4. Каналы утечки информации, создаваемые побочными электромагнитными излучениями электронного оборудования и паразитными связями

Любое электронное оборудование создает электромагнитное излучение. Излучение создается переменными токами, протекающими по проводникам, имеющим некоторую отличную от нуля длину. Такие проводники с током играют роль случайных антенн. Уровень излучения зависит от величины протекающего тока. Эффективность излучения определяется соотношением длины проводников и частоты переменных токов (длины волны, соответствующей этой частоте). Уровень излучений зависит также от конструкции приборов, в частности, металлический корпус снижает интенсивность излучения за счет экранирующего действия. Экра­нирование происходит и из-за близкого расположения излучающих и не­излучающих элементов внутри корпуса прибора.

Электромагнитные излучения, создаваемые оборудованием, условно подразделяются на информативные и неинформативные. Под информативными понимаются излучения, промодулированные сигналами, содержащими защищаемую (конфиденциальную) информацию. В некоторых случаях, однако, наличие даже немодулированных излучений является информативным, поскольку создает демаскирующий эффект.

Модуляция излучений может создаваться при выполнении основных функций оборудования (например, в вычислительных средствах по про­водникам циркулируют токи, передающие сигнальные последовательности импульсов). Модуляция может возникать за счет паразитных эффектов: акустоэлектрических преобразований, в том числе и обусловленных вибрациями (микрофонный эффект), наводок магнитных и электрических полей.

Теоретические расчеты уровней побочных излучений и определение параметров модуляции излучений представляют сложную задачу. Основ­ным методом контроля названных параметров в настоящее время является проведение аттестационных измерений.

Теоретические оценки перечисленных параметров важны при проек­тировании оборудования. Именно ошибки проектирования являются ос­новной причиной возникновения высокого уровня побочных излучений.

Оценочные расчеты количественных характеристик электромагнитных излучений, паразитных связей и наводок, существующих в реальных приборах и объектах, могут быть выполнены на примерах некоторых простых моделей, условно изображающих геометрию излучателей и паразитных связей. Для простых моделей в литературе приводятся относительно несложные формулы, полученные путем решения уравнений Максвелла или эмпирическим путем.

5. Оценка паразитной индуктивной связи

При протекании тока по проводнику возникает магнитное поле. Си­ловые линии этого поля (магнитный поток Ф[) могут охватывать другие проводники (рис. 4). Тогда в них возникнет Э.Д.С. взаимоиндукции, кото­рая на основании закона Фарадея определяется соотношением

Е_м = ± M*dl₁/dt,

где М - взаимная индуктивность между проводниками; I₁ - мгновен­ное значение тока, протекающего по проводнику.

Рис.1. Взаимодействие между проводниками за счет магнитного поля

Взаимная индуктивность между проводниками зависит от собствен­ной индуктивности и коэффициента взаимной индуктивной связи

M₁₂ = M₂₁ = k_CB√√^rL1₁-L₂.

Здесь М₁₂ и M₂₁ - взаимные индуктивности между первым и вторым проводником и вторым и первым проводником соответственно; l_i и L₂ -индуктивности первого и второго проводника; k_cb - коэффициент взаимной индуктивной связи.

Для линейных электрических цепей взаимные индуктивности _М12 и М₂₁ равны. Поэтому индексы можно опускать:

M₁₂ =_M21, =M.

Величина коэффициента связи зависит от конструкции проводников и может принимать значения от 0 до 1. Индуктивность проводников определяется их конструкцией и геометрическими размерами.

Самым простым способом незаконного подключения к телефонной линии является контактное подключение, например, параллельное подключение телефонного аппарата. Но контактное подключение легко обнаруживается по изменению параметров телефонной линии. Более совершенным является снятие информации с линии связи индуктивным методом, например, индуктивным датчиком. Частным случаем индуктивного съема информации с телефонной линии является взаимные наводки двух или более рядом расположенных линий.

Элементы, цепи, тракты, соединительные провода и линии связи любых электронных систем и схем постоянно находятся под воздействием собственных (внутренних) и сторонних (внешних) электромагнитных полей различного происхождения, индуцирующих или наводящих в них значительные напряжения. Такое воздействие называют электромагнитным влиянием или просто влиянием на элементы цепи. Коль скоро такое влияние образуется непредусмотренными связями, то говорят о паразитных (вредных) связях и наводках, которые также могут привести к образованию каналов утечки информации.

В зависимости от структуры влияющего электромагнитного поля и конструкции цепи, подверженной влиянию, различают систематические и случайные влияния. К систематическим влияниям относятся взаимные наводки, возникающие по всей длине линии. К случайным относятся влияния, возникающие вследствие ряда случайных причин и неподдающихся точной оценке. Существуют реальные условия наводок с одного неэкранированного провода на другой, параллельный ему провод той же длины, когда оба они расположены над «землей».

Степень ослабления излучения кабеля в зависимости от расстояния и частоты излучения определяется по формуле

D=20lg(4d/)

где d - расстояние от кабеля, - длина волны излучения.

Эта формула справедлива для расстояний меньших 6, при больших расстояниях электрическое поле распространяется в виде плоской волны.

I₁

Рис.4.1.Расположение двухпроводных линий и взаимная наводка токов в проводах линий.

Для двух параллельных двухпроводных линий наблюдается взаимоиндукция, что приводит к появлению ЭДС в одной из линий при прохождении сигнала в другой. ЭДС пропорционально длине параллельно идущих проводов, разносу проводов внутри линии и обратно пропорциональна расстоянию между ними.

На рис.4.1 показана схема наводки ЭДС для двухпроводной линии. I₁ I₂ -токи в двухпроводной линии, а d₁, d₂ , d₃, d₄ - расстояние между линиями. Ток I₁, индуцирует во второй линии ток одного направления, а I₂ - ток противоположного направления. Во второй линии будет индуцироваться ток равный разности наведенных токов. ЭДС наведенная во второй линии будет тем больше, чем большая длина параллельно идущих проводов, чем ближе находится вторая линия от первой и чем больше расстояния между проводами в линии.

Кроме того, наведенная ЭДС зависит от конструктивных особенностей линии, так, для витой пары взаимоиндукция будет меньше, чем для линии с не перевитыми проводами. Защищенность от взаимных помех оценивается так называемым переходным затуханием, измеряемом в децибелах:

Н= 10 1g(P_с1/P_с2)

где Р_с1 и Р_с2– соответственно, средние мощности сигнала в первой линии, и наводки во второй линии.

5.Цель работы:

Изучить возможность получения информации с телефонных линий методовм непосредственного подключения и с бесконтактным методом.

Изучит возможность обнаружения несанкционированного подключения к телефонной линии.

Изучение взаимного влияния двухпроводных линий используемых для телефонной связи внутри здания.

6. Порядок проведения работы.

3.1. Изучить теоретический материал и рекомендованную литературу.

3.2. Выполнить задание на лабораторную работу.

3.3. Ответить на контрольные вопросы.