Лабораторная работа № 10

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ОТ УТЕЧЕК ПО ВИБРОАКУСТИЧЕСКОМУ КАНАЛУ

С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИСТЕМЫ «ШТОРМ-7»

Цель работы: получить навыки работы с системой противодействия утечкам информации по виброакустическому каналу.

Краткие сведения по предотвращению утечек информации по виброакустическим каналам

В настоящее время виброакустическая защита помещений от утечки информации занимает приоритетное направление в области информационной безопасности. Для этих целей используются приборы и системы виброакустического зашумления помещений, обеспечивающие маскировку речевых сигналов в случае ведения конфиденциальных переговоров.

При произнесении речевого сообщения формируются механические колебания воздушной среды. При взаимодействии с твердыми поверхностями (стенами, перегородками) они преобразуются в вибрационные колебания, которые распространяются по строительным конструкциям зданий. На рис. 10.1 показаны возможные пути утечки акустических и вибрационных колебаний из помещений.

Если установить акустические и вибрационные утечки на этих конструкциях за пределами помещения, появляется возможность проконтролировать разговоры внутри его. Установить датчик можно дистанционным способом с помощью выстреливающих устройств. Используют также лазерные устройства и направленные микрофоны. Действие лазерных устройств основано на снятии вибраций от речевых сигналов с оконного стекла, а направленные микрофоны регистрируют речевые сигналы по акустическому каналу (например, через открытую форточку). Лазерные устройства позволяют прослушивать помещение с расстояния до 300 м.

Рис. 10.1. Схема акустических и вибрационных каналов утечки: 1 – микрофон подслушивания; 2 – вибродатчики подслушивания; 3 – батарея отопления; 4 – полость для кабелей; 5 – дверь;

6 – воздушная вентиляция; 7 – окно; – распределение вибрационных колебаний; – распространение акустических колебаний

Для подавления утечек речевой информации из помещений используется отечественная система «Шторм-7». Она состоит из четырех взаимосвязанных приборов (рис. 10.2): акустических излучателей «OMS-2000», виброакустических преобразователей «ВД-1» для фо р- мирования шумовых сигналов в оконных стеклах, системе отопления и вентиляции помещения; электромагнитных излучателей «TRN-2000» для формирования помеховых колебаний в стенах и перекрытии помещения, трехканального прибора виброакустической защиты «SI-3010» для «зашумления» помещений.

Данный прибор имеет два независимых канала для подключения виброизлучателей и может работать от внешнего источника шумовой помехи, в режиме формирования шумовых сигналов с заданными характеристиками, а также в режиме формирования шумов с учетом громкости ведущихся переговоров в помещении. Перечисленные шумовые сигналы с помощью излучателей «OMS-2000» и «TRN-2000» преобразуются в акустические или электромагнитные колебания соответственно для зашумления акустических и электромагнитных каналов утечки информации. Для зашумления виброакустических сигналов в стенахиперекрытиях помещенийиспользуются преобразователи «ВД-1».

Регуляторами «АЧХ В4» и «АЧХ Н4» прибора «SI-3010» формируется форма спектральной плотности излучаемых шумов. Данный прибор позволяет сформировать гармонический сигнал, используемый для настройки системы зашумления.

Рис. 10.3 – 10.9 дают представление о работе системы «Шторм-7» и эффективности ее применения.

На рис. 10.3 представлены запись, полученная с помощью акселерометра вибрационного шума в стене (левый верхний график), и его спектральная плотность (правый верхний график). Нижняя часть рисунка демонстрирует возможности изменения спектральной плотности регулятором «АЧХ В4» (в одном и другом крайних его положениях).

Рис. 10.2. Изображение системы «Шторм-7»: 1 – акустические излучатели «OMS-2000»; 2 – виброакустические преобразователи

«ВД-1»; 3 – электромагнитные излучатели «TRN-2000»; 4 – трехканальный прибор виброакустической защиты «SI-3010»

(вид спереди и сзади)

Рис. 10.3. Спектральная плотность шумовой помехи, формируемой системой «Шторм-7» в стене (регулятор «АЧХ ВЧ» генератора «SI-3010» в крайних положениях)

Рис. 10.4. Спектр шумовой помехи, формируемой системой «Шторм-7» в стене (регулятор «АЧХ НЧ» генератора «SI-3010» в крайнем положении)

Рис. 10.5. Оценка эффективности зашумления информационного сигнала частотой 500 Гц системой «Шторм-7» в стене

Рис. 10.6. Спектральная плотность естественного шума в стекле

Рис. 10.7. Спектральная плотность шума с добавлением гармонического сигнала частотой 1000 Гц в стекле

Рис. 10.8. Спектральная плотность шумовой помехи, формируемой системой «Шторм-7» в стекле

Рис. 10.9. Оценка эффективности зашумления гармонического сигнала частотой 1000 Гц системой «Шторм-7» в стекле

Рис. 10.3 – 10.9 отражают различные случаи формирования шумов в стене или стекле с заданной спектральной плотностью.

