Акустические каналы утечки информации реферат

Обновлено: 04.07.2024

– средства и системы информатизации (средства вычислительной техники, информационно-вычислительные комплексы, сети и системы), программные средства (операционные системы, системы управления базами данных, другое общесистемное и прикладное программное обеспечение), автоматизированные системы управления, системы связи и передачи данных, технические средства приема, передачи и обработки информации ограниченного доступа (звукозапись, звукоусиление, звукосопровождение, переговорные и телевизионные устройства, средства изготовления, тиражирования документов и другие технические средства обработки графической, смысловой и буквенно-цифровой информации), их информативные физические поля, т.е. системы и средства, непосредственно обрабатывающие информацию, отнесенную к коммерческой тайне, а также конфиденциальную информацию

Содержание работы

Технические каналы утечки информации. 5

Методы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам. 9

Список используемой литературы. 22

Файлы: 1 файл

информационная безопастность.docx

Технические каналы утечки информации. 5

Методы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам. 9

Заключение. 21

Список используемой литературы. 22

Основные объекты защиты информации – информационные ресурсы, содержащие сведения, отнесенные к коммерческой тайне, и конфиденциальную информацию;

– технические средства и системы, не относящиеся к средствам и системам информатизации (ТСПИ), но размещенные в помещениях, в которых обрабатывается секретная и конфиденциальная информация. Такие технические средства и системы называются вспомогательными техническими средствами и системами (ВТСС). К ним относятся: технические средства открытой телефонной, громкоговорящей связи, системы пожарной и охранной сигнализации, радиотрансляции, часофикации, электробытовые приборы и т.д, а также сами помещения, предназначенные для обработки информации ограниченного распространения.

При организации защиты информации ТСПИ необходимо рассматривать как систему, включающую основное (стационарное) оборудование, оконечные устройства, соединительные линии (совокупность проводов и кабелей, прокладываемых между отдельными ТСПИ и их элементами), распределительные и коммутационные устройства, системы электропитания, системы заземления.

Отдельные технические средства или группа технических средств, предназначенных для обработки конфиденциальной информации, вместе с помещениями, в которых они размещаются, составляют объекты ТСПИ. Под объектами ТСПИ понимают также выделенные помещения, предназначенные для проведения закрытых мероприятий.

В качестве элементов каналов утечки информации наибольший интерес представляют ТСПИ и ВТСС, имеющие выход за пределы контролируемой зоны (КЗ), т.е. зоны, в которой исключено появление лиц и транспортных средств, не имеющих постоянных или временных пропусков.

Кроме соединительных линий ТСПИ и ВТСС за пределы контролируемой зоны могут выходить провода и кабели, к ним не относящиеся, но проходящие через помещения, где установлены технические средства, а также металлические трубы систем отопления, водоснабжения и другие токопроводящие металлоконструкции. Такие провода, кабели и токопроводящие элементы называются посторонними проводниками.

Зона, в которой возможны перехват (с помощью разведывательного приемника) побочных электромагнитных излучений и последующая расшифровка содержащейся в них информации (т.е. зона, в пределах которой отношение “ информационный сигнал/помеха” превышает допустимое нормированное значение), называется (опасной) зоной 2. Пространство вокруг ТСПИ, в пределах которого на случайных антеннах наводится информационный сигнал выше допустимого (нормированного) уровня, называется (опасной) зоной 1 [1 ] .

Случайной антенной является цепь ВТСС или посторонние проводники, способные принимать побочные электромагнитные излучения. Случайные антенны могут быть сосредоточенными и распределенными. Сосредоточенная случайная антенна представляет собой компактное техническое средство, например, телефонный аппарат, громкоговоритель радиотрансляционной сети и т.д. К распределенным случайным антеннам относятся случайные антенны с распределенными параметрами: кабели, провода, металлические трубы и другие токопроводящие коммуникации.

Перехват информации, обрабатываемой на объектах ТСПИ, осуществляется по техническим каналам.

Технические каналы утечки 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 распространяется информационный сигнал. По сути, под ТКУИ понимают способ получения с помощью TCP разведывательной информации об объекте. Причем под разведывательной информацией обычно понимаются сведения или совокупность данных об объектах разведки независимо от формы их представления.

Сигналы являются материальными носителями информации. По своей физической природе сигналы могут быть электрическими, электромагнитными, акустическими и т.д., т.е. сигналами, как правило, являются электромагнитные, механические и другие виды колебаний (волн), причем информация содержится в их изменяющихся параметрах.

В зависимости от природы сигналы распространяются в определенных физических средах. В общем случае средой распространения могут быть газовые (воздушные), жидкостные (водные) и твердые среды, например, воздушное пространство, конструкции зданий, соединительные линии и токопроводящие элементы, грунт (земля) и т.п.

Для приема и измерения параметров сигналов служат технические средства разведки (TCP).

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, а также среды их распространения и способов перехвата TCP технические каналы утечки можно разделить на [1 ] :

электромагнитные, электрические и параметрические – для телекоммуникационной информации;

воздушные (прямые акустические), вибрационные (виброакустические), электроакустические, оптико-электронный и параметрические – для речевой информации.

К электромагнитным каналам утечки информации относятся:

– перехват побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) элементов техническим каналом утечки информации (ТСПИ);

– перехват ПЭМИ на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов в ТСПИ;

– перехват ПЭМИ на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.

Перехват побочных электромагнитных излучений ТСПИ осуществляется средствами радио-, радиотехнической разведки, размещенными вне контролируемой зоны.

Электрические каналы утечки информации включают съем:

– наводок ПЭМИ ТСПИ с соединительных линий ВТСС и посторонних проводников;

– информационных сигналов с линий электропитания ТСПИ;

– информации путем установки в ТСПИ электронных устройств перехвата информации.

