Краткие теоретические сведения
Российский государственный социальный университет
Кафедра информационной безопасности и программной инженерии
Смолин С.Л.
УЧЕБНОЕ МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
по выполнению лабораторной работы
по учебной дисциплине
"Инженерно-техническая защита информации"
Тема:
Технические каналы утечки информации.
Акустоэлектрические преобразования.
Москва - 2011
Краткие теоретические сведения
Акустоэлектрические технические каналы утечки информации возникают вследствие преобразования информативного сигнала из акустического в электрический за счет “микрофонного” эффекта в электрических элементах вспомогательных технических средств и систем (ВТСС).
Некоторые элементы ВТСС, в том числе трансформаторы, катушки индуктивности, электромагниты вторичных электрочасов, звонков телефонных аппаратов, дроссели ламп дневного света, электрореле и т. п., обладают свойством изменять свои параметры (емкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником акустических колебаний. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы (ЭДС), изменяющейся по закону воздействующего информационного акустического поля, либо к модуляции токов, протекающих по этим элементам, информационным сигналом. Например, акустическое поле, воздействуя на якорь электромагнита вызывного телефонного звонка, вызывает его колебание. В результате чего изменяется магнитный поток сердечника электромагнита. Изменение этого потока вызывает появление ЭДС самоиндукции в катушке звонка, изменяющейся по закону изменения акустического поля.
ВТСС, кроме указанных элементов, могут содержать непосредственно электроакустические преобразователи. К таким ВТСС относятся некоторые датчики пожарной сигнализации, громкоговорители ретрансляционной сети и т.д. Эффект электроакустического преобразования акустических колебаний в электрические часто называют “микрофонным эффектом”. Причем из ВТСС, обладающих “микрофонным эффектом”, наибольшую чувствительность к акустическому полю имеют абонентские громкоговорители и некоторые датчики пожарной сигнализации.
Ниже приведены примеры акустоэлектрических преобразователей.
Генераторные (пассивные) акустоэлектрические преобразователи:
Рис. 1 Пьезоэлектрический преобразователь
Рис. 2 Электродинамический преобразователь
Рис. 3 Электромагнитный преобразователь
Параметрическо-модуляторные (активные) акустоэлектрические преобразователи.
Рис. 4 Емкостной преобразователь
Рис. 5 Индуктивный преобразователь
Рис.6 Механострикционный преобразователь
Перехват акустических колебаний в данном канале утечки информации осуществляется путем непосредственного (гальванического) подключения к соединительным линиям ВТСС, обладающим “микрофонным эффектом”, специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей (пассивный акустоэлектрический канал). Например, подключая такие средства к соединительным линиям телефонных аппаратов с электромеханическими вызывными звонками, можно прослушивать разговоры, ведущиеся в помещениях, где установлены эти аппараты. Но вследствие незначительного уровня наведенной ЭДС дальность перехвата речевой информации, как правило, не превышает нескольких десятков метров.
Рис. 7 Схема акустоэлектрического пассивного технического канала утечки информации
Таблица 1
Состав и особенности ВТСС
| Вид ВТСС | Элементы схемотехники, создающие каналы утечки информации | ||||
| Генераторы и ВЧ-усилители | Гетеродины | Трансформаторы, дроссели, реле | Динамики, микрофоны | Электромеханические устройства | |
| Аналоговые ТА | - | - | + | + | + |
| Цифровые ТА | + | - | + | + | - |
| Датчики пожарной и охранной сигнализации | ± | - | ± | ± | ± |
| Электрочасы | - | - | + | - | + |
| Громкоговорители | + | - | + | + | - |
| Бытовая радиоэлектроненая аппаратура | ± | ± | ± | ± | ± |
Защита информации от утечки по акустоэлектрическому техническому каналу достигается проведениеморганизационных и технических мероприятий.
Организационное мероприятие - это мероприятие по защите информации, проведение которого не требует применения специально разработанных технических средств.
