2.4.2 Технічні канали витоку мовної інформації
Класифікацію технічних каналів витоку акустичної (мовної) інформації проводять залежно від природи виникнення, середовища розповсюдження і способів перехоплення акустичних сигналів. Технічні канали витоку акустичної (мовний) інформації можуть бути повітряними, вібраційними, електроакустичними, оптико-електронними (лазерними), параметричними.
У повітряних технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження акустичних сигналів є повітря, і для їх перехоплення використовуються мікрофони – мініатюрні високочутливі або спеціальні вузько спрямовані. Мікрофони можуть з’єднуватися) з пристроями запису мови (магнітофонами, диктофонами) або спеціальними мініатюрними передавачами.
Подібні комплексовані пристрої називають заставними пристроями перехоплення мовної інформації, або акустичними закладками.
Перехоплена заставними пристроями мовна інформація може передаватися радіоканалом, оптичним каналом (в інфрачервоному діапазоні довжин хвиль), мережею електроживлення, з’єднувальними лініями додаткових технічних засобів, сторонніми провідниками.
Прийом інформації, що передається заставними пристроями, здійснюється спеціальними приймальними пристроями відповідного діапазону. Є заставні пристрої, прийом інформації з яких можна здійснювати із звичного телефонного апарату. Подібний пристрій конструктивно об’єднує мініатюрний мікрофон і спеціальний блок комутації («телефонне вухо»). Блок комутації підключає мікрофон до телефонної лінії («телефону – спостерігачу», встановленому в контрольованому приміщенні) при дозвоні по певній схемі або при подачі в лінію спеціального сигналу.
У вібраційних каналах витоку інформації можуть застосовуватись: перехоплення стетоскопами, радіостетоскопами, стетоскопами з передачею в інфрачервоному діапазоні, стетоскопами з передачею будівельними конструкціями.
У електроакустиних каналах витоку інформації можуть застосовуватись: перехоплення через допоміжні технічні засоби, що мають «мікрофонний ефект», з підключенням до них, перехоплення через допоміжні технічні засоби шляхом ВЧ-нав’язування.
У оптико-электронных (лазерних) каналах витоку інформації застосовують перехоплення шляхом лазерного зондування шибок.
У параметричних каналах витоку інформації можуть застосовуватись: перехоплення шляхом прийому ПЕМВ допоміжних технічних засобів (на частотах ВЧ-генераторів, модульованих акустичним сигналом), перехоплення шляхом ВЧ - опромінення спеціальних напівактивних заставних пристроїв.
Мікрофони, об'єднані з апаратурою запису мови (диктофони) дозволяють одержувати інформацію не в реальному масштабі часу, а із затримкою, оскільки для її отримання необхідно періодично замінювати або саму закладку, або носій, на якого записується мовний сигнал.
Використання заставних пристроїв вимагає проникнення на контрольований об’єкт. У тому випадку, коли це неможливо, можуть бути використані направлені мікрофони.
У вібраційних (структурних) технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження акустичних сигналів є конструкції будівель (стіни, стелі, підлоги), труби водопостачання, каналізації, опалювання і інші тверді тіла. Для перехоплення акустичних коливань в цьому випадку використовуються електронні стетоскопи (контактні мікрофони).
Стетоскопи, як і мікрофони, комплексуються з передавачами інформації різних діапазонів електромагнітних хвиль (найчастіше – радіохвиль; в цьому випадку заставний пристрій називають радіостетоскопом). Для перехоплення інформації використовуються спеціальні приймачі, аналогічні тим, які використовуються і для організації повітряних технічних каналах витоку інформації.
Електроакустичні технічні канали витоку акустичної (мовної) інформації виникають за рахунок електроакустичних перетворень акустичних сигналів в електричні.
Перехоплення мовної інформації по електроакустичному каналу можливе через допоміжні технічні засоби, що мають мікрофонний ефект, а також шляхом високочастотного нав’язування.
Деякі елементи допоміжних технічних засобів (трансформатори, котушки індуктивності, електромагніти вторинного електрогодинника, пристроїв дзвінків телефонних апаратів, дроселі ламп денного світла тощо) мають властивість змінювати свої параметри під дією акустичного поля. Зміна цих параметрів призводить до того, що в ланцюгах цих елементів або виникає ЕДС, значення якої залежить від величини звукового тиску, що змінюється, або відбувається модуляція струмів, що протікають в них. Ефект перетворення акустичних коливань в електроакустичні називають мікрофонним ефектом. Найбільшу чутливість до акустичного поля мають абонентні гучномовці і деякі датчики пожежної і охоронної сигналізації.
Перехоплення акустичних коливань в даному каналі здійснюється шляхом безпосереднього підключення до сполучних ліній ВТСС спеціальних високочутливих низькочастотних підсилювачів.
Канал витоку за рахунок високочастотного нав’язування утворюється шляхом несанкціонованого контактного введення струмів ВЧ в ланцюги ВТСС, що володіють мікрофонним ефектом, з метою підвищення якості перехоплюваного сигналу, а також для забезпечення безконтактного перехоплення випромінюваного технічного засобу, модульованого ВЧ-сигналу (за допомогою високочутливих приймачів). Найчастіше такий метод використовують на телефонних лініях, що мають вихід за межі контрольованої зони.
Оптико-электронный (лазерний) канал витоку мовної інформації утворюється при опромінюванні лазерним променем вібруючих в акустичному полі тонких поверхонь, що відбивають (шибок, дзеркал, картинних стекол). Відбите лазерне випромінювання (дифузне або дзеркальне) модулюється по амплітуді і фазі відповідно до коливань поверхні, що відображає, і приймається приймачем оптичного (лазерного) випромінювання. Лазер і лазерний приймач можуть встановлюватися в одному або різних місцях (приміщеннях).
Для перехоплення мовної інформації по даному каналу використовуються складні лазерні акустичні локаційні системи, звані «лазерними мікрофонами».
Параметричні технічні канали витоку мовної інформації - канали, утворювані за рахунок високочастотного опромінювання елементів технічних засобів зв’язку або пасивних заставних пристроїв.
На рис. 1.10 представлені основні канали витоку інформації із виділеного приміщення. Це акустичні канали, що позначені буквами а, б, в, за якими можна прослухати інформацію за допомогою мікрофонів, або які може прослуховувати людина. Це віброакустичні канали, що позначені буквами г, д, е, якими можна прослуховувати інформацію за допомогою віброметрів, акселерометрів.
Найбільшу небезпеку представляють собою технологічні вікна, короби комунікацій та повітроводи вентиляції. Останні являються акустичними хвилеводами, якими звукові коливання можуть розповсюджуватись на великі відстані. Якщо поперечні розміри короба порівняні з довжиною звукової хвилі L ≈ λ, то затухання при розповсюдженні по ньому звуку складає всього δ = 0,01…1 дБ/м.
Рисунок 1.9 – Канали витоку інформації з виділеного приміщення
Наступними за ступінню небезпечності є звук оводи із розмірами, що значно менші з довжину звукових хвиль L << λ. Таким можуть бути отвори електропроводки, щілини, тріщини у стінах, нещільності у дверних та віконних пройомів тощо.
Звукові коливання можуть розповсюджуватись за межі кімнати за рахунок пере випромінювання будівельними огороджувальних конструкцій, що викликане падаючими на них звуковими хвилями.
Із теорії коливання мембран та пластин, що може бути застосована і до будівельних конструкцій, витікають наступні практичні висновки:
- акустичний опір огороджувальних будівельних конструкцій у напрямі, перпендикулярному їх поверхні є невеликим;
- будівельні конструкції мають велику кількість власних мод коливань.
Останнє явище виникає коли довжина падаючої звукової хвилі співпадає з довжиною вигинаючої хвилі у будівельній конструкції та приводить до значного зниження звукоізоляції. Збуджуватись можуть всі моди будівельної конструкції.
Віброакустичні канали.
Будівельні конструкції здійснюють значні коливання під дією акустичних хвиль. Для перехоплення інформації , що переноситься цими коливаннями можна реєструвати як акустичні коливання, що пере випромінюються цим конструкціями, так і коливання власне цих конструкцій. Наприклад, цегляна стіна товщиною 0,5 м під впливом звуку із звуковим тиском Рак = 70 дБ здійснює коливання з прискоренням а ≈ 3∙10-5 g. Сучасними методами перехоплення можна почути навіть шепіт. Хоча акустичний перевипромінений сигнал буде складати всього Рак пр < 10 дБ.
Монолітний залізобетон, збірні залізобетонні конструкції, цегляна кладка мають низькі показники затухання механічних коливань у області звукових частот. Перехоплення інформації можливе через декілька поверхів. Вібраційні коливання огороджувальних конструкцій утворюють один з найбільш небезпечних каналів витоку інформації.
Затухання на стиках будівельних конструкцій вар’юється у межах 1…3 дБ до 10…15 дБ. Перехоплення інформації можливе не лише із суміжних приміщень, а й з приміщень що знаходяться на значній відстані.
Деякі елементи будівельних конструкцій представляють собою хвилеводи для акустичних чи вібраційних коливань. До них відносяться труби опалення, водопостачання, електроживлення та інших комунікацій. Створюються умови хвиле водного розповсюдження на значні відстані. Це особливо небезпечно, коли вони з’єднані із якоюсь поверхнею, наприклад з легкими радіаторами опалення.