленное излучение с

круговой или хаотической поляризацией.

Для подавления приемных устройств радиозакладок средней и большой мощности

реализация передатчиков шумовых заградительных помех нецелесообразна из-за невоз-

можности выполнения требований по ЭМС и санитарных норм, а также массогабарит-

ных ограничений. Поэтому в таких случаях применяется помеха, “прицельная по часто-

те” (табл. 16.2).

Таблица 16.2. Параметры передатчиков заградительных шумовых

помех для подавления радиозакладок средней и большой мощности

Диапазон

частот пе-

редатчика,

МГц

Эквивалентная

излучаемая

мощность в

одном канале,

Вт

Коли-

чество

кана-

лов

Ширина

спектра

помехи,

кГц

Полная

излучае-

мая мощ-

ность, Вт

Уровень ре-

гулировки

выходной

мощности,

дБ

80–1300 0,5 2–4 12–25 1–2 10

0,08–0,15 — 8 50 1,5 25

Для реализации помехи, “прицельной по частоте”, требуется сопряжение передатчи-

ка помех с приемным устройством поиска радиозакладок. Для этого целесообразно ис-

пользовать микропроцессороное приемное устройство типа AR-3000A, AR 5000, AR

8000, AR 8200 и т.д.

276 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Защита от встроенных и узконаправленных микрофонов

Микрофоны, как известно, преобразуют энергию звукового сигнала в электрические

сигналы. В совокупности со специальными усилителями и фильтрующими элементами

они используются в качестве устройств аудиоконтроля помещений. Для этого создается

скрытая проводная линия связи (или используются некоторые из имеющихся в помеще-

нии проводных цепей), обнаружить которую можно лишь физическим поиском либо с

помощью контрольных измерений сигналов во всех проводах, имеющихся в помещении.

Естественно, что методы радиоконтроля, эффективные для поиска радиозакладок, в дан-

ном случае не имеют смысла.

Для защиты от узконаправленных микрофонов рекомендуются следующие меры:

• при проведении совещаний следует обязательно закрывать окна и двери (лучше все-

го, чтобы комната для совещений представляла собой изолированное помещение);

• для проведения переговоров нужно выбирать помещения, стены которых не являют-

ся внешними стенами здания;

• необходимо обеспечить контроль помещений, находящихся на одном этаже с комна-

той для совещаний, а также помещений, находящихся на смежных этажах.

В зависимости от категории помещения, эффективность звукоизоляции определяется

путем сравнения измеренных значений с нормами (табл. 16.3).

Из применяемых сейчас ТСЗИ можно выделить следующие основные группы:

• генераторы акустического шума;

Таблица 16.3. Нормы эффективности звукоизоляции

Частота, ГЦ

Нормы по категориям выделенного помещения, дБ

I II III

500 53 48 43

1000 56 51 46

2000 56 51 46

4000 55 50 45

• генераторы шума в радиодиапазоне;

• сканеры — специальные приемники для обнаружения радиозлучений;

• нелинейные локаторы;

• нелинейные локаторы проводных линий;

• детекторы работающих магнитофонов;

• скремблеры (системы защиты телефонных переговоров);

• анализаторы спектра;

• частотомеры;

• детекторы сети 220 В 50 Гц;

• детекторы подключений к телефонной линии;

Защита от встроенных и узконаправленных микрофонов 277

• комплексы, обеспечивающие выполнение нескольких функций по “очистке помеще-

ний”;

• программные средства защиты компьютеров и сетей;

• системы и средства защиты от несанкционированного доступа, в том числе, системы

биометрического доступа.

Задача технической контрразведки усложняется тем, что, как правило, неизвестно,

какое конкретное техническое устройство контроля информации применено. Поэтому

работа по поиску и обезвреживанию технических средств наблюдения дает обнадежи-

вающий результат только в том случае, если она проводится комплексно, когда обсле-

дуют одновременно все возможные пути утечки информации.

Классификация устройств поиска технических средств разведки может быть сле-

дующей.

1. Устройства поиска активного типа:

• нелинейные локаторы (исследуют отклик на воздействие электромагнитным по-

лем);

• рентгенметры (просвечивают с помощью рентгеновской аппаратуры);

• магнито-резонансные локаторы (используют явление ориентации молекул в маг-

нитном поле).