К основным организационным и режимным мероприятиям:
• привлечение к проведению работ по защите информации организаций, имеющих лицензию на деятельность в области защиты информации, выданную соответствующими органами;
• категорирование и аттестация объектов защиты ивыделенных для проведения закрытых мероприятий помещений (далее выделенных помещений) по выполнению требований обеспечения защиты информации при проведении работ со сведениями соответствующей степени секретности;
• использование на объекте сертифицированных ОТСС и ВТСС;
• установление контролируемой зоны вокруг объекта;
• привлечение к работам по строительству, реконструкции объектов защиты, монтажу аппаратуры организаций, имеющих лицензию на деятельность в области защиты информации по соответствующим пунктам;
• организация контроля и ограничение доступа на объекты защиты и в выделенные помещения;
• отключение на период закрытых мероприятий технических средств, имеющих элементы, выполняющие роль электроакустических преобразователей, от линий связи и т.д.
Техническое мероприятие - это мероприятие по защите информации, предусматривающее применение специальных технических средств, а также реализацию технических решений.
Технические мероприятия направлены на закрытие каналов утечки информации путем ослабления уровня информационных сигналов или уменьшением отношения сигнал/шум в местах возможного размещения портативных средств разведки или их датчиков до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки, и проводятся с использованием активных и пассивных средств.
К техническим мероприятиям с использованиемпассивных средств относятся:
• установка на объектах защиты и в выделенных помещениях технических средств и систем ограничения и контроля доступа.
• звукоизоляция выделенных помещений.
• установка специальных средств защиты в ВТСС, обладающих «микрофонным эффектом» и имеющих выход за пределы контролируемой зоны
• установка автономных или стабилизированных источников электропитания ТСПИ;
К техническим мероприятиям с использованиемактивных средств относятся:
Ø пространственное зашумление:
• создание акустических и вибрационных помех с использованием генераторов акустического шума;
Ø линейное зашумление:
• линейное зашумление посторонних проводников и соединительных линий ВТСС, имеющих выход за пределы контролируемой зоны.
2. Цели и учебные вопросы лабораторной работы:
Цели лабораторной работы:
1. Практически познакомиться с физическими принципами образования акустоэлектрического канала утечки информации и основными видами акустоэлектрических преобразователей.
2. Получить практические навыки:
- по работе с измерительными приборами, применяемых для проведения исследования акустоэлектрических преобразований.
3. Состав измерительной аппаратуры и порядок ее размещения.
4.1 В состав лабораторного стенда входят:
1. Усилитель У-7-1 в комплекте с акустическими колонками и головными телефонами.
2. Аналоговый телефонный аппарат.
3. Громкоговоритель.
4. Пьезоэлементы и динамик.
4.2. Функциональная схема расположения оборудования, приведена на рис. 8
Рис.8.
5. Методика проведения лабораторной работы
Перед началом измерений выполнить следующие мероприятия:
- Ознакомиться с теоретической частью лабораторной работы.
- Перед началом работы изучить и сдать коллоквиум по технике безопасности при работе с электрооборудованием, а так же устройству и методике работы со специализированными измерительными приборами.
- После разрешения преподавателя приступить к дальнейшей работе.
- Под руководством преподавателя собрать или проверить правильность коммутации компонентов лабораторного стенда.
Экспериментальная часть лабораторной работы.
Для проведения измерений необходимо выполнить следующее:
1. Включить электропитание лабораторных приборов.
2. Поочередно подключить к входу усилителя динамик, пьезоэлемент, громкоговоритель и телефон и убедиться в наличии акустоэлектрического преобразования.
3. По 5-бальной шкале определить разборчивость преобразованного сигнала, данные занести в таблицу.
4. Сделать выводы.
6. Оформление отчета.
Отчет по выполненной лабораторной работе выполняется на отдельных листах в рукописном или печатном вариантах и включает следующие разделы:
- наименование лабораторной работы и ее учебные вопросы;
- описание и схема лабораторной установки;
- таблицы с измеряемыми параметрами
- предложения и выводы.
6. Литература:
· Халяпин Д.Б. «Защита информации. Вас подслушивают? Защищайтесь», М., Изд-во Школа охраны «Баярд», 2004 г.
· Торокин А.А. « Инженерно- техническая защита информации», М. «Гелиос АРВ», 2005 г.