Бузов Г.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам (2005) (1095364), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Единственно правильным решением оператора при проверке эффективности данного устройства (только в части работоспособности генератора шума, так как устройство МП-2 обеспечивает и ряд других функций) будет исследование спектральной характеристики с помощью узкополосного (селективного) вольтметра или анализатора спектра с одновременным измерением широкополосного шумового сигнала. И последний пример. Хорошо известно каждому, кто хотя бы непродолжительное время занимался СИ или схемотехникой радиотехнических устройств, что динамический громкоговоритель является прекрасным микрофоном (в прямом смысле этого слова), т.е.
обладает высоким коэффициентом преобразования акустического сигнала в электрический. На объектах заказчиков во многих случаях в категориро- 282 Мероприятия по выявлению каналов утечки информации ванных помещениях присутствуют музыкальные центры, имеющие акустические агрегаты мощностью до 50 Вт и более. Естественно, линии этих агрегатов не выходят даже за пределы помещения, в котором они расположены, не говоря уже о границах контролируемой зоны. Так что же, на данный преобразователь можно закрыть глаза и не принимать его во внимание? Нет, нельзя! И вот по каким причинам: — при включенном бестрансформаторном усилителе мощности музыкального центра его выходное сопротивление достаточно мало и режим работы акустического агрегата близок к режиму «короткого замыкания».
При воздействии на этот агрегат акустического сигнала в катушке громкоговорителя протекает ток достаточно большой величины, который определяет некую величину магнитного поля от громкоговорителя; — при отключенном от сети питания усилителе выходное сопротивление, например, двухтактного выходного усилителя резко возрастает, а режим работ громкоговорителя в этом случае будет близок к режиму «холостого хода». На выходе линии громкоговорителя при воздействии на него акустического сигнала образуется достаточной величины разность потенциалов и связанное с ней электрическое поле.
Вполнедопустим вариант, при котором граница контролируемой зоны проходит на небольших (до единиц метров) расстояниях от ограждающих конструкций выделенного помещения. Учитывая, что музыкальный центр, как правило, размещается вдоль стен выделенного помещения (и не обязательно вдоль внутренних) создаваемые электромагнитные поля от громкоговорителей при акустическом воздействии на них могут быть перехвачены и за границей контролируемой зоны. Возникает резонный вопрос, что делать в этой ситуации? Закорачивание опасно, обрыв тоже опасен! Ответ может быть только один — измерять! По измеренным значениям рассчитать размер зоны и сравнить полученный результат с расстоянием до границы контролируемой зоны.
При 62, меньшем расстояния до границы контролируемой зоны, утечка информации невозможна. Конечно, возможен и противоположный вариант. В этом случае необходимо принимать организационные меры: переместить музыкальный центр или акустические агрегаты на безопасное расстояние в пределах выделенного помещения или вынести его из 283 Глава Б выделенного помещения, В крайнем случае, можно использовать и пространственное электромагнитное зашумление акустических агрегатов.
Приведенные примеры, конечно, не отражают всего многообразия ситуаций, с которыми приходится сталкиваться на объектах при проведении специальных исследований. Одним из наиболее опасных, с точки зрения утечки информации, является канал утечки за счет модуляции колебаний встроенных в технические средства автогенераторов. Для понимания физических процессов, приводящих к образованию канала утечки информации за счет модуляции колебаний авто- генераторов сигналами акустоэлектрических преобразований рассмотрим простейшую схему ~С-автогенератора с включенным ~С- контуром в цепи положительной обратной связи (ПОС).
На самом деле различных схем генераторов достаточно много, но практически все они, как гармонические, так и релаксационные, строятся с применением в цепи ПОС либо (.С-контура с полным или неполным включением реактивного элемента (индуктивности или емкости), либо фазосдвигающих Р(С цепей (рис 5.13). Генераторы с неполным включением реактивности на вход усилительного элемента получили название «трехточкикс Независимо от схем автогенераторов, применяемых в конкретных технических средствах, все рассуждения об образовании данного канала утечки остаются общими. Я2 и„,„ Рис.
5.13. Схема генератора 284 Мероприятия ло выявлению каналов утечки информации Физические принципы образования электрического сигнала под воздействием акустического сигнала уже рассмотрены выше и повторяться не имеет смысла. Стоит только отметить, что для ВЧ генераторов даже незначительное отклонение значений реактивных элементов от номинала приводит к значительному изменению его параметров. Покажем это на примере приведенной выше схемы автогенератора. Из курса радиотехники известно, что фазовая характеристика параллельного колебательного контура вблизи резонансной частоты определяется формулой д, = агс10(20)М(! Г,), (5.3) где Ьг = г' — 1, — относительная расстройка колебательного контура; ур — резонансная частота контура. Тогда — (р уф,!20.