Перехват информационных сигналов по электрическим каналам утечки возможен путем непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС и посторонним проводникам, проходящим через помещения, где установлены ТСПИ, а также к системам электропитания и заземления ТСПИ. Для этих целей используются специальные средства радио- и радиотехнической разведки, а также специальная измерительная аппаратура.

Электронные устройства перехвата информации, устанавливаемые в ТСПИ, часто называют аппаратными закладками. Они представляют собой мини-передатчики, излучение которых модулируется информационным сигналом. Наиболее часто закладки устанавливаются в ТСПИ иностранного производства, однако возможна их установка и в отечественных средствах.

Перехваченная с помощью закладных устройств информация или непосредственно передается по радиоканалу, или сначала записывается на специальное запоминающее устройство, а уже затем по команде передается на запросивший ее объект.

Параметрический канал утечки информации образуется путем “высокочастотного облучения” ТСПИ.

Для перехвата информации по данному каналу необходимы специальные высокочастотные генераторы с антеннами, имеющими узкие диаграммы направленности, и специальные радиоприемные устройства.

В воздушных (прямых акустических) технических каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов является воздух. Для перехвата акустических сигналов в качестве датчиков средств разведки используются микрофоны. Сигналы, поступающие с микрофонов или непосредственно, записываются на специальные портативные устройства звукозаписи или передаются с использованием специальных передатчиков в пункт приема, где осуществляется их запись.

Для перехвата акустической (речевой) информации используются:

– портативные диктофоны и проводные микрофонные системы скрытой звукозаписи;

– акустические радиозакладки (передача информации по радиоканалу);

– акустические сетевые закладки (передача информации по сети электропитания 220В);

– акустические ИК-закладки (передача информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн);

– акустические телефонные закладки (передача информации по телефонной линии на высокой частоте);

– акустические телефонные закладки типа “телефонное ухо” (передача информации по телефонной линии “телефону-наблюдателю” на низкой частоте).

В вибрационных (виброакустических) технических каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов являются ограждения конструкций зданий, сооружений (стены, потолки, полы), трубы водоснабжения, канализации и другие твердые тела.

Для перехвата акустических колебаний в этом случае используются средства разведки с контактными микрофонами:

– радиостетоскопы (передача информации по радиоканалу).

Электроакустические технические каналы утечки информации возникают за счет преобразований акустических сигналов в электрические (электроакустические преобразования) и включают перехват акустических колебаний через ВТСС, обладающих “микрофонным эффектом”, а также путем “высокочастотного навязывания”.

Перехват акустических колебаний в данном канале утечки информации осуществляется путем непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС, обладающим “микрофонным эффектом”, специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей. Например, подключая такие средства к соединительным линиям телефонных аппаратов с электромеханическими вызывными звонками, можно прослушивать разговоры, ведущиеся в помещениях, где установлены эти аппараты.

Технический канал утечки информации путем “высокочастотного навязывания” может быть осуществлен путем несанкционированного контактного введения токов высокой частоты от генератора, подключенного в линию (цепь), имеющую функциональную связь с нелинейными или параметрическими элементами ВТСС, на которых происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным. Информационный сигнал в данных элементах ВТСС появляется вследствие электроакустического преобразования акустических сигналов в электрические. В силу того, что нелинейные или параметрические элементы ВТСС для высокочастотного сигнала, как правило, представляют собой несогласованную нагрузку, промодулированный высокочастотный сигнал будет отражаться от нее и распространяться в обратном направлении по линии или излучаться. Для приема излученных или отраженных высокочастотных сигналов используются специальные приемники с достаточно высокой чувствительностью.

Delphi site: daily Delphi-news, documentation, articles, review, interview, computer humor.

В акустическом канале утечки носителем информации от источника к несанкционированному получателю является акустическая волна в атмосфере, воде и твердой среде. Структура канала утечки информации приведена на рис. 6.5.

Рис. 6.5. Структура акустического канала утечки информации

Источниками акустического сигнала могут быть:

• говорящий человек или озвучивающее его речь звуковоспроизводящее устройство;

• механические узлы механизмов и машин, которые при работе создают акустические волны.

Вспомогательный путь распространения звуковых колебаний образует носовой тракт, который начинается у небной занавески и заканчивается ноздрями. Опусканием или поднятием небной занавески регулируется связь между носовой и ротовой полостями, которая существенным образом влияет на характер произносимых звуков.

Источником энергии при речеобразовании служит поток воздуха, выталкиваемого из легких при сжимании грудной клетки ее мускулатурой. Воздух проходит по трахее в полость глотки. Сверху трахея заканчивается гортанью. На хрящевой основе гортани укреплены 2 пленки из связочной и мышечной ткани, которая называется голосовыми связками. Щелевой проход между связками образует голосовую щель. При прохождении под давлением воздуха через голосовую щель связки колеблются с частотой, определяемой в основном массой и упругостью связок и величиной подсвязочного давления воздуха. Основная частота колебаний голосовых связок называется частотой основного тона. Частота (высота) основного тона характеризует собой тип голоса говорящего: бас, баритон, тенор, альт, контральто, сопрано. Частоты основного тона указанных типов голосов находятся в интервале 80-300 Гц, но различия частот слабо влияют на показатели распознавания звуков речи.

Сила воздушного потока, прошедшего через голосовую щель и определяющая громкость речевого сигнала, зависит от площади щели и подсвязочного давления воздуха. Для очень громких звуков р легких создается давление порядка 20 см водяного столба.

Толчки или импульсы воздуха, прошедшего через колеблющиеся голосовые связки, возбуждают акустическую систему над голосовыми связками. Форма импульсов, образуемых голосовой щелью, в процессе разговора, сильно изменяется в зависимости от частоты основного тона и интенсивности звука. Звуки малой интенсивности и с низкой частотой основного тона имеют низкое подсвязочное давление, большую скважность и небольшую амплитуду импульсов. При средних громкости и частоте основного тона импульсы имеют треугольную форму, частотный спектр которой богат гармониками или обертонами. Длительность импульсов составляет величину порядка 0,3-0,7 периода колебаний. Звуки большой интенсивности и с высокой частотой основного тона характеризуются высоким подсвязочным давлением, небольшой скважностью и большой амплитудой.