2. Устройства поиска пассивного типа:

• металлоискатели;

• тепловизоры;

• устройства и системы поиска по электромагнитному излучению;

• устройства поиска по изменению параметров телефонной линии (напряжения, ин-

дуктивности, емкости, добротности);

• устройства поиска по изменению магнитного поля (детекторы записывающей ап-

паратуры).

В силу разных причин практическое применение нашли не все виды техники. На-

пример, рентгеновская аппаратура очень дорогая и громоздкая и применяется исклю-

чительно специальными государственными структурами. То же, но в меньшей степе-

ни, относится и к магнитно-резонансным локаторам.

Специальные приемники для поиска работающих передатчиков в широком диапазоне

частот называют сканерами. Из активных средств поиска аппаратуры прослушивания в

основном используют нелинейные локаторы. Принцип их действия основан на том, что

при облучении радиоэлектронных устройств, содержащих нелинейные элементы, такие,

как диоды, транзисторы и т.п., происходит отражение сигнала на высших гармониках.

Отраженные сигналы регистрируются локатором независимо от режима работы радио-

электронного устройства, т.е. независимо от того, включено оно или выключено.

Для защиты помещений широко используются устройства постановки помех. По-

становщики помех различного вида и диапазона являются эффективными средствами

для защиты переговоров от прослушивания, а также для глушения радиомикрофонов и

зашумления проводных линий.

278 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

Сигналы помехи радиодиапазона принято делить на заградительные и прицельные.

Заградительная помеха ставится на весь диапазон частот, в котором предполагается ра-

бота радиопередатчика, а прицельная — точно на частоте этого радиопередающего уст-

ройства.

Спектр сигнала заградительной помехи носит шумовой или псевдошумовой харак-

тер. Это могут быть генераторы на газоразрядной шумовой трубке, на шумовом диоде,

на тепловом источнике шума и т.д. В последние годы широко используются импульсные

сигналы, носящие псевдослучайный характер.

Более эффективными являются устройства, создающие прицельную помеху (рис.

16.4).

Постановник помехи работает в автоматическом режиме. Приемник-сканер сканиру-

ет весь радиодиапазон, а частотомер измеряет частоты обнаруженных радиопередатчи-

ков. PC анализирует поступающие данные и сравнивает их с записанными в память. При

появлении сигналов, о которых в памяти отсутствует информация, PC дает команду ра-

диопередатчику на постановку прицельной помехи. Недостатком таких комплексов яв-

ляется их высокая стоимость.

Рис. 16.4. Схема автоматического комплекса постановки прицельной помехи

Постановщики помех инфракрасного и СВЧ диапазона являются весьма сложными и

дорогими системами. Это связано с тем, что передатчики и приемники этих диапазонов

имеют острую диаграмму направленности, и, чтобы подавить сигнал передатчика этих

диапазонов, постановщик помехи должен точно установить расположение приемного

устройства, иначе помеха будет малоэффективна. Следовательно, чем более направлен-

ными антеннами обеспечены радиомикрофоны и их приемные устройства, тем труднее

поставить против них помеху. Кроме того, при том же уровне сигнала такие радиолинии

обладают большей дальностью, что, в свою очередь, затрудняет постановку помех.

Наиболее распространенными являются постановщики помех акустического диапа-

зона. Это относительно простые и недорогие устройства, которые создают пространст-

венное зашумление в основном спектре звуковых частот, что обеспечивает маскировку

разговоров и снижает эффективность систем прослушивания. Наибольшую эффектив-

ность дают устройства, вибраторы которых устанавливаются по периметру всего поме-

щения, в том числе на пол, потолок, стены, вентиляционные отверстия и т.д.

Защита линий связи

Защита линий связи 279

Защита линии связи, выходящих за пределы охраняемых помещений или за пределы

всего объекта, представляет собой очень серьезную проблему, так как эти линии чаще

всего оказываются бесконтрольными, и к ним могут подключаться различные средства

съема информации.

Экранирование информационных линий связи между устройствами технических

средств передачи информации (ТСПИ) имеет целью, главным образом, защиты линий от

наводок, создаваемых линиями связи в окружающем пространстве. Наиболее экономич-

ным способом экранирования является групповое размещение информационных кабелей

в экранирующем изолированном коробе. Когда такой короб отсутствует, приходится эк-

ранировать отдельные линии связи.

