Зайцев А.П. и др. Технические средства и методы защиты информации (7-е издание, 2012), страница 12

Несимметричные однопроводные линии связи (рис. 1.15) состоят изодного провода, по которому проходит прямой ток. В качестве обратногопровода могут использоваться корпус блока, земляная шина, шина питанияили провод, общий для нескольких линий связи. Несимметричные однопроводные линии могут быть реализованы в виде одиночного объемного(рис. 1.15, а) или печатного (рис. 1.15, б–г) проводников. В несимметричныходнопроводных ЛС токи, текущие по прямому и обратному проводам, в общем случае не равны между собой.Коаксиальный кабель, представляющий собой экранированный провод,состоит из двух цилиндрических проводов, вставленных концентрично один вдругой (рис.

1.16, а). Прямой ток проходит по центральному проводу, обратный – по оболочке (рис. 1.16, б).Линии связи обладают электрическими и конструктивными параметрами.Электрические параметры ЛС подразделяются на первичные и вторичные [3].53ЛСUгRнавбгРис. 1.15. Электрическая схема и варианты конструктивного исполнениянесимметричных однопроводных линий связи: а – объемный проводник;б – печатный проводник на двусторонней плате; в – печатный проводникна односторонней плате с общим проводом на плате; г – печатный проводниквблизи токопроводящего корпуса (общего провода)К первичным параметрам относятся Lп – погонная индуктивность, Сп –погонная емкость, Rп – погонное сопротивление потерь, Gп – погонная проводимость линии.К вторичным параметрам относятся Zв – волновое сопротивление, Кв –коэффициент укорочения волны в линии.Конструктивные параметры составляют длина линии lc, форма и размерыпроводников, расстояние между проводниками, электромагнитные свойстваматериала проводников и окружающей среды.Вторичные параметры линии определяются через первичные и конструктивные параметры:Z вт = ( Rп + jω Lп )/(Gп + jωCп ) ;K в = V0 /Vc ,где ω – частота сигнала, передаваемого линией связи; V0 = 1/ μ0 ε0 – скоростьраспространения электромагнитной волны в открытом пространстве (скоростьсвета); Vc = 1/ μ0 ε0με – скорость распространения электромагнитной волныв линии связи; μ0 = 4π⋅10−7 – абсолютная магнитная проницаемость вакуума,Гн/м; ε0 = 1/(36π⋅109 ) – абсолютная диэлектрическая постоянная вакуума;54μ, ε – относительные магнитная и диэлектрическая постоянные среды, в которой расположены проводники линии.ЛСUгаRнбРис.

1.16. Коаксиальная линия связи (а) и электрическая схема ее включения (б)Электромонтажные линии связи в микроэлектронных устройствах могутиметь вид системы проводников круглого сечения в объемном монтажномпространстве или вид плоских проводников на печатной плате.Взаимная индуктивность двух электромонтажных ЛС зависит от взаимного расположения и расстояния между проводами линий. Для двух линий,лежащих в параллельных плоскостях (рис. 1.17, а), взаимная индуктивность(1.42)M = (μμ0lb1b2 cos2α)/(πA2 );для линий, лежащих во взаимно перпендикулярных плоскостях (рис. 1.17, б),M = (μμ0lb1b2 sin2α)/(πA2 ).абb2А >> b1А >> b2b2ААαb1(1.43)αb1Рис.

1.17. Линии связи, лежащие в параллельных (а)и взаимно перпендикулярных плоскостях (б)Взаимная индуктивность двух одиночных проводов (рис. 1.18) определяется выражениемμμ2l(1.44)M = 0 l ln( − 1).A2π55≅lRнАРис. 1.18. К расчету взаимной индуктивности двух одиночных проводов1.4.2. Каналы утечки информации за счет паразитных связей1.4.2.1. Опасные сигналы и их источникиУтечка информативного сигнала по цепям электропитания и слаботочных линий может происходить различными путями. Например, между двумяэлектрическими цепями, находящимися на некотором расстоянии друг отдруга , могут возникнуть электромагнитные связи , создающие объектив ные предпосылки для появления информативного сигнала в цепях системыэлектропитания объектов вычислительной техники (ВТ).

Эти процессы называются наводками, которые обеспечивают передачу энергии из одного устройства в другое, не предусмотренную схемными или конструктивнымирешениями.Источниками наводки являются устройства, в которых обрабатываетсяинформативный сигнал; приемниками – цепи электропитания, выступающие вкачестве токопроводящей среды, выходящей за пределы контролируемой территории и одновременно с этим представляющие собой опасный канал утечкиинформации, обрабатываемой ПЭВМ и ЛВС.Утечка информации при функционировании средств ВТ также возможналибо через непосредственное излучение и наведение информативных импульсов, циркулирующих между функционально законченными узлами иблоками, либо посредством высокочастотных электромагнитных сигналов,модулированных информативными импульсами и обладающих способностьюсамонаводиться на провода и общие шины электропитания через паразитные связи.Объекты, излучающие сигналы, содержат источники сигнала.