Кроме того, голосовой тракт возбуждает турбулентный поток воздуха в точках сужения и изменения давления воздуха, создаваемого в области смычки губ, зубов или неба. При раскрытии смычки речевой тракт возбуждается в результате возникающего в нем переходного процесса.

При возбуждении голосового тракта колебаниями голосовых связок образуются гласные звуки, звонкие (вокализованные) согласные звуки - совместно голосовым и шумовым источниками, а глухие - только шумовыми источниками.

Уровень речи во время речеобразования непрерывно меняется. Поэтому интенсивность речи характеризуют средним уровнем интенсивности речи и средним спектральным уровнем речи - средним уровнем энергии, приходящейся на полосу шириной 1 Гц. Разность между пиковым (максимальным) значением речевого сигнала и его средним уровнем называют пикфактором речи.

Так как основным приемником звуковых волн является слуховая система человека, субъективное восприятие которым интенсивности речи зависит не только от величины звукового давления звуковой волны на мембрану уха, но и от ее частоты, то для оценки энергетического показателя звука, учитывающего возможности слуха человека, введено понятие громкости звука. Громкость звука представляет собой взвешенную по частоте интенсивность звука.

Кроме громкости речь человека характеризуется тоновым диапазоном (диапазоном частот), тембром и вибрато.

Среднестатистический голос человека включает тоны (частоты) в диапазоне 64-1300 Гц. Крайне низкие тоны басовых голосов имеют частоту около 40 Гц, высокие тоны детских голосов - около 4000 Гц. При разговоре изменение тона составляет обычно 0,1 диапазона голоса, изменение тона певческого мужского голоса достигает около 2,5 октавы, женского- 3 октавы.

Тембр голоса человека определяется количеством и величиной гармоник (обертонов) его спектра. Обертоны создаются голосовыми связками и усиливаются резонаторами гортани, рта и различных полостей-пазух головы человека (верхней челюсти, лобной, основной, решетчатой, полости носа). Резонаторы человека относятся к трубчатым воронкообразным и полостным резонаторам. Трубчатые резонаторы содержат медные духовые инструменты, полостные - корпуса струнных инструментов (гитары, скрипки и др).

Вибрато представляет собой периодическое изменение высоты и силы голоса с частотой примерно 5-7 пульсаций в секунду. При отсутствии вибрато голос кажется безжизненным и невыразительным.

Значения характеристик голоса конкретного человека индивидуальные и позволяют идентифицировать человека по его голосу.

Акустические сигналы машин и технических средств возникают в результате колебаний их поверхностей и частиц воздуха, проходящего через различные отверстия и полости машин и средств.

В общем случае диапазон частот акустических сигналов составляет:

• менее 16 Гц (в инфразвуковом диапазоне) - вибрации машин;

• 16 Гц-20 кГц (звуковой диапазон) - речь, звуки машин;

• более 20 кГц (ультразвуковой диапазон)- звуки отдельных живых существ и механических средств.

Источники сигналов характеризуются диапазоном частот, мощностью излучения в Вт, интенсивностью излучения в Вт/м 2

- мощностью акустической волны, прошедшей через перпендикулярную поверхность площадью 1 м 2 , громкостью звука в дБ, измеряемой как десятичный логарифм отношения интенсивности звука к порогу слышимости. Интенсивность излучения является физической характеристикой акустического сигнала, а громкость

- физиологической, учитывающей разную чувствительность слуховой системы человека к акустическим волнам разной частоты. Уровни громкости различных источников иллюстрируются данными табл. 6.3.

Оценка громкости звука на слух

Уровень звука, дБ

Усредненный порог чувствительности уха

Тихий шепот (1,5 м)

Тиканье настенных механических часов Шаги по мягкому ковру (3-4 м)

Тихий разговор, шум в читальном зале

Шум в жилом помещении, легковой автомобиль (10-15 м)

Улица средней шумности

Громкая речь (1 м), зал большого магазина

Радиоприемник громко (2 м), крик

Шумная улица, гудок автомобиля Симфонический оркестр, автомобильная сирена

Пневмомолот, очень шумный цех

Г ром над головой

Звук воспринимается как боль

Так как основным источником акустической речевой информации является человек, то средняя мощность (громкость) источников сигналов акустических каналов утечки информации составляет 40-80 дБ.

Следует отметить, что, хотя громкость звуков в логарифмическом масштабе принимает значения десятков дБ, абсолютная величина их мощности крайне мала. Например, акустической энергии непрерывного громкого разговора жителей Москвы в течение суток хватит лишь на то, чтобы вскипятить чайник с водой.

Физические явления, возникающие при распространении акустических волн, изучаются физической акустикой. В воздушной среде акустический сигнал распространяется в виде продольной упругой волны, которая представляет собой колебание частиц воздуха вдоль направления распространения волны. Продольные колебания воздуха приводят к изменению давления относительно ат мосферного в области распространения волны. Звуковое давление, соответствующее порогу слышимости уха, составляет 10~'°от нормального атмосферного, болевому порогу.- порядка 10“ 4 от атмосферного давления.

В твердых телах наряду с продольными волнами возникают поперечные (перпендикулярные направлению распространения волны) колебания, которые не создают давления в продольном направлении.

Акустические волны как носители информации характеризуются следующими показателями и свойствами:

• скоростью распространения носителя в определенной среде;

• величиной (коэффициентом) затухания или поглощения;

• условиями распространения акустической волны (коэффициентом отражения от границ различных сред, дифракцией).

