Диссертация (Идентификация параметров источников побочных электромагнитных излучений по измерениям в ближней зоне)

ɆɈɋɄɈȼɋɄɂɃ ȺȼɂȺɐɂɈɇɇɕɃ ɂɇɋɌɂɌɍɌ(ɇȺɐɂɈɇȺɅɖɇɕɃ ɂɋɋɅȿȾɈȼȺɌȿɅɖɋɄɂɃ ɍɇɂȼȿɊɋɂɌȿɌ)ɇɚ ɩɪɚɜɚɯ ɪɭɤɨɩɢɫɢȽɨɪɛɭɧɨɜɚ Ⱥɧɚɫɬɚɫɢɹ ȺɥɟɤɫɚɧɞɪɨɜɧɚɂȾȿɇɌɂɎɂɄȺɐɂə ɉȺɊȺɆȿɌɊɈȼ ɂɋɌɈɑɇɂɄɈȼɉɈȻɈɑɇɕɏ ɗɅȿɄɌɊɈɆȺȽɇɂɌɇɕɏ ɂɁɅɍɑȿɇɂɃɉɈ ɂɁɆȿɊȿɇɂəɆ ȼ ȻɅɂɀɇȿɃ ɁɈɇȿɋɩɟɰɢɚɥɶɧɨɫɬɶ: «Ɋɚɞɢɨɬɟɯɧɢɤɚ, ɜ ɬɨɦ ɱɢɫɥɟ ɫɢɫɬɟɦɵ ɢ ɭɫɬɪɨɣɫɬɜɚɬɟɥɟɜɢɞɟɧɢɹ»ɒɢɮɪ: 05.12.04Ⱦɢɫɫɟɪɬɚɰɢɹ ɧɚ ɫɨɢɫɤɚɧɢɟ ɭɱɺɧɨɣ ɫɬɟɩɟɧɢ ɤɚɧɞɢɞɚɬɚ ɬɟɯɧɢɱɟɫɤɢɯ ɧɚɭɤɇɚɭɱɧɵɣ ɪɭɤɨɜɨɞɢɬɟɥɶ: ɞ.ɬ.ɧ., ɩɪɨɮɟɫɫɨɪ Ʉɭɡɧɟɰɨɜ ɘɪɢɣ ȼɥɚɞɢɦɢɪɨɜɢɱɆɨɫɤɜɚ – 20142СОДЕРЖАНИЕВведение ........................................................................................................................... 4Глава 1. Методы исследования электромагнитных излучений техническихсредств .........................................................................................................................

171.1 Обзор источников литературы .......................................................................... 171.2 Отечественная практика исследования ЭМИ СВТ.......................................... 191.3 Современные методы исследования ЭМИ ТС ................................................. 251.4 Исследования ЭМИ ТС в ближней зоне ...........................................................

271.5 Выводы по главе 1............................................................................................... 30Глава 2. Модель электромагнитного излучения технического средства ................ 322.1 Модель сигналов, формирующих ПЭМИ СВТ ................................................ 332.2 Модель технического средства как источника ПЭМИ ................................... 432.2.1 Модель элементарного диполя ....................................................................

432.2.2 Модель антенны бегущей волны ................................................................. 502.2.3 Распределённая дипольная модель .............................................................. 562.3 Результаты экспериментальных исследований ............................................... 602.3.1 Клавиатура с интерфейсом PS/2 .................................................................. 602.3.2 Клавиатура с интерфейсом USB .................................................................. 632.4 Выводы по главе 2............................................................................................... 70Глава 3. Электромагнитное излучение технического средства в ближнейзоне ............................................................................................................................... 713.1 Описание электромагнитных излучений в ближней зоне ..............................

713.1.1 Детерминированные электромагнитные излучения .................................. 713.1.1. Стационарные стохастические электромагнитные излучения ................. 723.2 Концепция построения системы измерения ЭМИ СВТ в ближней зоне ...... 733.3 Расчет ЭМИ в различных точках пространства по результатамизмерений тангенциальных компонент поля в ближней зоне ....................... 753.3.1 Метод спектра плоских волн ........................................................................