Если объект отражает поля внешних источников, то он является источником информации об объекте и в то же время является источником сигнала.Может быть такой источник сигнала, который переписывает информацию с одного носителя на другой. Например, если источником сигнала является радиозакладка и первичным – речевой сигнал от говорящего человека, то56мембрана является преобразователем акустического сигнала в электрический.Такой источник сигнала называется передатчиком.Если источник сигнала применяется для обеспечения связи между санкционированными объектами, то такие источники называются функциональными источниками сигнала. Существуют источники опасных сигналов – этоисточники, от которых могут распространяться несанкционированным образом сигналы защищаемой информации.Источником сигналов могут быть любые объекты излучения.Источниками опасных сигналов могут быть:1) акустоэлектрические преобразователи (пьезоэлектрические, емкостные, индуктивные);2) излучатели низкочастотных сигналов (элементы РЭС, усилительныекаскады, генераторы, ПЭВМ);3) излучатели высокочастотных сигналов;4) паразитные связи и наводки (гальванические, индуктивные, емкостные).Паразитная связь обусловлена не предусмотренной электрической схемой и конструкцией изделия связью между элементами устройства или устройством и внешней средой, приводящей к появлению помехи.Помехи представляют собой электрические сигналы, не предусмотренные электрической схемой изделия.

Помехи подразделяются на шумы инаводки. Наводки – это помехи, возникающие из-за паразитных связей.Шумы – это электрические сигналы (помехи), обусловленные в электронных приборах их внутренними свойствами независимо от наличия внешних связей и сигналов.Паразитными называют элементы, появившиеся в результате неидеальности практической реализации электрической схемы из-за невозможностисоздания проводников и линий связи, не обладающих сопротивлением, индуктивностью и емкостью.Канал связи может являться как источником, так и приемником помех.Если два канала связи имеют взаимную паразитную связь, то и наводки, аследовательно, и утечка информационных сигналов, возникают в обоих каналах взаимно. Уровень наводок и их влияние на работу канала связи зависят ототносительного уровня сигналов в каналах.Внешняя параллельная емкостная паразитная связь. В электронных устройствах чаще других имеет место внешняя параллельная емкостная паразитная связь [3].

Эквивалентная схема паразитной емкостной связи представленана рис. 1.19. Сопротивление Zвх1 представлено в виде параллельно соединенных Rвх1 и Свх1 , что правомерно для большинства устройств, работающих нанизких и средних частотах. Второй канал показан упрощенно, так как его параметры слабо влияют на значение наводки из второго канала в первый.57Рассмотрим расчет помехи U п.п12 , наводимой из второго канала в первый. Напряжение сигнала во втором канале (на сопротивлении Rвх 2 ) определяется выражениемU c 2 = Ec 2 Rвх 2 /( Rc 2 + Rвх 2 ).(1.45)Входное сопротивление первого канала связи для сигнала наводки образуется параллельным соединением следующих элементов: выходного сопротивления генератора Rc1 , паразитной емкости линии связи Cп11 , входногосопротивления приемника сигнала Rвх и входной емкости приемника сигнала, т.е.Z к1 = X c1 Rк1,где X c1 – импеданс паразитной емкости Сп11;Cк1 = Сп11 + Свх1 + Сп12 ; Rк1 = Rвх1Rс1 /( Rвх1 + Rс1 ),Rк1 , Ск1 – входное сопротивление и собственная емкость первого канала.R с1Е с1R вх1Сп12Сп11Свх1Е с2R с2R вх2Рис.

1.19. Эквивалентная схема внешней емкостной параллельнойпаразитной связи между двумя каналамиПри гармоническом сигнале во втором канале амплитуда помехи определяется по выражениюU п.п12 = U с 2Tп12 ωс 2 / 1 + Tк21ωс22 ,(1.46)где Tк1 = Rк1Cк1 – постоянная времени первого канала связи; Tп12 = Rк1Cп12 –постоянная времени цепи паразитной связи первого канала со вторым; ωc 2 –частота гармонического сигнала во втором канале.Передаточная функция канала емкостной параллельной паразитной связи58Wп.п12 ( p ) = pCп12 Rк1 /( pRк1Cк1 + 1) = Tп12 p /(Tк1 p + 1),(1.47)а в соответствии с передаточной функцией определяется амплитудно-частотная характеристикаA п.п12 (ω) = Tп12 ωс 2 / 1 + Tк12 ωc22 ,(1.48)где ωс 2 – частота гармонического сигнала во втором канале.Паразитные связи последовательного вида.

Появление паразитных связей последовательного вида возможно при наличии общих проводов и не равных нулю значений выходных сопротивлений вторичных источников питания, шин питания, земляных цепей.Причиной появления последовательной помехи (наводки) на высокихчастотах является паразитная связь из-за взаимной индуктивности между проводами (рис. 1.20).