Для газов модуль всесторонней упругости равен их давлению. При сжатии газа увеличение давления сопровождается пропорциональным увеличением его плотности. Поэтому скорость звука в газе не зависит от его плотности, а пропорциональна корню квадратному из температуры газа, значению универсальной газовой постоянной, отношению величин теплоемкостей газа при постоянном объеме и давлении.

Скорость звука в морской воде зависит от ее температуры, солености и давления на рассматриваемой глубине, а в твердых телах определяется, в основном, плотностью и упругостью веществ.

Значения скорости распространения звука в некоторых типичных средах приведены в табл. 6.4.

Воздух при температуре:

Примечание. Разброс значений скорости обусловлен отличиями свойств среды распространения.

Среда распространения носителя информации от источника к приемнику может быть однородной (воздух, вода, твердые тела) и неоднородной, образованной последовательными участками различных физических сред: воздуха, древесины дверей, стекол окон, бетона или кирпича стен, различными породами земной поверхности и т. д. Но и в однородной среде ее параметры не постоянные, а могут существенно различаться в разных точках пространства.

При распространении звуковых колебаний движение частиц среды вызывает давление во фронте волны. Фронтом звуковой волны называется поверхность, соединяющая точки поля с одинаковой фазой колебания. По мере распространения в любой среде звуковые волны затухают.

Затухание акустической волны в воздухе вызвано:

• расхождением акустической волны в пространстве;

• рассеянием акустической волны на неоднородностях воздушной среды (каплях дождя, снежинках, пыли, ветках деревьев и др-);

• турбулентностью воздушных потоков, вызванной неравномер-V ным распределением в пространстве температуры, давления,

силы и скорости ветра, которые искривляют акустическую волну и вызывают частичное ее отражение от границы раздела слоев воздуха с различными плотностями.

Интенсивность сферической акустической волны (в виде сферы) в результате расхождения убывает обратно пропорционально расстоянию от источника, а амплитуда звукового давления - обратно пропорционально расстоянию. Если среда ограничена отражающей поверхностью, то степень затухания уменьшается. В металлических звуководах и в трубах большая часть энергии звуковой волны многократно переотражается от стен и в пространстве рассеивается в существенно меньшей степени. Поэтому дальность распространения акустической волны в них значительно больше.

Так как акустическая волна распространяется в результате передачи энергии колебаний от одной микрочастицы среды к другой, то чем выше частота колебаний, тем большая энергия нужна для раскачивания соседней микрочастицы. Поэтому затухание звука в среде распространения пропорционально квадрату частоты колебаний.

При распространении акустической волны в среде ее траектория изменяется в результате отражений и дифракции. На границе сред с разной плотностью акустическая волна частично переходит из одной среды в другую, частично отражается от границы между двумя средами. При падении звука из воздуха на воду, бетон, дерево в эти среды проникает не более сотых долей мощности звука.

Отражение звука происходит также от поверхностей разделов слоев воздуха (воды) с разными значениями акустического сопротивления вследствие неодинаковой температуры и плотности. Этим объясняются значительные колебания (в 10 и более раз) дальности распространения звука в атмосфере.

При определенных условиях неоднородности создают условия для образования акустических (звуковых) каналов, по которым акустическая волна может распространяться на значительно большие расстояния, как свет по оптическим световодам. Акустические каналы чаще всего образуются в воде морей и океанов на определенной глубине, на которой в результате влияния двух противоположных природных факторов (плотности воды и ее температуры) создается акустический канал с меньшей скоростью распространения, чем в выше- и нижерасположенных слоях воды. Такое явление возникает потому, что скорость распространения акустической волны в воде увеличивается с глубиной из-за повышения плотности воды и уменьшается при понижении ее температуры в более глубоких слоях, особенно в летнее время. В слоях ниже акустического канала преобладает влияние первого фактора, способствующего увеличению скорости акустической волны, выше- второго фактора. Акустическая волна, попадающая в эту область, распространяется внутри ее с соответствующим для параметров воды затуханием. При отклонении траектории распространения волна, преломляясь в неоднородностях области, возвращается в канал. В результате этого длина акустического канала существенно увеличивается. Звуковая волна от подводных взрывов может распространяться на расстояние в сотни км.

В помещении акустическая волна многократно отражается от ограждений, в результате чего в нем возникает сложное акустическое поле в виде совокупности волн, приходящихся непосредственно от источника и отраженных. Акустические сигналы при прохождении через вентиляционные воздухопроводы ослабевают из-за поглощения в стенах короба и в изгибах. Однако за счет многократных переотражений акустической волны от стенок воздуховода ее энергия не рассеивается в пространстве. Вследствие этого дальность распространения волны в воздуховоде может быть существенно больше, чем в свободном пространстве. Затухание в прямых металлических воздуховодах составляет 0,15 дБ/м, в неметаллических - 0,2-0,3 дБ/м. При изгибах затухание достигает 3-7 дБ (на один изгиб), при изменениях сечения - 1-3 дБ. Ослабление сигнала на выходе из воздуховода помещения составляет 10-16 дБ [14].

За счет многократных переотражений акустической волны в замкнутом пространстве возникает явление послезвучания - реверберация. Величина реверберации оценивается временем реверберации Т, равного времени уменьшения интенсивности звука после выключения его источника на 60 дБ. Вследствие многократных переотражений в помещении на барабанную перепонку человека или мембрану микрофона оказывают давление акустические волны, распространяющиеся разными путями от источника звука. При очень малом значении времени реверберации на барабанную перепонку или микрофон воздействует, в основном, быстро затухающая прямая волна. В этом случае слышимость речи при удалении от источника резко уменьшается, а тембр звуков речи за счет большего затухания в воздухе высоких частот обедняется, что ухудшает слышимость речи в крупных помещениях. Чем больше размеры помещения и меньше коэффициент поглощения ограждающих поверхностей, тем больше время реверберации. При большем времени реверберации слышимость в удаленных от источника звука точках пространства улучшается за счет энергии отраженных от стен акустических волн. Но при большом времени реверберации на звуки, создаваемые в текущий момент времени, накладываются предшествующие звуки, что ухудшает разборчивость речи и делает помещение гулким. Поэтому для каждого помещения существует оптимальное время реверберации, при котором обеспечиваются хорошие слышимость и разборчивость речи или музыки. Время реверберации менее 0,85 с незаметно для слуха. Для большинства типовых помещений организаций время реверберации мало (0,2-0,6 с) и его можно не учитывать при оценке разборчивости.