Для защиты линий связи от наводок необходимо разместить линию в экранирующую

оплетку или фольгу, заземленную в одном месте, чтобы избежать протекания по экрану

токов, вызванных неэквипотенциальностью точек заземления. Для защиты линий связи

от наводок необходимо минимизировать площадь контура, образованного прямым и об-

ратным проводом линии. Если линия представляет собой одиночный провод, а возврат-

ный ток течет по некоторой заземляющей поверхности, то необходимо максимально

приблизить провод к поверхности. Если линия образована двумя проводами, имеет

большую протяженность, то ее необходимо скрутить, образовав бифиляры (витую пару).

Линии, выполненные из экранированного провода или коаксиального кабеля, по оплетке

которого протекает возвратный ток, также должны отвечать требованиям минимизации

площади контура линии.

Наилучшую защиту одновременно от изменений напряженности электрического и

магнитного полей обеспечивают информационные линии связи типа экранированного

бифиляра, трифиляра (трех скрученных вместе проводов, из которых один используется

в качестве электрического экрана), триаксиального кабеля (изолированного коаксиаль-

ного кабеля, помещенного в электрический экран), экранированного плоского кабеля

(плоского многопроводного кабеля, покрытого с одной или с обеих сторон медной фоль-

гой).

Для уменьшения магнитной и электрической связи между проводами необходимо

сделать следующее:

• уменьшить напряжение источника сигнала или тока;

• уменьшить площадь петли;

• максимально разнести цепи;

• передавать сигналы постоянным током или на низких частотах;

• использовать провод в магнитном экране с высокой проницаемостью;

• включить в цепь дифференциальный усилитель.

Рассмотрим несколько схем защиты от излучения (рис. 16.5). Цепь, показанная на

рис. 16.5, а, имеет большую петлю, образованную “прямым” проводом и “землей”. Эта

цепь подвергается, прежде всего, магнитному влиянию. Экран заземлен на одном конце

и не защищает от магнитного влияния. Переходное затухание для этой схемы примем

280 Глава 16. Технические методы и средства защиты информации

равным 0 дБ для сравнения с затуханием, обеспечиваемым схемами, представленными

на рис. 16.5, б–и.

Схема, представленная на рис. 16.5, б, практически не уменьшает магнитную связь,

поскольку обратный провод заземлен с обоих концов, и в этом смысле она аналогична

предыдущей схеме (рис. 16.5, а). Степень улучшения соизмерима с погрешностью рас-

чета (измерения) и составляет порядка –2–4 дБ. Следующая схема (рис. 16.5, в) отлича-

ется от первой схемы (рис. 16.5, а), наличием обратного провода (коаксиального экрана),

однако экранирование магнитного поля ухудшено, так как цепь заземлена на обоих кон-

цах, в результате чего с “землей” образуется петля большей площади. Схема, представ-

ленная на рис. 16.5, г, позволяет существенно повысить защищенность цепи (–49 дБ)

благодаря скрутке проводов. В этом случае (по сравнению со схемой, приведенной на

рис. 16.5, б) петли нет, поскольку правый конец цепи не заземлен. Дальнейшее повыше-

ние защищенности достигается применением схемы, представленной на рис. 16.5, д, ко-

аксиальная цепь которой обеспечивает лучшее магнитное экранирование, чем скручен-

ная пара (рис. 16.5, г). Площадь петли схемы (рис. 16.5, д), не больше, чем в схеме на

рис. 16.5, г, так как продольная ось экрана коаксиального кабеля совпадает с его цен-

тральным проводом. Схема, приведенная на рис. 16.5, е, позволяет повысить защищен-

ность цепи благодаря тому, что скрученная пара заземлена лишь на одном конце. Сле-

дующая схема (рис. 16.5, ж), имеет ту же защищенность: эффект заземления экрана на

одном и том же конце тот же, что и при заземлении на обоих концах, поскольку длина

цепи и экрана существенно меньше рабочей длины волны. Причины улучшения защи-

щенности схемы, представленной на рис. 16.5, з, по сравнению со схемой, представлен-

ной на рис. 16.5, ж, физически объяснить трудно. Возможно, причиной является умень-

шение площади эквивалентной петли. Более понятна схема со скруткой, показанная на

рис. 16.5, и, которая позволяет дополнительно уменьшить магнитную связь. Кроме того,

при этом уменьшается и электрическая связь.