Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Физические основы защиты информации». Бабурин А.В., Пахомова А.С
.pdfФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»
Кафедра систем информационной безопасности
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
к курсовому проектированию по дисциплине «Физические основы защиты информации» для студентов специальностей
090301 «Компьютерная безопасность»,
090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем»
очной формы обучения
Воронеж 2014
Составитель д-р техн. наук А. В. Бабурин, канд. техн. наук А. С. Пахомова
УДК 004.056.5
Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Физические основы защиты информации» для студентов специальностей 090301 «Компьютерная безопасность», 090302 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», 090303 «Информационная безопасность автоматизированных систем» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост. А. В. Бабурин, А. С. Пахомова. Воронеж, 2014. 22 с.
Методические указания разработаны в помощь студентам при выполнении курсового проекта и содержат минимальный необходимый теоретический материал и расчетные формулы. Также представлены примерные темы для курсового проектирования и рекомендуемая литература.
Методические указания подготовлены в электронном виде в текстовом редакторе MS Word 2013 и содержатся в файле Пахомова_КП_ФОЗИ.pdf.
Табл.: 2. Ил.: 5. Библиогр.: 6 назв.
Рецензент д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко
Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. А. Г. Остапенко
Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
© ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2014
1. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ОПАСНОСТИ
1.1. Алгоритм оценки опасности
Оценка опасности средств разведки осуществляется с учетом основных элементов технического канала утечки информации (ТКУИ) (рис. 1).
Объект |
|
Среда |
|
Средство |
защиты |
|
|
|
разведки |
|
|
|
|
|
Рис. 1. Основные элементы технического канала утечки информации
Оценка опасности средств разведки основана на расчете технических характеристик опасности средств разведки и последующем расчете на их основе информационных показателей оценки возможностей:
P=P(x),
где P – информационный показатель,
X – техническая характеристика опасности.
Информационные показатели сравниваются с заданными порогами на кривых обнаружения (рис. 2), в результате чего выносится решение об опасности средства разведки:
P(x)≥ ≤ Pпор.
Рис. 2. Кривые обнаружения детерминированных сигналов, используемые для определения пороговых значений
К основным техническим характеристикам опасности относятся:
ширина полосы обзора воздушных и космических средств разведки;
отношение сигнал/шум на входе радиоприемника;
предельное линейное разрешение на местности для оптико-электронных средств.
Алгоритм оценки опасности представляет собой последовательность решения задач, приведенных на рис. 3.
2
1.Ввод исходных данных по объекту защиты
2.Информационный поиск исходных данных по
средству разведки
3. Ввод заданных пороговых значений информационных показателей
4.Обоснование и ввод исходных данных по среде
5.Расчет технических характеристик опасности
6. Расчет информационных показателей возможностей
7.Сравнение информационных показателей возможностей с пороговыми значениями
8.Принятие решения об опасности средства
Рис. 3. Алгоритм оценки опасности
Вкурсовой работе решаются задачи 1, 2, 5.
1.2.Пояснения к задаче 1. Ввод исходных данных
по объекту защиты
Вид объекта защиты выбирается произвольно. Обосновывается актуальность защиты информации о выбранном объекте. Технические характеристики для защищаемого РЭС определяются по техническому паспорту или описанию, найденному в Интернете.
3
Примеры.
Объект защиты - сотовый телефон
На сайте http://habrahabr.ru/company/beeline/blog/
202216/ находим данные для терминалов стандарта GSM (рис. 4)
Рис. 4. Данные для терминалов стандарта GSM
Если каких-либо данных не хватает, то соответствующие характеристики задаем из условия наилучших условий ведения разведки. Например, коэффициенты усиления антенн – 1.
На сайте https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D0 35_%D0%98%D1%80%D0%B1%D0%B8%D1%81 находим данные по российской авиационной малогабаритной РЛС Н035 «Ирбис» : средняя мощность радара на излучение — порядка 5 кВт, максимальная — 20 кВт.
1.3.Пояснения к задаче 2. Информационный поиск
всети Интернет исходных данных по средствам разведки
Пример.
На сайте http://www.rohdeschwarz.ru/products/radiomonitoring/receivers/EM100/Features/
находим данные по приемнику R&S®EM100.
На сайте vckb.ru/ckeditor_assets/.../43/napravleniya_ razvitiya_predpriyatiya.doc находим данные по чувствительности пеленгатора.
4
Найдены отдельные данные по разным средствам. Для проведения расчетов желательно подобрать данные по одному средству.
Такие данные можно найти, например, в источнике http://www.analitika.info/kanalutechki.php?page=1&full=block_a rticle9&articlepage=1.
Данные по спутникам оптико-электронной разведки можно найти на сайте http://sovzond.ru/products/ spatial-data/satellites/. Например, данные по КА World View,
представленные в табл. 1 и 2.