Качество слышимой речи субъективно оценивается градациями ее понятности: отличная, хорошая, удовлетворительная, предельно допустимая. Слышимая речь характеризуется как отличная, если все слова, даже незнакомые, например фамилии, воспринимаются во время разговора без переспроса. Если во время разговора переспрашиваются отдельные незнакомые слова, то речь оценивается как хорошая. Частые переспросы характеризуют речь как удовлетворительную. Если возникает потребность в переспросе слов по отдельным буквам, то речь является предельно допустимой. Оценки понятности речи на основе данных [15] в некоторых возможных местах нахождения средств подслушивания приведены в табл. 6.5.

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Концепция информационной безопасности

Лекция 5

1.3 Каналы утечки информации

Понятие утечки информации

Технический канал утечки информации

Классификация технических каналов утечки информации по среде распространения

Классификация технических каналов утечки информации по форме представления информации

Каналы утечки речевой информации

1. Понятие утечки информации

Самый известный рисунок, иллюстрирующий путь передачи информации, включает в себя и канал утечки информации:

Рисунок 1. Структура технического канала утечки информации

При создании или передаче информации в каком-либо виде возникает угроза нарушения ее конфиденциальности, или угроза утечки информации. В зависимости от вида представления информации, способы получения доступа к ней различаются и принято выделять различные каналы утечки информации – пути, которыми может быть получен доступ к конфиденциальной информации.

Информация передается полем или веществом. Это может быть либо акустическая волна, либо электромагнитное излучение, либо лист бумаги с текстом и т.п. Другими словами, используя те или иные физические поля, человек создает систему передачи информации или систему связи. Система связи в общем случае состоит из передатчика, канала передачи информации, приемника и получателя информации. Легитимная система связи создается и эксплуатируется для правомерного обмена информацией. Однако ввиду физической природы передачи информации при выполнении определенных условий возможно возникновение системы связи, которая передает информацию вне зависимости от желания отправителя или получателя информации – технический канал утечки информации .

Утечка - бесконтрольный выход конфиденциальной информации за пределы организации или круга лиц, которым она была доверена.

Информация передается полем или веществом. Это может быть либо акустическая волна, либо электромагнитное излучение, либо лист бумаги с текстом. Используя те или иные физические поля, человек создает систему передачи информации или систему связи. Система связи в общем случае состоит из передатчика, канала передачи информации, приемника и получателя информации. Ввиду физической природы передачи информации при выполнении определенных условий возможно возникновение системы связи, которая передает информацию вне зависимости от желания отправителя или получателя информации – технический канал утечки информации .

2. Технический канал утечки информации

Утечка (информации) по техническому каналу - неконтролируемое распространение информации от носителя защищаемой информации через физическую среду до технического средства, осуществляющего перехват информации. Технический канал утечки информации (ТКУИ), так же как и канал передачи информации, состоит из источника сигнала, физической среды его распространения и приемной аппаратуры злоумышленника.

К техническим средствам приёма, обработки, хранения и передачи информации (ТСПИ) относят технические средства, непосредственно обрабатывающие конфиденциальную информацию. В их число входят ЭВМ, АТС, информационно-коммуникационные системы, системы оперативно-командной и громкоговорящей связи, системы звукоусиления, звукового сопровождения и звукозаписи и т.д.

При выявлении технических каналов ТСПИ необходимо рассматривать как систему, включающую основное оборудование, оконечные устройства, соединительные линии, структурированные кабельные линии локальных сетей, распределительные и коммутационные устройства, системы питания и заземления. Такие технические средства называют также основными техническими средствами (ОТС).

Наряду с ТСПИ в помещениях устанавливаются технические средства и системы, непосредственно не участвующие в обработке конфиденциальной информации, но использующиеся наряду с ТСПИ и находящиеся в зоне электромагнитного поля, создаваемого ТСПИ. Такие технические средства и системы называются вспомогательными техническими средствами и системами (ВТСС). Это технические средства открытой телефонной и громкоговорящей связи, системы управления и контроля доступом, системы кондиционирования, электрификации, радиофикации, оповещения, электробытовые приборы и т.д.

В качестве канала утечки информации наибольший интерес представляют ВТСС, имеющие выход за пределы контролируемой зоны (КЗ).

Контролируемая зона – территория (либо здание, группа помещений, помещение), на которой исключено неконтролируемое пребывание лиц и транспортных средств, не имеющих постоянного или разового допуска.

В КЗ посредством проведения технических и режимных мероприятий должны быть созданы условия, предотвращающие утечки из неё конфиденциальной информации. КЗ определяется руководством организации, исходя из конкретной обстановки в месте расположения объекта и возможностей технических средств перехвата.

Кроме соединительных линий ТСПИ и ВТСС за пределы контролируемой зоны могут выходить провода и кабели, к ним не относящиеся, но проходящие через помещения, где установлены технические средства, а также металлические трубы систем отопления, водоснабжения и другие токопроводящие металлоконструкции. Такие элементы называются посторонними проводниками (ПП).

Рисунок 2. Механизм возникновения каналов утечки информации за пределы контролируемой зоны

Обычно техническим каналом утечки информации называют совокупность источника конфиденциальной информации, среды распространения и средства технической разведки, которое используется для преобразования полученных данных в форму, необходимую для злоумышленника.

