Побочные электромагнитные излучения и наводки
Термин ПЭМИН (побочные электромагнитные излучения и наводки) появился в конце 60-х - начале 70-х годов при разработке методов предотвращения утечки информации через различного рода демаскирующие и побочные излучения электронного оборудования. В Европе и Канаде для обозначения данного термина используется "compromising emanation" - компрометирующее излучение. Несмотря на то, что проявления ПЭМИН были замечены еще в XVIII веке, полномасштабные исследования начались во время Второй мировой войны. Опасность ПЭМИН с точки зрения защиты информации впервые наглядно была продемонстрирована голландским инженером Вим ван Эку, который в 1985 году опубликовал статью "Электромагнитное излучение видеодисплейных модулей: Риск перехвата?". Статья была посвящена потенциальным методам перехвата композитного сигнала видеомониторов. В марте 1985 года на выставке Securecom-85 в Каннах Вим ван Эк продемонстрировал оборудование для перехвата излучений монитора. Опыт был достаточно прост: в автомобиле, стоящем на улице, был установлен обычный телевизионный приемник с усовершенствованной антенной, на экране которого можно было наблюдать ту же самую картину, которую воспроизводил монитор компьютера в здании рядом с автомобилем. Эксперимент доказал, что перехват информации с монитора возможен с помощью незначительно доработанного обычного телевизионного приемника. Процессы и явления, являющиеся источниками ПЭМИН, можно разделить на четыре вида:
не предусмотренные функциями радиосредств и электрических приборов преобразования внешних акустических сигналов в электрические сигналы;
побочные низкочастотные излучения;
побочные высокочастотные излучения;
паразитные связи и наводки.
Побочные преобразования акустических сигналов в электрические
Акустоэлектрическими преобразователями называются преобразователи внешних акустических сигналов в электрические. К акустоэлектрическим преобразователям относятся различные элементы, детали и устройства, способные под воздействием давления акустической волны создавать эквивалентные электрические сигналы или изменять свои параметры.
Классификация акустоэлектрических преобразований по физическим процессам, порождающим опасные сигналы:
На выходе активных акустоэлектрических преобразователей под воздействием акустической волны образуются эквивалентные электрические сигналы, пассивные же реагируют лишь изменением своих параметров.
В пассивных акустоэлектрических преобразователях под воздействием акустической волны изменятся параметры элементов схем средств. В конечном итоге изменяются и параметры циркулирующих в них электрических сигналов. Чаще всего изменяются индуктивности и емкости электрических цепей.
К наиболее распространенным случайным акустоэлектрическим преобразователям относятся:
вызывные устройства телефонных аппаратов;
динамические головки громкоговорителей, электромагнитные капсюли телефонных трубок, электрические двигатели бытовых электроприборов;
катушки контуров, дросселей, трансформаторов, провода монтажных жгутов, пластины (электроды) конденсаторов;
пьезоэлектрические вещества (кварцы генераторов, виброакустические излучатели акустических генераторов помех);
ферромагнитные материалы в виде сердечников трансформаторов и дросселей.
Опасные сигналы, образованные в результате акустоэлектрического преобразования, могут:
распространяться по проводам за пределы контролируемой зоны;
излучаться в пространство;
модулировать другие сигналы.
Опасность акустоэлектрического преобразователя зависит от его чувствительности.
Таким образом, в повседневной жизни нас окружают различные устройства, элементы которых могут выступать в качестве акустоэлектрических преобразователей. При этом нельзя пренебрегать опасными сигналами маленьких значений, так как современная техника очень чувствительна и способна улавливать сигналы даже незначительной мощности. Более того, не всегда для извлечения сигнала малой мощности необходима техника с высокой чувствительностью.
Низкочастотные и высокочастотные излучения технических средств
При функционировании радиоэлектронных средств и электрических приборов возникают побочные излучения электромагнитных полей (ЭМ-полей), которые могут содержать защищаемую информацию. Источниками излучений чаще всего являются токопроводящие цепи, содержащие статические или динамические заряды. Носители информации могут попадать в цепи непосредственно в процессе обработки информации, а также через паразитные связи.
Вид излучения и характер распространения ЭМ-поля зависят от частоты колебания поля и вида излучателя. Различают низкочастотные и высокочастотные опасные излучения.
Низкочастотными считаются излучения звукового диапазона, источниками которых являются цепи и устройства звукоусилительной аппаратуры (микрофоны, аудиомагнитофоны, телефонные аппараты, кабели между этими устройствами и т.п.).
К высокочастотным опасным излучениям относятся электромагнитные поля, излучаемые цепями радиоэлектронных средств, по которым распространяются высокочастотные сигналы, содержащие защищаемую информацию. К основным источникам побочных излучений с мощностью, достаточной для выхода сигнала за пределы контролируемой зоны, относятся:
гетеродины радио- и телевизионных приемников;
генераторы подмагничивания и стирания аудио- и видеомагнитофонов;
усилители и логические элементы в режиме паразитной генерации;
электронно-лучевые трубки мониторов и телевизоров;
элементы ВЧ-навязывания;
элементы компьютера, в которых циркулируют сигналы в параллельном коде.
К излучающим элементам ВЧ-навязывания относятся радио- и механические элементы, которые модулируют подводимые к ним электрические и радиосигналы:
нелинейные элементы, на которые одновременно поступают низкочастотный электрический сигнал и высокочастотный гармонический сигнал. При этом последний модулируется первым.
токопроводящие механические конструкции, изменяющие свой размер и переотражающие внешнее ЭМ-поле.
В реальной жизни характер распространения электромагнитных волн очень сложен и в общем случае не поддается строгому математическому описанию в виду большого количества влияющих на него факторов (например, отражения ЭМ-волн от многочисленных преград).