Конахович Г.Ф., Климчук В.П., Паук С.М., Потапов В.Г. Защита информации в телекоммуникационных системах

Подождите немного. Документ загружается.

100

Элементы для схемы, изображенной на рис. 3.26:

■ R1 = 100 К - 1 М (регулировка громкости);

■ R2 = 10-20 К (регулировка чувствительности);

■ R3 = 1-2M;

■ R4=10 Oм;

■ R5,R6 =1-2 M;

■ C1= 0,1-1,0 мкФ;

■ С2 = 0,1-1,3 мкФ;

■ С4 = 0,1мкФ;

■ С5 = 0,1-1,0 мкФ;

■ А1 — ОУ — 140УД8, 140УД12, 140УД20 или любые другие ОУ с

внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении;

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные

комплементарные (парные) транзисторы;

■ В1 — пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные;

■ В2 — пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные;

■ Т — ТМ-2А или аналогичные.

На рис. 3.27 представлена схема УНЧ с высоким входным сопротивлением,

двойным источником питания и корректором АЧХ.

Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-

стетоскоп с довольно высокими параметрами. Первый каскад УНЧ (ОУ А1)

обеспечивает предварительное усиление сигнала и согласование с корректором

АЧХ. После корректора и регулятора громкости сигнал подается на усилитель

мощности на ОУ А2 и Т1 и Т2. На выходе — телефон или динамический

громкоговоритель (Т1 и Т2 — КТ502 и КТ503). R8, С4, С5, С6, С7, С8

обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсаторы С5, С6, С7, С8

размещают максимально близко к ОУ. С2, R5 обеспечивают гальваническую

101

развязку между ОУ А2 и предварительной схемой. Это минимизирует разбаланс

нуля на выходе ОУ А2. Подключение датчика к УНЧ осуществляется с помощью

экранированного провода.

Элементы для схемы, представленной на рис. 3.27:

■ R1 = 100 K-1 M;

■ R2 = 10-20 К (регулировка чувствительности);

■ R3 = 100-200 К;

■ R4 = 5-100 К (регулировка громкости);

■ R5 = 100 К - 1 М (R5»R4);

■ R6 = 10-20 К (регулировка чувствительности);

■ R7= 100-200 К;

■ R8 = 10 Oм;

■ С1,С2, СЗ = 0,1-1,0 мкФ;

■ С4 = 0,1 мкФ;

■ С5,С6, С7,С8 = 0,1-0,3 мкФ;

■ А1 — ОУ — 140УД8, 140УД12, 140УД20 или любые другие ОУ с

внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении;

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные

комплементарные (парные) транзисторы;

■ В1 — пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные;

■ В2 — пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные;

■ Т — ТМ-2А или аналогичные.

Этот же эксперимент можно повторить, но уже с оконным стеклом. В этом

случае пьезокристалл крепится к стеклу. При этом для обеспечения скрытности

пьезокристалл крепится к стеклу близко в раме. Прикрепить его к стеклу можно

и со стороны улицы. При этом хорошо слышно все, что происходит в комнате.

Неплохо слышно, даже если прикрепить кристалл к внешнему стеклу в. случае

двойной рамы. Даже двойная рама не защищает полностью! Можно не

сомневаться, что при использовании пьезокристалла относительно большой

102

площади (1-2 см

), а также малошумящего и чувствительного усилителя звук

будет довольно громким и четким.

Аналогичный опыт может быть проведен со столом. Оказывается, тради-

ционная ДСП-плита стола с прикрепленным пьезокристаллом может быть

прекрасным микрофоном, обеспечивающим хорошее качество звука.

На рис. 3.28 а) представлена схема УНЧ с дифференциальным входом,

высоким входным сопротивлением, двойным источником питания и коррек-

тором АЧХ.

Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-

стетоскоп с достаточно высокими параметрами. Первый каскад УНЧ (ОУ А1)

обеспечивает предварительное усиление сигнала при ослаблении синфазной

составляющей помехи, а также согласование с корректором АЧХ. После

корректора АЧХ и следующего регулятора громкости сигнал подается на

усилитель мощности на ОУ А2 и Т1 и Т2.

На выходе — телефон или динамический громкоговоритель (Т1 и Т2 —

КТ502 и КТ503). R8, С4, С5, С6, С7, С8 обеспечивают устойчивость УНЧ.

Конденсаторы С5, С6, С7, С8 размещают максимально близко к ОУ. С2, R5

обеспечивают гальваническую развязку между ОУ А2 и предварительной

схемой. Это минимизирует дисбаланс нуля на выходе ОУ А2.