Источниками информации могут быть технические и программные средства информационно-коммуникационных технологий, непосредственно голосовой аппарат человека, излучатели систем звукоусиления, печатающие устройства, радиосистемы различного назначения.

Сигналы являются материальными носителями информации. По своей природе они могут быть электрическими, электромагнитными, акустическими. Сигналами, как правило, являются электрические, электромагнитные, акустические и другие виды колебаний (волн), причём информация содержится в изменениях их параметров. В зависимости от природы сигналы распространяются в определённых физических средах. В общем случае средой распространения могут быть воздушные, жидкие и твёрдые среды. К ним относятся: воздушное пространство, конструкции зданий, соединительные и магистральные линии, токопроводящие элементы, грунт.

Шумы сопровождают все физические процессы и присутствуют на входе средств перехвата информации.

Средства перехвата информации служат для приёма и преобразования сигналов с целью получения информации.

На вход канала поступает информация в виде первичного сигнала. Первичный сигнал представляет собой носитель с информацией от ее источника или с выхода предыдущего канала. В качестве источника сигнала могут быть:

объект наблюдения, отражающий электромагнитные и акустические волны ;

объект наблюдения, излучающий собственные (тепловые) электромагнитные волны в оптическом и радиодиапазонах;

передатчик функционального канала связи;

источник опасного сигнала;

источник акустических волн, модулированных информацией.

Так как информация от источника поступает на вход канала на языке источника (в виде буквенно-цифрового текста, символов, знаков, звуков, сигналов и т. д.), то передатчик производит преобразование этой формы представления информации в форму, обеспечивающую запись ее на носитель информации, соответствующий среде распространения. В общем случае он выполняет следующие функции:

создает поля или электрический ток, которые переносят информацию;

производит запись информации на носитель;

усиливает мощность сигнала (носителя с информацией);

обеспечивает передачу сигнала в среду распространения в заданном секторе пространства.

Среда распространения носителя - часть пространства, в которой перемещается носитель. Она характеризуется набором физических параметров, определяющих условия перемещения носителя с информацией. Основными параметрами, которые надо учитывать при описании среды распространения, являются:

физические препятствия для субъектов и материальных тел:

мера ослабления сигнала на единицу длины;

вид и мощность помех для сигнала.

Приемник выполняет функции, обратные функциям передатчика. Он производит:

выбор носителя с нужной получателю информацией;

усиление принятого сигнала до значений, обеспечивающих съем информации;

съем информации с носителя;

преобразование информации в форму сигнала, доступную получателю, и усиление сигналов до значений, необходимых для безошибочного их восприятия.

3. Классификация технических каналов утечки информации по среде распространения

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, а также среды их распространения и способов перехвата, технические каналы утечки информации можно разделить на электромагнитные, электрические, параметрические и вибрационные.

К электромагнитным относятся каналы утечки информации, возникающие за счёт различного вида побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) ТСПИ:

– излучений элементов ТСПИ;

– излучений на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов ТСПИ;

– излучений на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.

Перехват ПЭМИН ТСПИ осуществляется средствами радиотехнической разведки, размещёнными вне контролируемой зоны.

Электрические каналы утечки информации возникают за счёт:

– наводок электромагнитных излучений ТСПИ на соединительные линии ВТСС и посторонние проводники, выходящие за пределы КЗ;

– просачивания информационных сигналов в линии электропитания и цепи заземления ТСПИ;

– использования закладных устройств.

Съём информации с использованием закладных устройств. Съём информации, обрабатываемой в ТСПИ, возможен путём установки в них электронных устройств перехвата – закладных устройств (ЗУ). ЗУ представляют собой мини – передатчики, излучение которых модулируется информационным сигналом. Электронные устройства перехвата информации, устанавливаемые в ТСПИ, иногда называют аппаратными закладками.

Перехваченная с помощью ЗУ информация или непосредственно передаётся по радиоканалу, или сначала записывается на промежуточный носитель, а затем по команде передаётся на контрольный пункт перехвата.

Параметрические каналы

Поскольку переизлученное электромагнитное поле имеет параметры, отличные от облучающего поля, данный канал утечки информации часто называют параметрическим.

Для перехвата информации по параметрическому каналу необходимы специальные высокочастотные генераторы с антеннами, имеющими узкие диаграммы направленности, и специальные приёмные устройства.

Вибрационные каналы

Некоторые ТСПИ имеют в своём составе печатающие устройства, для которых можно найти соответствие между распечатываемым символом и его акустическим образом.

Данный принцип лежит в основе канала утечки информации по вибрационному каналу.

4. Классификация технических каналов утечки информации по форме представления информации

В зависимости от формы представления информации, а соответственно и среды распространения, общепринято выделять следующие виды каналов утечки информации:

Материально-вещественные каналы утечки – предполагают существование информации на физическом носителе, который можно украсть или скопировать.

Визуально-оптические каналы утечки – означают, что злоумышленник получает доступ к интересующей его информации на расстоянии – путем наблюдения, фотографирования и т.п.

И, собственно, технические каналы утечки:

Электромагнитные каналы утечки информации – возникают при обработке и передаче информации в виде сигналов электрического тока или электромагнитных волн. Перехват информации возможен как путем подключения к физическим цепям, так и путем регистрации электромагнитных полей в некоторой области пространства.

5. Каналы утечки речевой информации

В случае, когда источником информации является голосовой аппарат человека, информация называется речевой.

Речевой сигнал – сложный акустический сигнал, основная энергия которого сосредоточена в диапазоне 300 – 4000 Гц. В зависимости от среды распространения речевых сигналов и способов их перехвата технические каналы утечки речевой информации можно разделить на: акустические, вибрационные, акустоэлектрические, оптоэлектронные и параметрические.

