Учебное пособие 800354

щих невозможность их выделения средствами разведки на фоне естественных шумов.

Активные меры направлены:

на создание маскирующих пространственных электромагнитных помех с целью уменьшения отношения сигнал/ шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средствами перехвата информационного сигнала;

на создание маскирующих электромагнитных помех в посторонних проводниках и соединительных линиях ВТСС с целью уменьшения отношения сигнал/ шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средствами разведки информационного сигнала ОТСС.

154

Исключение (ослабление) просачивания информационных сигналов ОТСС в цепи электропитания достигается путем фильтрации информационных сигналов.

Для создания маскирующих электромагнитных помех используются системы пространственного и линейного зашумления.

Экранирование технических средств. Функ-

ционирование любого технического средства обработки информации связано с протеканием по его токоведущим элементам электрических токов различных частот и образованием разности потенциалов между различными точками его электрической схемы, которые порождают магнитные и электрические поля, называемые побочным электромагнитными излучениями.

Узлы и элементы, в которых имеют место большие напряжения и малые токи, создают в так называемой ближней зоне электромагнитные поля с преобладанием электрической составляющей.

Узлы и элементы, в которых имеют место малые напряжения и большие токи, создают в ближней зоне электромагнитные поля с преобладанием магнитной составляющей.

Переменные электрическое и магнитное поля создаются также в пространстве, окружающем соединительные линии (провода, кабели) ОТСС. ПЭМИ ОТСС являются причиной возникновения наводки информационных сигналов в посторонних токоведущих

линиях и конструкциях. Эффективным методом снижения уровня ПЭМИ является экранирование их источников.

156

Различают следующие способы экранирования: электростатическое; магнитостатическое; электромагнитное.

Электростатическое экранирование по сущест-

ву сводится к замыканию электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводу электрических зарядов на землю (на корпус прибора). При этом заземление электростатического экрана является обязательным при реализации экранирования. Металлические экраны полностью устраняют влияние электростатического поля. Возможно применение и диэлектрических экранов, уменьшающих влияние поля в раз, где - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

Основные требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, сводятся к следующему:

-магнитная проницаемость экрана ( ) должна быть как можно больше;

-увеличение толщины стенок экрана повышает эффективность экранирования, но может привести к значительному увеличению габаритов и веса экрана;

-стыки, разрезы и швы экрана должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля;

-заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования.

Эффективность магнитостатического экранирования повышается при применении многослойных экранов.

Электромагнитное экранирование основано на ис-

пользовании магнитной индукции, создающей в экране переменные вихревые токи (токи Фуко). Магнитное поле

157

этих токов внутри экрана направлено навстречу возбуждающему полю, а за его пределами в ту же сторону, что и возбуждающее поле. Результирующее поле оказывается ослабленным внутри экрана.

Эффективность электромагнитного экранирования зависит от частоты и электрических свойств материала экрана. Чем ниже частота, тем слабее действует экран. Для частот вше 10 МГц экран из любого металла действует весьма эффективно.

Как правило, экранируются здания, помещения, корпуса приборов, распределительные короба - с помощью листовых или сеточных экранов, провода и кабели – экранирующими оболочками (оплетками). Эффективность экранирования оценивается величиной затухания электромагнитного поля, которое называют коэффициентом экранирования или степен6ью экранирования. В табл.6 и 7 приведены значения степени экранирования для некоторых экранированных помещений и экранов.

Экранировку более 100 дБ можно обеспечить лишь в специальных камерах. В обычных помещениях для повышения эффективности экранирования применяют дополнительные средства: токопроводящие лакокрасочные покрытия; шторы из металлизированной ткани; металлизированные стекла.

Таблица 6 Степень экранирования различных типов зданий

158

основном определяется длиной трубы, а не ее радиусом, поэтому применяют длинные и тонкие трубы. Сопротивление низкочастотного заземления лежит в среднем в пределах от 10 до 600 Ом. В случае высокочастотного заземления величина заземления определяется конструкцией заземляющей магистрали (в основном еѐ индуктивностью). Как правило, магистраль изготовляют в виде ленты или полосы, которая по сравнению с проводом круглого сечения обладает значительно меньшей индуктивностью.