Для обеспечения корректной работы дифференциального усилителя не-

обходимо выполнить условие R1 = R2, R3 = R4 (или точнее R3/R1 = R4/ R2) с

максимальной точностью (1%, 0,1% и т.д.) — чем точнее, тем лучше. Для

обеспечения необходимого баланса рекомендуется один из резисторов вы-

полнить сменным. В качестве такого сменного резистора целесообразно ис-

пользовать высокоточный резистор-настройщик с внутренним редуктором.

Подключение датчика к УНЧ осуществляется с помощью витой пары в экране.

Элементы для схемы, показанной на рис. 3.28 а):

■ R1, R2= 100-500 К;

■ R3,R4 =1-5 M;

103

■ R0 = 5-100 К (регулировка громкости);

■ R5 = 100 К-1 M(R5<<R0);

■ R6 = 10-20 К (регулировка чувствительности);

■ R7 = 100-200 К;

■ R8 = 10 ОМ;

■ C1—отсутствует;

■ C2, C2 = 0,1-1,0мкФ;

■ С4 = 0,1 мкФ;

■ С5, С6, С7, С8 = 0,1-0,3 мкФ;

■ А1 — ОУ — 140УД8, 140УД12, 140УД20 или любые другие ОУ с

внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении;

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТЗ107 или КТЗ15, КТ361 или аналогичные

комплементарные (парные) транзисторы;

■ В1 — пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные;

■ В2 — пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные;

■ Т — ТМ-2А или аналогичные.

На рис. 3.28 б) — схема подключения отдаленного пьезодатчика

(пьезоэлемента или пьезоизлучателя) к усилителю с дифференциальным входом и

высоким входным сопротивлением — УНЧ, схема которого представлена на рис.

3.28 а).

3.5. Системы и устройства видеоконтроля

3.5.1. Общая информация

Системы и устройства видеоконтроля получили мощный импульс своего

развития в связи с созданием миниатюрных видеокамер и видеомагнитофонов.

Если история применения фотокамер в разведке насчитывает 90-100 лет, то

применение видеотехники сдерживалось неприемлемыми ее габаритами и весом.

В настоящее время габариты видеокамер (без видеомагнитофонов) часто могут

быть меньше самых миниатюрных фотокамер. Между тем, применение

видеотехники в коммерческой разведке часто дает преимущества, недосягаемые

для фото- и кинотехники. В первую очередь это то, что посредством

видеотехники легко осуществить запись, передачу на большие расстояния и

оперативный анализ зрительной и звуковой информации в реальном масштабе

времени. В упрощенном виде система видеонаблюдения состоит из видеокамеры,

видеомагнитофона и (или) передатчика. [15]

3.5.2. Микровидеокамеры

Видеокамеры с приемлемыми характеристиками, предлагаемые к реализации

для целей коммерческой разведки, имеют, в основном, импортное

происхождение. Отечественные камеры по габаритным характеристикам

104

пригодны пока только для систем видеоконтроля (служебные помещения,

видеодомофоны, магазины и т.п.).

Остановимся подробнее на характеристиках некоторых конкретных мо-

делей камер зарубежного производства. Наибольший интерес в данном случае

представляет описание бескорпусных видеокамер. Объектив и электронная

схема управления размещаются на одной плате размером 4,2x4,2 см.

Стандартный объектив имеет фокусное расстояние 3,6 мм. С этим объективом

камера имеет габариты 4,2х4,2х 2,1 см и угол обзора ±92°. С точечным

объективом габариты составляют 4,2х4,2х 1,2 см и угол обзора ±88°. [15]

Независимо от типа объектива, камера имеет следующие характеристики:

минимальная освещенность — 0,4 лк, количество линий — 380, питание— 12

В, вес— 12 г. Стандартный объектив имеет фокусное расстояние 5,6 мм, угол

обзора ±56°, разрешение PAL — 512(H)x582(V). Камера может работать при

освещенности до 2,5 лк. Габариты 4,2x8,4x3,0 см со стандартным и 4,2x8,4x1,2

см с точечным объективом. Вес — 30 г.

Эти и им подобные камеры могут монтироваться как вместе с объективом,

так и с выносным объективом. Маскировка может быть какой угодно: в

розетках электропитания, в радиоприемниках, в настенных и настольных

часах, в одежде, в очках, в датчиках пожарной сигнализации, в приборах ос-

вещения и т.д. Видеокамеры могут обеспечиваться разными сменными объ-

ективами.