Виброакустические каналы

В виброакустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов являются ограждающие строительные конструкции помещений и инженерные коммуникации. Для перехвата речевых сигналов в этом случае используют вибродатчики (акселерометры).

Акустические каналы

В акустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов является воздух, и для их перехвата используются высокочувствительные и направленные микрофоны, соединённые с портативными записывающими устройствами или со специальными передатчиками.

Акустоэлектрические каналы

Акустоэлектрические каналы утечки информации возникают за счёт преобразований акустических каналов в электрические.

Некоторые элементы, такие как трансформаторы, катушки индуктивности, электромагниты вторичных часов, звонков телефонных аппаратов и т.п., обладают свойством изменять свои параметры (ёмкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником речевого сигнала. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы (ЭДС), либо к модуляции токов, протекающим по этим элементам в соответствии с изменениями воздействующего электрического поля.

Оптико – электронный (лазерный) канал

Оптико – электронный (лазерный) канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих под действием акустического речевого сигнала отражающих поверхностей помещений (оконных стёкол, зеркал и т.д.). Отражённое лазерное излучение модулируется по амплитуде и фазе и принимается приёмником оптического (лазерного) излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация. Для организации такого канала предпочтительным является использования зеркального отражения лазерного луча. Однако, при небольших расстояниях до отражающих поверхностей (порядка нескольких десятков метров) может быть использовано диффузное отражение лазерного излучения.

Параметрические каналы

В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов.

Каналы утечки информации при её передаче по каналам связи

Для передачи информации используются КВ, УКВ, радиорелейные, тропосферные и космические каналы связи, различные виды телефонной радиосвязи (сотовые, транкинговые, Dect, Wi-Fi и др.), а также кабельные и волоконно – оптические линии связи.

В зависимости от вида канала связи технические каналы перехвата (утечки) информации можно разделить на электромагнитные, электрические и индукционные.

Электромагнитные каналы

Электромагнитные излучения передатчиков средств связи, модулированные информационным сигналом, могут перехватываться портативными средствами радиоразведки.

Данный канал утечки наиболее широко используется для прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по радиотелефонам, сотовым средствам связи и радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Электрические каналы

Электрический канал перехвата информации, передаваемой по кабельным линиям связи, предполагает контактное подключение аппаратуры перехвата к кабельным линиям связи.

Контактный способ используется в основном для снятия информации с коаксиальных и низкочастотных кабелей связи (через согласующие устройства). Для кабелей, внутри которых поддерживается повышенное давление воздуха, применяются устройства, исключающие его снижение, для предотвращения срабатывания специальной сигнализации.

Электрический канал наиболее часто используется для перехвата телефонных разговоров, но может использоваться и для перехвата данных. Устройства, подключаемые к телефонным линиям и совмещённые с устройствами передачи по радиоканалу, иногда называют телефонными закладками.

Индукционный канал

Наиболее часто используемый способ контроля проводных линий связи, не требующий контактного подключения – индукционный. В индукционном канале используется эффект возникновения вокруг кабеля связи электромагнитного поля при прохождении по нему информационных электрических сигналов, которые перехватываются специальными индукционными датчиками.

Индукционные датчики применяются в основном для съёма информации с симметричных высокочастотных кабелей. Современные индукционные датчики способны регистрировать информацию с кабелей, защищённых не только изоляцией, но и двойной бронёй из стальной ленты и стальной проволоки, плотно обвивающей кабель. Менее подвержены подобному съёму информации волоконно-оптические кабели.

Для бесконтактного съёма информации с незащищённых телефонных линий связи могут использоваться специальные высокочувствительные низкочастотные усилители, снабжённые магнитными антеннами, в ряде случаев оборудованными радиопередатчиками для передачи информации на контрольный пункт перехвата.

Контрольные вопросы

1. Что такое канал утечки информации?

2. Что такое контролируемая зона.

3. Что называют техническим каналом утечки информации?

4. Приведите классификацию каналов утечки по среде распространения информации.

5. Приведите классификацию каналов утечки по форме представления информации

Информация , носителем которой являются акустические сигналы, называется акустической. Если источником информации является человеческая речь, ее называют речевой. Первичными источниками акустических колебаний являются механические системы, например, органы речи человека, а вторичными - преобразователи различного типа, в том числе электроакустические.

Звук - механические колебания частиц упругой среды, субъективно воспринимаемые органом слуха. Так как звук, по сути, является волной, его основными характеристиками являются амплитуда и спектр частот. Человек слышит звуки в диапазоне 16-20000 Гц. Звук ниже диапазона слышимости называют инфразвуком, от 20000 Гц до 1ГГц - ультразвуком, от 1 ГГц - гиперзвуком.

Звуковое давление - это переменное давление в среде, обусловленное распространением в ней звуковых волн. Величина звукового давления Р оценивается силой действия звуковой волны на единицу площади и выражается в барах().

$Р_0= 2 \cdot 10-5 Н/м^2$

Уровень звукового давления - это отношение величины звукового давления к нулевому уровню, за который принято звуковое давление :

$N = 20\lg\frac$

Звуковое давление называется переменным из-за того, что передается от одной частицы к другой. Так, если в каком-то месте упругой среды произвести резкое смещение частиц, возникнет повышенное давление. Оно передастся соседним частицам, которые воздействуют на следующие и т.д. В результате область повышенного давления будет как бы перемещаться в упругой среде. При этом будет наблюдаться чередование областей повышенного и пониженного давления, которое приведет к появлению ряда областей сжатия и растяжения, распространяющихся по упругой среде в виде волны. Каждая частица среды будет совершать колебательное движение.

В жидких и газообразных средах, где отсутствуют значительные колебания плотности, акустические волны имеют продольный характер, то есть направление колебания частиц совпадает с направлением перемещения волны. В твёрдых телах, помимо продольных деформаций, возникают также упругие деформации сдвига, обусловливающие возбуждение поперечных (сдвиговых) волн; в этом случае частицы совершают колебания перпендикулярно направлению распространения волны. Скорость распространения продольных волн значительно больше скорости распространения сдвиговых волн.

