Учебное пособие 1104

10.Провести сравнительный анализ полученных отношений «сигнал / шум» с их нормативными значениями.

11.Сделать вывод о наличии (отсутствии) акустоэлектрического канала утечки информации. Результаты лабораторной работы занести в табл. 2.

При защите результатов лабораторной работы необходимо представить содержащий все заданные расчеты отчет и продемонстрировать свои теоретические знания и практические навыки согласно выполненной работе.

Контрольные вопросы

1.Понятие и особенности преобразователя.

2.Отличие активных акустоэлектрических преобразователей от пассивных.

3.Угроза создаваемая случайными акустоэлектрическими преобразователями.

4.Принцип работы активного электродинамического акустоэлектрического преобразователя.

5.Принцип работы активного электромагнитного акустоэлектрического преобразователя.

6.Принцип работы активного пьезоэлектрического акустоэлектрического преобразователя.

7.Принцип работы пассивного магнитострикционного акустоэлектрического преобразователя.

8.Принцип работы пассивного емкостного и индуктивного акустоэлектрических преобразователей.

9.Средства подавления опасных сигналов акустоэлектрических преобразователей.

19

Таблица 2

Таблица результатов

20

Лабораторная работа №3 Определение требуемого радиуса контролируемой зоны

для защиты конфиденциальной информации от утечек по каналу побочных электромагнитных излучений

Цель лабораторной работы: провести инструментальнорасчетную оценку требуемого радиуса контролируемой зоны для различных основных технических средств и систем.

Задачи лабораторной работы:

освоить методики оценки защищенности основных технических средств и систем, предназначенных для обработки хранения и передачи по линиям связи конфиденциальной информации.

изучить особенности утечки конфиденциальной информации по каналу побочных электромагнитных излучений в основных технических средствах и системах;

развить практические навыки работы с измерительной и основной аппаратурой, на основе которой моделируется канал утечки информации.

Теоретические сведения

В результате электромагнитных наводок на токопроводящие цепи и конструкции, вызванные побочными электромагнитными излучениями (ПЭМИ), а также токами и напряжениями сигналов, действующих в цепях основных технических средств и систем, могут возникнуть дополнительные каналы утечки информации, так как уровень и частотные характеристики наведенных сигналов определяются параметрами токопроводящих цепей и конструкций (экранирование, конфигурация, протяженность, тип проводящего и изолирующего материала, удаленность от источника ПЭМИ) и зависят от большого количества апостериорных факторов.

21

Этот канал утечки информации по сравнению с другими каналами имеет ряд преимуществ:

оперативность и достоверность получаемой информации;

возможность без риска съема в любое время, скрытность получения информации;

возможность обнародования без угрозы перекрытия канала.

Поэтому одной из важнейших задач при осуществлении мероприятий по защите информации является определение требуемого радиуса контролируемой зоны объекта информатизации.

Информативные сигналы (Рис. 4) в цепи питания могут быть обнаружены вследствие того, что среднее значение тока в каскадах усилителей зависит от амплитуды информативного сигнала. Это приводит к появлению пропорциональности между изменениями тока и мощности, потребляемой нагрузкой, и изменением информативного сигнала. Характерной чертой данного ТКУИ является присутствие в цепи амплитудной огибающей информативного сигнала из-за инерционных (сглаживающих) свойств узлов блоков питания [5].

Кроме того, токи усиливаемых информативных сигналов замыкаются через источники электропитания, создавая на его внутреннем сопротивлении падение напряжения, которое может быть обнаружено в питающей линии. В этом случае характерно проявление в питающей линии амплитудновременной реализации информативного сигнала.

22

Характер распространения электромагнитного поля поддается точному математическому описанию для моделей излучателей в виде элементарных вибраторов. В качестве элементарного вибратора рассматривается модель излучателя, размеры которой существенно меньше длины волны излучаемого электромагнитного поля и расстояния от излучателя до точки измере-

ния [6].

Различают элементарные электрический вибратор и магнитную рамку. Электрический вибратор возбуждается источником переменной электродвижущей силы (источником зарядов), магнитная рамка - протекающей на ней током.

Вреальных условиях, с учетом переотражения электромагнитных волн от многочисленных преград (зданий, стен помещений, автомобилей и т.д.), характер распространения столь сложен, что в общем случае не поддается строгому аналитическому описанию.

Воснову методики оценки защищенности основных технических средств и систем, предназначенных для обработки, хранения и передачи по линиям связи конфиденциальной информации от утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений, положен инструментальнорасчетный метод определения требуемого радиуса контролируемой зоны R2.

Выбор регистрируемых параметров электромагнитного поля ОТСС определяется с учетом особенностей формирования электромагнитного поля в ближней, промежуточной и дальней зонах.

Ближняя зона (зона индукции) простирается на расстояние от ОТСС. равное примерно 1/6 длины волны его ПЭМИ. Дальняя зона (волновая) начинается с расстояния, равного примерно 6 длинам волн. Размытая граница между ближней и дальней зонами называется промежуточной (переходной) зоной.