Следует иметь в виду, что некоторые материалы, применяемые для мас-

кировки объектов (типа "черное стекло"), пропускают только небольшую

часть спектра и могут успешно работать при солнечном освещении, при ос-

вещении ИК-прожектором или обычными лампами накала, однако их при-

менение невозможно при освещении объекта люминесцентными или гало-

генными лампами. [15]

Представляет интерес описание видеокамеры с передатчиком. Например,

это может быть OVS-25-5. Разрешающая способность этой камеры — 380

линий. Чувствительность — 0,5 лк. Объектив с фокусным расстоянием 1,6 мм

и автоматической регуляцией диафрагмы. Встроенный передатчик работает в

диапазоне 400-500 МГц и имеет мощность 40 мВт. Питание — внешнее 12 В.

Потребляемый ток— 120 мА. Габариты — 3,8x4,5x5,9 см. Вес—120 г.

3.5.3. Устройства дистанционного управления,

видеодетектор движения

Устройство управления служит для наведения камеры на заданный объект,

включение-выключение передатчика, видеомагнитофона, инфракрасного

осветителя. В самом простом случае это устройство задает скорость и угол

сканирования. Рассмотрим в качестве примера поворотное устройство OVS-

32, управление которым осуществляется с помощью выносного пульта. Спе-

циальное поворотное устройство для видеокамер имеет следующие возмож-

ности:

105

■ угол поворота автоматического сканирования составляет ±180°,

задается при помощи пульта управления;

■ плавная и бесшумная работа поворотного механизма;

■ возможность крепления на стене с помощью специального

кронштейна;

■ максимальная нагрузка — 7 кг;

■ габаритные размеры — 146x124 мм, вес — 1,4 кг.

Для миниатюрных камер можно применить, например, устройство РТИ-II,

которое имеет габариты 6,5x3,3 см. Миниатюрный прибор наведения

применяется в помещении. Максимальная нагрузка — не более 0,4 кг. Пред-

назначен для использования с камерами типа Watec, имеет цилиндрический

корпус, угол горизонтального вращения — ±350°. Скорость вращения регу-

лируется. Угол наклона — ±180°. Скорость также регулируется. Напряжение

питания — 12 В постоянного тока (60 мА).

Более сложные устройства дистанционного управления имеют функции

дистанционного включения (например, через нормально разомкнутое реле).

Включение может осуществляться с помощью таймера, выключателя бес-

проводного активатора (например, с использованием радиоканала), дверных

контактов, а также детектора движения.

В качестве примера такого управляющего устройства можно привести

изделие N 92444 производства США. Процессор этого устройства програм-

мируется в режиме таймера, ручного управления или в дежурном режиме. Оно

имеет генератор времени и даты для фиксации момента осуществления записи

события, а также позволяет запрограммировать титры из двух строк по 20

знаков. Габариты — 14x18x4 см.

Видеодетектор движения служит для активизации аппаратуры при изме-

нении положения на наблюдаемом объекте. В качестве примера такого уст-

ройства опишем модель N 94501. Этот детектор имеет регулируемую чувстви-

тельность, исключает ошибочные срабатывания при изменении освещенности,

возможна автоматическая настройка. Размер изображения регулируется от 5

до 90 % от объекта наблюдения, имеется выход для подачи сигнала тревоги.

3.5.4. Инфракрасные осветители

Применение инфракрасных (ИК-осветителей) бывает необходимым при

работе в условиях недостаточной видимости, а также в том случае, если для

маскировки объектива видеокамеры применяются непрозрачные в видимом

диапазоне материалы. Инфракрасные осветители могут выпускаться либо

отдельно, либо объединенными с видеокамерами. В качестве примера объе-

диненного с камерой ИК-осветителя можно привести изделие фирмы SANYO

— VDC-9212. Эта черно-белая видеокамера может работать в полной темноте.

Разрешающая способность — 400 линий, габариты — 10x5 см.

Отдельно выполненный ИК-осветитель N 91101 использует излучающий

элемент на основе гелиево-алюминиевого арсенида (GaAlAs) со спектром

106

излучения в районе 880 нм. Помещен в алюминиевый корпус. Потребляемый

ток — 600 мА. Габариты — 10x5x4,5 см.