Задание

1.Оцените эффективность использования системы «Шторм-7» для предотвращения утечек речевой информации из помещения через застекленные окна.

2.Оцените эффективность использования системы «Шторм-7» для предотвращения утечек речевой информации из помещения через двери.

Содержание отчета

1.Актуальность решения задачи по предотвращению утечек речевой информации через застекленные окнаидверипомещения.

2.Принцип работы системы «Шторм-7».

3.Технология работы с системой «Шторм-7» по предотвращению утечек речевой информации через застекленные окна и двери помещения.

4.Результаты исследования эффективности системы «Шторм-7» по предотвращению утечек речевой информации из помещения при разных спектральных плотностях формируемых шумов (графики), устанавливаемых регуляторами «АЧХ В4» и «АЧХ Н4». Выводы.

5.Ответы на контрольные вопросы.

Порядок выполнения работы

1. Соберите экспериментальную установку для проведения исследований.

Помимо комплекса «Шторм-7» установка включает прибор для регистрации виброакустических колебаний (ПВК) и конструкцию, имитирующую помещение.

Схема ПВК показана на рис. 10.10 и включает в себя датчик механических колебаний на базе пьезоэлемента, усилитель и персональный компьютер.

Рис. 10.10. Схема прибора для регистрации виброакустических колебаний

Конструкция является имитатором помещения для переговоров и выполнена в виде замкнутой коробки, структура и размеры которой изображены на рис. 10.11. С внешней стороны стекла расположен пьезоэлемент, с внутренней стороны которого установлен виброакустический преобразователь «ВД-1», зафиксированный силикатным клеем. На внутренней части стены коробки находится электромагнитный излучатель «TRN-2000». Внутри коробки размещаются акустический излучатель «OMS-2000» и сотовый телефон для имитации разговора нескольких лиц.

Рис. 10.11. Схема и размеры коробки с извлекаемым стеклом

Для начала записи следует нажать на кнопку F8, а для ее прекращения – на кнопку Esc. Чтобы прослушать снятую информацию, пользуемся кнопкой F9.

Активируя оба прибора, через «SI-3010» на входной канал подаем звук, регуляторы «АЧХ ВЧ» и «АЧХ НЧ» шумов ставим в полож е- ние минимума. Далее анализируются:

-спектральная плотность регистрируемых колебаний пьезоэлементом;

-наличие признаков постороннего звука на кривой спектральной плотности (например, голоса с сотового телефона).

Подбором положения регуляторов добиваются наихудшей разборчивости разговора в помещении. Полученные при этом спектральные плотности регистрируются и приводятся в отчетной документации.

Вновь подбирают положения регуляторов для обеспечения наилучшей разборчивости разговора в помещении. Полученные спектральные плотности шумов также приводятся в отчетной документации.

2. На внешней стороне коробки установите пьезоэлемент прибора (рис. 10.12) для имитации операции несанкционированного съема ре-

чевой информации. Регуляторами «АЧХ ВЧ» и «АЧХ НЧ» производится подборка спектральных плотностей генерируемых шумов, обеспечивающих наилучшую разборчивость формируемого сотовым телефоном разговора. На ПЭВМ установлена программа для работы со звуковыми сигналами «Wave Pad». С помощью данной программы регистрируются колебания стеклолиста при разных режимах работы системы «Шторм-7» (см. рис. 10.12).

Рис. 10.12. Схема размещения приборов и подключения устройств

Контрольные вопросы

1.Какие основные приборы системы «Шторм-7» вы знаете? Объяснить их назначение и принцип работы.

2.Какие функции выполняют приборы системы «Шторм-7»?

3. Какой принцип положен в основу дистанционной регистрации механических колебаний оконного стекла?

4. Почему изменяется разборчивость речи в шумах с разными спектральными плотностями?