Таблица 1 Основные характеристики космического аппарата
Параметр |
Значение |
|||
Дата запуска: |
13 августа 2014 г. |
|||
|
|
|
Ball Aerospace & Technologies |
|
Разработчик: |
(США), EXELIS (США; бортовая |
|||
|
|
|
съемочная аппаратура) |
|
Стартовая площадка: |
авиабаза Ванденберг (США) |
|||
Средство выведения: |
РН Atlas-5 (США) |
|||
Оператор: |
DigitalGlobe (США) |
|||
|
Масса: |
2800 кг |
||
|
|
Тип: |
Солнечно-синхронная |
|
Орбита |
|
Высота: |
620 км |
|
|
|
Наклонение: |
98 град. |
|
Расчетный срок |
7 лет |
|||
функционирования: |
||||
|
||||
5
Таблица 2 Основные технические характеристики съемочной
аппаратуры
|
VNIR |
|
|
|
||
Режим съемки |
Панхрома |
|
Мультиспе |
|
SWIR |
CAVIS |
|
тический |
|
ктральный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,405–0,420 |
|
|
|
0,40–0,45 |
|
|
(Desert |
|
|
|
|
|
Clouds) |
|
|
|
|
(фиолетовы |
|
|
|
|
|
|
|
|
0,459–0,509 |
|
|
|
|
й или |
|
|
|
|
|
|
|
|
(Aerosol-1) |
|
|
|
|
coastal) |
|
|
|
|
|
|
|
1,195–1,225 |
0,525–0,585 |
|
|
|
|
0,45–0,51 |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-1) |
(Green) |
|
|
|
|
(синий) |
|
||
|
|
|
|
1,550–1,590 |
0,635–0,685 |
|
|
|
|
0,51–0,58 |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-2) |
(Aerosol-2) |
|
|
|
|
(зеленый) |
|
||
|
|
|
|
1,640–1,680 |
0,845–0,885 |
|
|
|
|
0,585–0,625 |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-3) |
(Water-1) |
|
|
|
|
(желтый) |
|
||
|
|
|
|
1,710–1,750 |
0,897–0,927 |
|
|
|
|
0,63–0,69 |
|
||
Спектральный |
|
|
|
(SWIR-4) |
(Water-2) |
|
0,50–0,90 |
|
(красный) |
|
|||
диапазон, мкм |
|
|
2,145–2,185 |
0,930–0,965 |
||
|
|
0,705–0,745 |
|
|||
|
|
|
|
(SWIR-5) |
(Water-3) |
|
|
|
|
(крайний |
|
||
|
|
|
|
2,185–2,225 |
1,220–1,252 |
|
|
|
|
красный |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-6) |
(NDVI- |
|
|
|
|
или red- |
|
||
|
|
|
|
2,235–2,285 |
SWIR) |
|
|
|
|
edge) |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-7) |
1,365–1,405 |
|
|
|
|
0,77–0,895 |
|
||
|
|
|
|
2,295–2,365 |
(Cirrus) |
|
|
|
|
(ближний |
|
||
|
|
|
|
(SWIR-8) |
1,620–1,680 |
|
|
|
|
ИК-1) |
|
||
|
|
|
|
|
(Snow) |
|
|
|
|
0,86–1,04 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,105–2,245 |
|
|
|
|
(ближний |
|
|
|
|
|
|
|
|
(Aerosol-3) |
|
|
|
|
ИК-2) |
|
|
|
|
|
|
|
|
2,105–2,245 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(Aerosol-3) |
Пространствен |
|
|
|
|
|
|
ное разрешение |
0,31 |
|
1,24 |
|
3,72 |
30 |
(в надире), м |
|
|
|
|
|
|
Максимальное |
|
|
|
|
|
|
отклонение от |
|
|
|
40 |
|
|
надира, град |
|
|
|
|
|
|
Радиометричес |
|
|
|
|
|
|
кое |
|
11 |
|
14 |
11 |
|
разрешение, |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
бит/пиксель |
|
|
|
|
|
|
6
Продолжение табл. 2
Режим съемки |
VNIR |
SWIR |
CAVIS |
Точность |
|
|
|
геопозициони- |
CE90 mono = 3,5 |
|
|
рования, м |
|
|
|
Ширина |
|
|
|
полосы |
|
13,1 |
|
съемки, км |
|
|
|
Периодичност |
|
|
|
ь съемки, |
|
1 |
|
сутки |
|
|
|
Производитель |
|
|
|
ность съемки, |
|
0,68 |
|
млн кв. |
|
|
|
|
|
|
|
км/сутки |
|
|
|
Возможность |
|
|
|
получения |
|
Да |
|
стереопары |
|
|
|
Формат |
GeoTIFF, NITF |
|
|
файлов |
|
||
|
|
|
|
1.4. Пояснения к задаче 5. Расчет технических характеристик опасности
Расчет ширины полосы обзора проводится по следующим формулам.
Для плоской Земли
S= 2h tg(sp)
При малых углах sp ≤0,1 рад можно считать tg(sp)=sp (в радианах)
0,1 рад=5°43´,77
1 рад=57, 3°
С учетом сферичности Земли (длина дуги окружности)
7
S= 2Re |
|
|
|
|
|
|
|
||
Re= 6378137 м |
|
|
|
|
α°= |
|
|
|
-s° |
|
|
|
||
Здесь обозначено sin-1()=arcsin()
Максимальная полоса обзора при заданной высоте h соответствует углу
α°= |
|
|
(при f=90°) |
|||
|
|
|||||
Smax= 2Re |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|||||
|
|
|||||
Геометрические построения и угловые параметры, необходимые для расчета ширины полосы обзора, приведены на рис. 5.
Рис. 5. Угловые параметры для расчета ширины полосы захвата
8