3.5.5. Миниатюрные видеомагнитофоны

Самым распространенным режимом видеонаблюдения является режим с

одновременной записью на видеомагнитофон. Наиболее широко для этих целей

применяются видеомагнитофоны, рассчитанные на работу с 8 мм видеокассетой.

Видеомагнитофоны имеют, как правило, функцию дистанционного управления,

звук записывается в режиме стерео. Некоторые модели оборудованы

видеомонитором. Перечислим характеристики некоторых моделей таких

видеомагнитофонов.

OVS-9 имеет две скорости записи, время записи — до 5 часов, питание

осуществляется от встроенного аккумулятора или внешнего источника питания

напряжением 7,5 В. Потребляемая мощность — 4 Вт, габариты — 148x130x62

мм, вес — 670 г.

Модель OVS-9-1 представляет собой видеомагнитофон OVS-9 со встроенным

цветным плоским монитором. Монитор удобен при монтаже и настройке

скрытых видеокамер, а также для контроля действующих видеосистем и

пересмотра отснятого видеоматериала. Габариты — 150x135x70 мм, вес — 700 г.

3.5.6. Беспроводные линии передачи и приема видео

информации

Рассмотрим беспроводные линии передачи и приема видеоинформации на

примере модели WVL-90. Рабочая частота комплекта WVL-90 составляет от 904

до 928 МГц. Линия способна передавать цветное или черно-белое изображение

на расстоянии от 300 до 900 м, в зависимости от типа используемой антенны

(встроенная плоская антенна или внешняя антенна высокого усиления типа

WVLA-902), соотношение сигнал/шум — не меньше 45 дБ. Питание от внешнего

источника питания 10-25 В. Потребляемый ток передатчика — не менее 50 мА,

приемника — не менее 20 мА. Габариты передатчика — 23x6,3x9,5 см,

приемника — 23x70x12 см.

В случае работы одновременно с несколькими видеосигналами применяется

коммутатор. Он передает сигнал одновременно на видеомагнитофон и (или)

монитор. Например, коммутатор модели OVS-31 позволяет выводить на монитор

сигналы от 4 до 12 видеокамер. Время показа сигнала регулируется и составляет

от 1 до 20 с. Имеется возможность выключения любой камеры из режима

просмотра. Питание от сети, габариты — 6,0x26,5x24,0 см, вес — 33 кг.

Характеристики одного из мониторов, используемого в подобных линиях,

рассмотрим на примере изделия OVS-27. Разрешающая способность — 850

линий, экран с диагональю 25 см, встроенный динамик, частота горизонтальной

развертки— 15,625 Гц (15,750 Гц), частота вертикальной развертки — 50 Гц (60

Гц), электропитание от сети, потребляемая мощность — 30 Вт, габариты —

235x220x250 мм, вес — 6,2 кг.

107

Глава 4

Методы защиты информации

в системах связи и передачи данных

4.1. Классификация средств технической защиты

информации в каналах общего пользования

В связи с тем, что многие системы связи работают на каналах общего

пользования (ТКОП), будем проводить классификацию средств технической

защиты информации (СТЗИ) для каналов ТКОП.

Задача классификации СТЗИ в общем виде может быть представлена

следующим образом. Пусть имеется полное множество аппаратуры СТЗИ,

предназначенной для работы в каналах ТКОП:

niAa

,1;}{ =∈

, (4.1)

где

— элемент (образец аппаратуры СТЗИ), принадлежащий полному мно-

жеству А; п — число элементов в множестве А.

Сгруппируем элементы

множества А в подмножества Aj по заданным

критериям классификации. Тогда получаем:

kiAA

,1;}{ =∈

, (4.2)

где k — количество подмножеств Aj множества.

В результате объединения подмножества

образовано множество, эле-

ментами

(4.3)

которой являются все элементы множества.

При этом соотношение количества элементов множеств А к количеству

элементов множества В определяется неравенством

)()( ANBN

≥

, (4.4)

где N(A) — количество элементов множества А,

∑

ANBN

)()(

(4.5)

где N(B) — количество элементов множества В.

108

Для этого случая задача классификации сводится к выбору критерия для

формирования подмножества Aj из элементов множества А таким образом, чтобы

минимизировать коэффициент вложения множеств:













−

−=

где

;)(

∑

ANF

(4.6)

)()(

)3(

)2(

∑∑

−=

AnNAnND

(4.7)

))........(1(

lnnn

−−

(4.8)

ANN

)(

(4.9)

где N

— количество элементов, принадлежащих участку пересечения множеств;

l — количество одновременно пересекающихся множеств (кратность

пересечений); A

(p)l

— участок, образованный пересечением l множеств.