Фильтрация информационных сигналов. Фильт-

рация осуществляется с целью предотвращения распространения нежелательных электромагнитных колебаний за пределы устройства - источника опасного сигнала или исключения воздействия на устройства, реагирующие на электромагнитные поля и наводки (на устройства - рецепторы). Для фильтрации сигналов используются разделительные трансформаторы и помехоподавляющие фильтры.

Разделительные трансформаторы используются:

для разделения по цепям питания источников и рецепторов наводки, если они подключены к одним и тем же шинам переменного тока;

для устранения асимметричных наводок; для ослабления симметричных наводок в цепи вто-

ричной обмотки, обусловленных наличием симметричных наводок в цепи первичной обмотки.

Отличия разделительного трансформатора от обычного в наличии внутреннего заземленного экрана между первичной и вторичной обмоткой, предотвращающего проникновение наводки во вторичную обмотку. Ослабление наводки может достигать 140 дБ.

Помехоподавляющие фильтры используются для исключения просачивания информационных сигналов в цепи электропитания. В настоящее время существует

160

большое количество различных фильтров, обеспечивающих ослабление нежелательных сигналов в разных участках частотного диапазона. Различают фильтры нижних, верхних частот, полосовые и заграждающие фильтры. Основное назначение фильтра – пропускать без ослабления сигналы

с частотами, лежащими в рабочей полосе частот, и подавлять (ослаблять) все сигналы с частотами, лежащими за пределами этой полосы.

Для исключения просачивания информационных сигналов в цепи электропитания используются фильтры нижних частот. Они характеризуются одной граничной частотой, выше которой сигналы подавляются Обычно в полосе пропускания ослабление не должно превышать 0,2 дБ, а в полосе подавления - должно составлять более 60 дБ. Устранение связей между входом и выходом фильтра обеспечивается экранированием. Конструктивно фильтры подразделяются на 3 группы:

фильтры, выполненные на элементах с сосредоточенными параметрами (индуктивно-емкостные или LCфильтры), предназначенные для работ на частотах о 300 МГц;

фильтры, выполненные на элементах с распределенными параметрами (полосковые, коаксиальные или волноводные), предназначенные для работы на частотах свыше 1 ГГц;

комбинированные фильтры, применяемые на часто-

тах 300..1000 ГГц.

Примеры фильтров и их характеристик приведены в

табл.8.

Таблица 8 Основные характеристики помехоподавляющих фильтров

161

Пространственное и линейное зашумление. В ря-

де случаев, несмотря на применение пассивных мер защиты, на границе контролируемой зоны информационный сигнал остается достаточно большим и может быть перехвачен. В этом случае применяют активные меры защиты, основанные на создании помех средствам разведки, что приводит к уменьшению отношения сигнал/ помеха на входе средства перехвата.

Для исключения перехвата побочных ЭМИ по электромагнитному каналу используется пространственное зашумление, а для исключения съема наводок информационных сигналов с посторонних проводников и соединительных линий ВТСС – линейное зашумление.

К системе пространственного зашумления

предъявляются следующие требования:

система должна создавать помехи во всем диапазоне частот возможных побочных электромагнитных излучений ОТСС;

помехи не должны иметь регулярной структуры;

162

уровень помех как по электрической так и по магнитной составляющей должен обеспечить на границе контролируемой территории отношение сигнал/ шум меньше допустимого значения.

В системах пространственного зашумления ис-

пользуются в основном помехи типа "белый шум" и

"синфазные помехи".

"Синфазные помехи" применяют для защиты ПЭВМ. В них в качестве помехового сигнала используются импульсы случайной амплитуды, совпадающие по форме и времени существования с импульсами полезного сигнала. Вследствие этого по спектральному составу помеховый сигнал аналогичен соответствующему скрываемому сигналу, то есть ПЭМИ ПЭВМ.

В настоящее время используются системы пространственного зашумления с помехами типа "белый шум", то есть излучающие широкополосный шумовой сигнал с равномерно распределенным энергетическим спектром во всем рабочем диапазоне частот, существенно превышающий уровень побочных электромагнитных излучений. Генераторы шума выполняются в виде отдельного блока или в виде отдельной платы, вставляемой в слои расширения системного блока ПЭВМ и питанием от общей шины компьютера. Примеры таких генераторов и их характеристик приведены в табл.9.

Пространственное зашумление как правило эффективно не только при закрытии электромагнитного, но и электрического каналов утечки информации, так как помеховый сигнал наводится на соединительных линиях ВТСС

163