763.3.2 Эквивалентное моделирование источника ................................................. 8033.3.3 Сравнительный анализ метода спектра плоских волн иэквивалентного моделирования источника .......................................................... 833.3.4 Обобщение метода эквивалентного моделирования источника настационарные стохастические ЭМИ ..................................................................... 843.4 Выводы по главе 3...............................................................................................

88Глава 4. Алгоритм обработки ЭМИ СВТ в ближней зоне ........................................ 904.1 Алгоритм локализации источников ПЭМИ СВТ ............................................ 904.1.1 Оценка корреляционного спектра ............................................................... 914.1.2 Определение параметров распределённой дипольной модели вплоскости объекта ................................................................................................... 934.1.3 Параметрическая идентификация ................................................................

964.1.4 Результаты компьютерного моделирования............................................. 1044.2 Расчёт характеристик ЭМИ ТС в дальней зоне ............................................. 1084.1.5 Результаты компьютерного моделирования............................................. 1114.3 Выводы по главе 4............................................................................................. 114Глава 5.

Экспериментальные исследования ПЭМИ СВТ ....................................... 1165.1 Схема измерительной установки ..................................................................... 1165.1.1 Измерения ЭМИ в ближней зоне ............................................................... 1165.1.2 Измерения ЭМИ в дальней зоне ................................................................ 1185.2 Исследование ПЭМИ ноутбука .......................................................................

1215.3 Исследование ПЭМИ платы монитора ........................................................... 1295.4 Расчёт временных затрат на проведение исследований ПЭМИ СВТ ......... 1345.4.1 Измерения ПЭМИ в дальней зоне в частотной области ......................... 1355.4.2 Измерения ЭМИ в непосредственной близости от ТС в частотнойобласти .................................................................................................................... 1375.4.3 Измерения ПЭМИ в ближней зоне во временной области ..................... 1375.5 Выводы по главе 5............................................................................................. 138Заключение ..................................................................................................................

141Список использованной литературы ......................................................................... 1454ВВЕДЕНИЕАктуальность проблемыСредства вычислительной техники (СВТ), осуществляющие обработку,хранение и передачу информации, в процессе своего функционирования создают в окружающем пространстве электромагнитное поле информационного сигнала. Побочное электромагнитное излучение (ПЭМИ) СВТ может быть обнаружено на определённом расстоянии от технического средства (ТС) и, следовательно, информация, переносчиком которой оно является, может быть перехвачена с использованием измерительного оборудования.Под утечкой информации по каналу ПЭМИ понимается возможность доступа к информации, циркулирующей в СВТ в процессе его работы, осуществляемого путём перехвата и соответствующей обработки ПЭМИ ТС.Для контроля защищённости СВТ от возможной утечки информации поканалу ПЭМИ используются характеристики его электромагнитного излучения,такие как напряжённость электрического и магнитного полей информативногосигнала, шумов и помех, которые определяются и рассчитываются по результатам измерений в заданных точках.

На практике критерий оценки защищённостиопределяется в виде отношения уровня информативного сигнала к уровнюнормированных индустриальных помех и шумов. В качестве параметра, характеризующего защищённость СВТ, используется расстояние от устройства, запределами которого выполняется условие защищённости.В отечественной нормативно-методической базе представлены два подхода к оценке значений напряжённости электрического и магнитного полей излучения СВТ на границе контролируемой зоны, которые и определяют показатель защищённости: экспериментальный и экспериментально-расчётный.В экспериментальном методе расчёт показателя защищённости проводится непосредственно по результатам измерений напряжённости электрическогои магнитного полей излучения СВТ на границе контролируемой зоны в точкемаксимального излучения.

Недостатками такого подхода является необходи-5мость проведения исследований в широком диапазоне положений измерительной аппаратуры для поиска максимума излучения, а также необходимость проведения измерений для каждого объекта, на котором располагается СВТ. В связи с этим, данный подход применяется при проведении контроля защищённости непосредственно в месте эксплуатации СВТ в конечном наборе точек пространства на заданных частотах, определённых ранее для данного СВТ на этапеспециальных исследований в лаборатории.При проведении специальных исследований для контроля защищённостиСВТ используется экспериментально-расчётный метод.