24

В результате анализа уравнений Максвелла для разных зонах были получены следующие выводы:

если в качестве источника поля используется электрический вибратор, то в ближней зоне преобладает электрическое поле, напряженность Е которого убывает с расстоянием обратно пропорционально кубу расстояния. Магнитное поле имеет меньшую напряженность, но убывающую медленнее - обратно пропорционально квадрату расстояния. При таком характере распространения электромагнитного поля электрического вибратора в переходной зоне значения напряженности электрической и магнитной составляющих сближаются и в дальней зоне убывают обратно пропорционально расстоянию.

если источником поля является магнитная рамка, то в ближней зоне напряженность магнитного поля H » Е. В этом случае характер распространения магнитной и электрической составляющих меняется на обратный.

Величина связи между электрическими и магнитными компонентами электрического поля определяется соотношением р = Е/Н, называемым волновым сопротивлением. Волновое сопротивление свободного пространства (в вакууме) в дальней зоне постоянно и равно 377 Ом. Так как напряженность электрического поля, излучаемого электрическим вибратором, в ближней зоне существенно выше напряженности магнитного поля, то р » 377 Ом. Поэтому электрическое поле в ближней зоне называют также высокоимпедаисным, В связи с тем, что в ближней зоне напряженность магнитного моля, излучаемого магнитной рамкой, значительно больше напряженности электрического поля. в ней волновое сопротивление много меньше 377 Ом. Такое поле называют нткоимпедансиым. Следовательно, при оценке уровней радиосигналов вблизи источников излучения необходимо учитывать существенно более сложный характер распространения электромагнитной волны по сравнению с традиционно рассматриваемыми в дальней зоне [5].

25

Основным методом предотвращения утечки информации через ПЭМИН является энергетическое скрытие опасного сигнала, которое достигается применением средств пассивной и активной защиты. Опасные сигналы, которые могут содержать конфиденциальную информацию, должны быть ослаблены до уровня, исключающего съем с них информации на границе контролируемой зоны современными приемниками (пассивная защита - экранирование, фильтрация). К активным средствам защиты относятся всевозможные генераторы шума, обеспечивающие на границе контролируемой зоны требуемое нормативное отношение сигнал/шум.

Ход выполнения работы

Принципиальная схема установки показана на Рис. 5.

Рис. 5. Схема установки Здесь: ОТСС – основные технические средства и системы,

Антенна ИНП – антенна измерителя напряженности поля, измерительный блок ИНП – измерительный блок измерителя напряженности поля

Климатические условия должны соответствовать допустимым условиям работы основным техническим средствам и системам и применяемых средств измерений.

26

Инструментальная часть:

1.Установить режим тестирования для исследуемого ОТСС в соответствии с требовании к тестовым режимам работы технических средств.

2.Определить инструментальным путем частотный спектр ПЭМИ исследуемого ОТСС, состоящего из набора

спектральных составляющих 1, 2, … , , … (где i - натуральные числа от 1 до к - число, соответствующее полному набору спектральных составляющих).

3.Определить направления максимального излуче-

ния по каждой спектральной составляющей ПЭМИ.

4.Установить антенну измерителя напряженности поля (ИНП) на расстоянии R0 от исследуемого ОТСС (источника излучения). Исходя из требований минимального влияния суммарной погрешности (ошибки в выборе расстояния) на результат измерений, значение расстояния R0 от исследуемого ОТСС до места установки антенны ИНП рекомендуется принять равным 1м.

5.Раздельно измерить в направлении минимального расстояния до границы контролируемой зоны (КЗ) объекта напряженность электромагнитного поля, возникающей за счет

излучения информативного сигнала, по магнитной , (в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц) и электрической , (в диапазоне частот от 9 кГц до 1000 МГц) составляющим.

Частотный спектр ПЭМИ исследуемого ОТСС определяют по идентификационным признакам заданного (тестового) режима его работы. Для определения полного набора информативных составляющих сигналов ПЭМИ антенны ИПП устанавливают на минимальном расстоянии от исследуемого ОТСС. Анализ спектра производят в диапазоне частот от 9 кГц до 1000 МГц. Но результатам анализа определяют

1, 2, … , , … .

Направление максимального ПЭМИ для i-ой спектральной составляющей информативного сигнала определяют

27

в горизонтальной плоскости путем поворота ОТСС на 360 градусов вокруг своей оси.

Направлением максимального излучения считается направление, при котором отсчетное устройство ИНП регистрирует максимальное значение измеряемой величины.

При выключенном ОТСС на частотах 1, 2, … , , …

измеряются ряды значений напряженности поля , и , создаваемые шумом в месте проведения измерений.

Расчетная часть:

6.Рассчитать расстояния распространения информативного сигнала от ОТСС для его каждой спектральной составляющей R2i.

7.Установить требуемый радиус контролируемой зоны R2 для ОТСС в целом. Расчеты проводятся по электрической (Е) и магнитной (pH) составляющим электромагнитного поля (ЭМП) для каждой спектральной составляющей информативного сигнала.

8.Порядок проведения расчетов при измеренных значениях напряженности ЭМП по электрическим составляю-

щим 0 и следующий:

8.1. Вычисляется значение напряженности ЭМП по электрической составляющей Ес, созданная информативным сигналом на частоте f по формуле:

= √ 02 − 2 (мкВ/м)

где 0 – уровень напряженности ЭМП при работе ОТСС в тестируемом режиме, – уровень шума ( напряженность ЭМП при выключенном ОТСС).

8.2.Границы ближней и дальне промежуточных зон определить по формулам:

28