(5.4) Определим величину расстройки дпя следующих параметров контура:(. = 160 мкГн; С = 160 пФ; О = 50 в предположении, что на данный генератор действует гармонический акустический сигнал, под воздействием которого суммарный фазовый сдвиг д, за счет всех дестабилизирующих факторов (изменения емкости и индуктивности, емкости монтажа и каких-то иных факторов, в данном случае это не принципиально) составил у,= 25'.
В этом случае величина расстройки ог'составит 4500 Гц. Несколько усложним приведенный пример, предполагая, что на автогенератор воздействует одновременно сложное колебание, представляющее сумму гармонических колебаний, каждое из которых в отдельности приводит к изменению тех или иных параметров контура, пусть даже в разной степени. В этом случае можно считать, что «р, является некоторой функцией от частоты воздействующего акустического сигнала й, а <р, = цу(О). (5.5) Следовательно, и величина расстройки колебательного контура Ю и частота выходного сигнала автогенератора также будут являться функциями от й, т.е.
о(= г,(й); (5.6) р„„= у(и). (5.7) Но ведь с некоторым приближением и речевой сигнал может быть представлен суммой ортагональных составляющих, т.е. при 285 Глава 5 акустическом воздействии речевого сигнала на автогенератор возможна модуляция его колебаний речевым сигналом. Рассуждая подобным образом, несложно определить и логическую цепочку модуляции колебаний релаксационных автогенераторов воздействующим на них сигналом АЭП. Кроме рассмотренного примера модуляции колебаний ВЧ авто- генераторов при проведении СИ нельзя забывать и об еще одном (хотя и очень распространенном) физическом принципе, приводящем к «паразитной» модуляции. Речь идет о нелинейном усилении сигналов. В интересующем нас случае конкретно об усилителях ВЧ сигналов различного рода и выполняющих достаточно разные функции.
Не сильно греша перед истиной можно утверждать, что всякий усилитель является в определенной степени (вопрос только в большей или меньшей) нелинейным. На нелинейном усилении построена вся теория модуляторов, хорошо проработанная в теоретической радиотехнике. Типовая упрощенная схема транзисторного амплитудного модулятора и поясняющие его работу диаграммы получения однотонального АМ сигнала приведена на рис. 5.14.
Дпя упрощения рассуждений сквозная характеристика транзистора — зависимость тока коллектора l, от напряжения базаэмиттер (/м на диаграмме аппроксимирована двумя отрезками прямых линий. Вследствие перемещения рабочей точки относительно О, по закону НЧ сигнала е(/) происходит изменение угла отсечки а) Рис. 5.14. Схема модулятора (а) и эпюры токов и напряжений (5) Мероприятия по выявлению каналов утечни информации тока в кривой несущего колебания.
В результате импульсы коллекторною тока Ь окажутся промодулированными по амплитуде, а выделенное резонансным контуром выходное напряжение также оказывается промсдулированным. Не останавливаясь на параметрах элементов, влияющих на качество работы модулятора, отметим только, что для многотональной амплитудной модуляции (реальные сигналы) все приведенные здесь рассуждения полностью справедливы Хрестоматийный пример образования такого паразитного» амплитудного детектора — наводка НЧ сигнала АЭП от встроенною громкоговорителя (или выходного трансформатора УНЧ) на входную цепь тракта ПЧ супергетеродинного приемника, построенного с использованием (.С-контуров, или на входные (.С-цепи усилителя ВЧ сигнала трехпрограммною громкоговорителя.
Чем не классический модулятор, На самом деле различного рода схем * паразитных» модуляторов в исследуемых технических средствах может быть великое мнсзкество. Не всегда это может приводить к образованию канала утечки, но и исключать такую возможность нельзя, Для измерений в высокочастотной области, т.е, модуляционного акустозлектрического преобразования схема измерений претерпевает некоторые изменения (рис. 5.15). Из кезфф Рис. 5.15.
Схема измерения модуляционного АЭП Глава 5 Как видно из схемы, изображенной на рис.5.15, основой измерительного комплекса является измерительный приемник (анализатор спектра). К нему подключается либо антенна (если ведутся измерения ПЭМИ), либо тот или иной пробник (если ведутся измерения в отходящей линии), а чаще всего последовательно и то, и другое. К выходу ПЧ приемника мокнут подключаться либо измеритель модуляции (для непосредственного измерения), либо низкочастотные измерительные приборы (НЧ анализаторы спектра) при измерении методом боковых частот. Для выявления модуляции «на слух» на НЧ выход приемника мокнут включаться головные телефоны.