Сила (интенсивность) звука - количество звуковой энергии, проходящей за единицу времени через единицу площади; измеряется в ваттах на квадратный метр (). Следует отметить, что звуковое давление и сила звука связаны между собой квадратичной зависимостью, т.е. увеличение звукового давления в 4 раза приводит к увеличению силы звука в 16 раз.

, выраженное в децибелах (дБ).

$N = 10\lg\frac $

Уровни звукового давления и силы звука, выраженные в децибелах, совпадают по величине.

$2 \cdot 10^<-5> Порог слышимости - самый тихий звук, который способен различить человек на частоте 1000 Гц, что соответствует звуковому давлению Н/м^2$
.

Громкость звука - интенсивность звукового ощущения, вызванная данным звуком у человека с нормальным слухом. Громкость зависит от силы звука и его частоты, измеряется пропорционально логарифму силы звука и выражается количеством децибел, на которое данный звук превышает по интенсивности звук, принятый за порог слышимости. Единица измерения громкости - фон.

Динамический диапазон - диапазон громкостей звука или разность уровней звукового давления самого громкого и самого тихого звуков, выраженная в децибелах.

Источником образования акустического канала утечки информации являются вибрирующие, колеблющиеся тела и механизмы , такие как голосовые связки человека, движущиеся элементы машин, телефонные аппараты, звукоусилительные системы и т.д.

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, среды распространения акустических колебаний и способов их перехвата технические каналы утечки акустической (речевой) информации можно разделить на воздушные, вибрационные, электроакустические, оптико-электронный и параметрические ( рис. 6.5).

В воздушных акустических каналах утечки средой распространения акустических сигналов является воздух, а в качестве основного средства перехвата используется микрофон. Микрофон преобразует акустический сигнал в электрический и соединяется либо с записывающим устройством, либо с каким-то передатчиком. Передача полученных сигналов злоумышленнику может происходить по многим каналам: радиоканалу, оптическому каналу, по электросети и т.п ( рис. 6.6).

Средой распространения акустических колебаний в вибрационных каналах являются конструкции зданий, стены, потолки, трубы и другие твердые тела ( рис. 6.7).

Для перехвата информации по виброакустическому каналу используются стетоскопы, в которых в качестве датчиков используются контактные микрофоны.

Стетоскопы(контактные микрофоны) - устройства, которые усиливают акустический сигнал, распространяющийся сквозь стены, пол, потолок в 20-30 тыс. раз, а также способны улавливать шорохи и тиканье часов через бетонные стены толщиной до 1 м.

в железобетонных зданиях через 1-2 этажа
используя инженерные коммуникации через 2-3 этажа
по вентиляционным каналам до 20 - 30 м

Датчики наиболее часто устанавливаются на наружных поверхностях зданий, на оконных проемах и рамах, в смежных (служебных и технических) помещениях за дверными проемами, ограждающими конструкциями, на перегородках, трубах систем отопления и водоснабжения, коробах воздуховодов вентиляционных и других систем.

Пример электронного стетоскопа представлен на рис. 6.8. PKI 2850 является типовым представителям портативных электронных стетоскопов. Размеры его усилительного блока составляют 95х60х25 мм, а контактного микрофона - 50х35х15 мм. Коэффициент усиления стетоскопа не менее 80 дБ. Время работы от встроенного аккумулятора - до 800 ч[50].

Электроакустические каналы утечки информации возникают за счет электроакустических преобразований, то есть акустические сигналы преобразуются в электрические.

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.

Перехват акустических колебаний в данном канале утечки информации осуществляется путем непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС, обладающих "микрофонным эффектом", специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей. Например, подключая такие средства к соединительным линиям телефонных аппаратов с электромеханическими вызывными звонками, можно прослушивать разговоры, ведущиеся в помещениях, где установлены эти аппараты[51].

Возникновение параметрических каналов обусловлено тем, что под давлением звуковой волны может измениться взаимное расположение элементов схем, проводов и т.п. в ВТСС и ОТСС. Вместе с расположением изменяются индуктивность и емкость. Соответственно, будет наблюдаться модуляция сигналов, проходящих через ВТСС и ОТСС, информационным сигналом, содержащимся в акустической волне. Промодулированные сигналы излучаются в пространство , где могут быть перехвачены средствами радиоразведки.

Если в помещении установлены полуактивные закладные устройства с элементами, параметры которых могут изменяться под действием акустической волны, возможен съем информации с помощью ВЧ-навязывания. При облучении мощным высокочастотным сигналом помещения, в котором установлено такое закладное устройство, в последнем при взаимодействии облучающего электромагнитного поля со специальными элементами закладки (например, четвертьволновым вибратором) происходит образование вторичных радиоволн, то есть переизлучение электромагнитного поля. А специальное устройство закладки (например, объемный резонатор) обеспечивает амплитудную, фазовую или частотную модуляцию переотраженного сигнала по закону изменения речевого сигнала. Подобного вида закладки иногда называют полуактивными. Для перехвата информации по данному каналу кроме закладного устройства необходимы специальный передатчик с направленным излучением и приемник.

Для ВЧ - навязывания не обязательно использовать закладные устройства. Можно облучать любые устройства, обладающие "микрофонным эффектом", и получать в отраженной волне модулированный информационным сигнал. Такие параметрические каналы утечки информации иногда называют пассивными, так как они не требуют от злоумышленника предварительной установки закладных устройств и возникают в результате естественных физических процессов. Интересным фактом является то, что аппаратура высокочастотного навязывания может подключаться к соединительной линии ВТСС на удалении до нескольких сот метров от контролируемого помещения.

Читайте также: