Лабораторная работа №1
Изучение пассивного способа противодействия прослушиванию помещения по абонентской
телефонной линии
1. Цель работы
1. Изучить способ противодействия прослушиванию помещений по абонентской телефонной лини.
2. Изучить схемные реализации устройств защиты телефонных аппаратов (телефонных фильтров).
3. Получить практические навыки работы с контрольно-измерительной аппаратурой.
2. Краткие теоретические сведения
С точки зрения безопасности, телефонная связь имеет один недостаток: она разрешает перехватывать речевую информацию как во время телефонной связи, так и после "отбоя". Этот недостаток имеют и любые другие проводные линии.
Таким образом, в любой большой организации необходимо создавать службы безопасности, на которые возлагается в первую очередь проблема защиты телефонных сетей. Этим службам, прежде всего, требуется проанализировать выпускаемую серийно аппаратуру защиты. Ее можно условно разделить на две подгруппы: аппаратуру контроля и аппаратуру защиты линий связи.
К аппаратуре контроля линий связи относятся:
- анализаторы и индикаторные устройства;
- кабельные локаторы (рефлектометры и приборы, которые используют принципы нелинейной локации);
- детекторы поля, частотомеры, специальные радиоприемные устройства и универсальные комплексы контроля.
К аппаратуре защиты линий связи относятся:
- многофункциональные устройства защиты телефонных линий;
- устройства уничтожения закладок;
- аппаратура криптозащиты;
- устройства защиты от пиратских подключений;
- аппаратура линейного и пространственного зашумления;
- аппаратура защиты от ВЧ-навязывания.
Устройства защиты телефонных аппаратов
При организации защиты телефонных линий необходимо учитывать следующие факторы:
- телефонные аппараты могут использоваться для подслушивания переговоров, которые ведутся в помещении, где они установлены;
- прослушивание телефонных разговоров возможно через непосредственное подключение к телефонному аппарату путем приема и обработки излучения электромагнитных волн телефонным аппаратом в пространство, в телефонную или энергетическую линию;
- использование микрофонного эффекта и эффекта высокочастотного навязывания для снятия информационного сигнала с телефонного аппарата при положенной трубке.
Кроме того, телефонные линии, проложенные в помещении, могут использоваться в качестве:
- линий для передачи полученной информации;
- источника питания для устройств снятия информации;
- средства дистанционного управления устройствами снятия информации.
В следствие этого, методы и устройства защиты телефонных аппаратов телефонных линий должны быть направлены на исключение:
- использования телефонных аппаратов и линий для прослушивания переговоров, которые ведутся в помещении;
- непосредственного прослушивания телефонных аппаратов;
- несанкционированного использования телефонной линии.
Для защиты телефонного аппарата от утечки речевой информации используются пассивные и активные методы и устройства. К пассивным методам относятся:
- амплитудное ограничение опасных сигналов;
- фильтрация опасных сигналов;
- отключение источников опасных сигналов.
Амплитудное ограничение основано на использовании схем амплитудных ограничителей на диодах. Как известно, вольтамперная характеристика диодного ограничителя имеет вид, представленный на рис. 1.
Рис. 1. Вольтамперная характеристика диодного ограничителя
При такой вольтамперной характеристике сигналы ограничиваются и сильно ослабляются.
Как любое электронное устройство, телефонный и факсимильные аппараты, концентратор и соединяющие его линии создают в открытом пространстве довольно высокие уровни излучения в диапазоне частот вплоть до 150 МГц.
Благодаря малым размерам источника излучения и, следовательно, незначительной длине его внутренних монтажных проводов, уровень излучения
самого аппарата быстро уменьшается в соответствии с отдалением от него.
Кроме того, несимметричное внутреннее сопротивление телефонного аппарата, как источника излучения, относительно земли всегда значительно больше аналогичного сопротивления телефонной линии. Вследствие этого напряжения излучения в проводных линиях, измеряемые между ними и землей, обычно бывают меньше, чем аналогичные напряжения, измеряемые между линейными проводами и корпусом телефонного аппарата.
Для того чтоб полностью подавить все виды излучений, создаваемые телефонными аппаратами, необходимо отфильтровать излучение в линейных проводах, отходящих от аппаратов, и в проводах микротелефона, а также обеспечить достаточную защиту внутренней схемы телефонного аппарата. Это возможно только при значительной схемной переработке телефонных аппаратов и изменении их электрических параметров. Из сказанного вытекает, что для того, чтобы защитить телефонный аппарат, необходимо защитить цепь микрофона, цепь звонка, двухпроводную линию телефонной связи.
Рис. 4.2. Варианты схемной защиты телефонной линии (аппарата):
а — с помощью L, С и диодов (VD1...VD4 — КД 102А); б— с помощью R, С, диодов и реле
(VD1...VD8 — КД 405Д; Д01 — РЭС 15 РС4.591.001; Д02 — РЭС 9 РС4.524.205 П2
При создании схемы защиты телефонного аппарата необходимо знать условия работы, то есть, — выходят ли линии телефонной связи за пределы контролируемой зоны или нет. Так, схема, приведенная на рис. 2 а), позволяет вносить угасание не менее 65 дБ при UBX = 0,1 В в полосе частот 300-3400 Гц.
Схема, показанная на рис. 2 б), предназначена для комплексной защиты телефонных аппаратов. Ослабление сигнала, наведенного на обмотке звонка, — не менее 120 дБ в полосе частот 300-3400 Гц.
На рис. 3 представлены конкретные схемные решения для защиты элементов телефонного аппарата от подслушивания при положенной микротелефонной трубке.
Рис. 3. Примеры защиты телефонных элементов: а — телефонной линии (VD1...VD4 — КД 102А); 6 — цепи звонка (VDI, VD2 — КД 102А); в — цепи микрофона.
Для защиты концентраторов, автонаборных устройств, пультов связи, факсимильных аппаратов и т.д. необходимо использовать схемы, показанные на рис..2 а) и 3 а).
Оценить эффективность мер защиты телефонных аппаратов, концентраторов, автонаборных устройств, пультов связи, громкоговорителей систем радиотрансляции и оповещения, датчиков пожарной и охранной сигнализации, кондиционеров можно посредством аппаратуры УИП-88 или аналогичной.
Простая схема защиты цепей звонка для нейтрализации микрофонного эффекта представлена на рис. 4.
Рис. 4. Схема защиты цепей звонка
Для защиты от высокочастотного навязывания используются фильтры и амплитудные ограничители. Простейшая схема защиты микрофона при положенной телефонной трубке включает в себя конденсатор емкостью 0,01-0,05 мкФ (рис. 5). Глубина паразитной модуляции при этом уменьшается в 10000 и больше раз, что делает невозможным обработку такого сигнала.
Рис. 5. Схема защиты микрофона при положенной телефонной трубке
В качестве примера таких устройств можно привести устройство защиты "Барьер-М1", которое автоматически отключает телефонный аппарат (ТА) от линии при положенной трубке. При подаче в линию сигналов вызова оно автоматически подключает ТА к линии, но через блокирующие фильтры.
Наиболее эффективным способом защиты при проведении конфиденциальных переговоров является отключение ТА от линии.
Активные методы защиты ТА от утечки информации включают в себя подачу в телефонную линию при положенной трубке маскирующей низкочастотной шумовой помехи (100 Гц - 10 кГц). Устройства, формирующие такие помехи, называют устройствами линейного зашумления. При поднятой трубке ТА подача помехи в линию прекращается. Примером реализации такого устройства является устройство МП-1А (для аналоговых ТА) и МП-1Ц (для цифровых ТА).
Телефонные фильтры обычно встраиваются в схему ТА или в телефонную розетку и работают по своему назначению (защита помещения от утечки из него звуковой информации) при положенной микротелефонной трубке (МТТ). Схемная реализация таких устройств представлена на рис. 4.3.
Устройство защиты телефонных аппаратов УЗТ имеет следующие характеристики:
затухание, внесенное в разговорный тракт на частоте 1 кГц при напряжении сигнала 10 В, — не более 2 дБ;
затухание, внесенное в телефонную линию на частоте 1 кГц при напряжении сигнала 50 мВ, — не менее 80 дБ;
акустическая чувствительность устройства к акустическим полям не более 0,1 мкВ/Па;
устройство пассивно, питания не требует.
Устройство защиты телефонных аппаратов "Корунд" предназначено для защиты от утечки речевой информации за счет микрофонного эффекта. Устройство защиты телефонных разговоров от прослушивания "Корунд-М" также предназначено для защиты от прослушивания речи или любых других звуков с использованием телефонного аппарата, микротелефонная трубка (МТТ) которого лежит на подъёмном переключателе, то есть, в режиме "Вызов". Устройство легко устанавливается внутри безобрывной розетки типа РТШ-4 и ей подобных. Технические характеристики: затухание на частоте 1 кГц при напряжении 10 В — не более 2 дБ, при напряжении 50 мВ — не менее 80 дБ.
Устройство защиты от несанкционированного доступа "Гвард" предназначено для защиты цифровых телефонных аппаратов от утечки информации через акустические преобразователи самого аппарата. Все акустические преобразователи при установленном в корпусе ТА устройстве защиты "Гвард" отключены от ТА (при этом подавляются нежелательные внутренние электромагнитные связи в диапазоне речевых частот не менее, чем на 80 дБ).
Устройство защиты "Грань-300" предназначено для предотвращения прослушивания помещения через телефонный аппарат, который находится в режиме "Ожидание вызова". Это устройство блокирует работу защищаемого ТА при параллельном подключении другого аппарата или при снятии МТТ на уже установленном параллельном аппарате.
Технические характеристики:
обеспечивает затухание сигналов не менее 70 дБ в полосе 300-3400 Гц при положенной на аппарат МТТ, а затухание разговорного сигнала в той же полосе частот на частоте 25 Гц — не более 2 дБ;
потребляемый ток от линии АТС — не более 150 мкА;
работоспособно как с дисковыми, так и с электронными номеронабирателями.
Устройство защиты МП-1А-Ц предназначено для защиты телефонных аппаратов в цифровых сетях от утечки речевой информации через аппарат при положенной трубке (для беспрестанной круглосуточной работы).
Технические характеристики:
полоса создаваемого шумового сигнала — 0,02-300 кГц;
ток потребления от линии — не более 0,42 мА;
акустическая чувствительность — не более 0,1 мкВ/Па;
наработка на отказ составляет не менее 100000 часов;
конструктивно устройство выполнено в виде печатной платы с электрорадиоэлементами и легко устанавливается в телефонную евророзетку.
Позитивные особенности рассмотренных устройств:
- предотвращение перехвата информации методом ВЧ-навязывания;
- предотвращение перехвата речевой информации через утечку звонковой цепи;
- предотвращение перехвата с помощью микрофонов, передающих речевую информацию из телефонной линии в длинноволновом диапазоне при условии правильного размещения фильтра на телефонной линии.
Недостатком таких устройств является то, что они не защищают от другого многообразия систем перехвата.