Формула (4.6) дает возможность оценить качество классификатора, то есть,

формирование подмножеств Aj. При заданных ограничениях (условиях) для

формирования классификатора (подмножеств Aj) наилучшим будет клас-

сификатор, для которого К

= 0. Это означает, что множество В (4.3) содержит

подмножества Aj (4.2), которые не пересекаются. При условиях, что все

элементы множества А принадлежат множеству В, то есть,

⊆

(4.10)

В вложено и равняется множеству А. На практике хорошим результатом

классификации можно считать результат, для которого К < 0,1.

В общем, задача формирования подмножеств Aj, не имеет строго опреде-

ленного решения. Это объясняется многими причинами, среди которых оп-

ределяющей является неоднозначность в выборе формулировки критериев

классификации СТЗИ, поэтому задача формирования классов СТЗИ в значи-

тельной мере имеет субъективный характер. С целью уменьшения субъекти-

визма на устранение неоднозначности в формировании классов СТЗИ вос-

пользуемся следующим подходом. Разобьем задачу классификации СТЗИ на два

этапа: анализа и синтеза.

На первом этапе (анализа) безотносительно конкретных типов аппаратуры

СТЗИ создадим множества непересекающихся классов, сформированных по

способам технической защиты информации в СПД и по видам технических

каналов утечки, с которыми взаимодействуют СТЗИ (то есть, по двум

классообразующим параметрам). Таким образом, образуется теоретически

возможное и полное множество классов СТЗИ, сформированное по типам

защиты и видам технических каналов утечки.

На втором этапе (синтеза) осуществляется формирование классов СТЗИ с

учетом специфики действующей и разрабатываемой аппаратуры защиты.

Формирование классов СТЗИ реализуется путем синтеза классов из теорети-

109

чески полного набора. Критериями для синтеза классов технических средств

защиты служит взаимодействие СТЗИ со средой распространения и обработки

сигналов, посредством которых передается информация, а также взаимодействие

СТЗИ с побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН),

порождаемыми этой средой.

В качестве классообразующих критериев выберем способы противодействия

СТЗИ техническим каналам утечки информации. Все технические каналы утечки

информации можно разделить на две группы:

■ каналы ПЭМИН, образованные средой распространения и обработки

сигналов (классы 1, 2 и 3, описанные в главе 2);

■ каналы, образованные посредством атакующей аппаратуры (прямые

каналы утечки информации (классы 4-9)).

В свою очередь, каналы утечки второй группы, образованные посредством

атакующей аппаратуры, могут быть двух видов:

■ каналы, образованные непосредственно атакующей аппаратурой;

■ каналы утечки, образованные в другой среде распространения сигналов

(вторичные каналы утечки).

К вторичным каналам, которые образуются атакующей аппаратурой, от-

носятся радиочастотный канал, акустический (ультразвуковой) канал и ин-

фракрасный канал (ИК-канал). Критерием классификации является способ

защиты информации, реализованной в СТЗИ. Так, по способу защиты СТЗИ

делятся на средства выявления, препятствия (ослабления), маскировки (со-

крытия) и уничтожения.

Следует отметить, что применение средств уничтожения закладных устройств

(атакующей аппаратуры) в СПД нецелесообразно из-за низкой эффективности, а

в некоторых случаях их применение недопустимо. Это объясняется следующими

причинами:

■ уничтожению поддается ограниченное количество типов закладных

устройств, и уничтожаются только те устройства, которые подключены

параллельно линии связи. Устройства, подключенные последовательно

линии или с помощью датчиков (электромагнитных или емкостных)

уничтожить существующими СТЗИ сложно;

■ во время уничтожения закладных устройств существует большая ве-

роятность выхода из строя дорогой каналоформирующей аппаратуры;

■ уничтожение закладных устройств осуществляется путем подачи им

пульсов высокого напряжения в течение 2-10 мин. При этом уничто-

жаются устройства, подключенные параллельно линии и расположен-

ные на расстоянии не более 10-20 м. В этих условиях (за срок 2-10

мин.) можно отключить и изъять выявленное закладное устройство.

Далее выполним синтез СТЗИ путем объединения всего теоретически

полного набора классов с учетом специфики использования технических ха-

рактеристик существующей и разрабатываемой аппаратуры защиты информации

в СПД. Критерием синтеза классов был характер и степень взаимодействия

СТЗИ со средой распространения и обработки сигналов, воспроизводящих