ЛЕКЦИЯ 11 Защита от деструктивного воздействия по цепям электропитания

11.1. Классификация способов деструктивного воздействия по питанию

11.2. Варианты питания компьютеров от сети

11.3. Блок питания компьютера

11.4. Сетевой фильтр

11.5. Устройства бесперебойного питания

11.6. Комплексная защита от деструктивных воздействий по питанию

11.1. Классификация способов деструктивного воздействия по питанию

В реальных условиях эксплуатации электронной аппаратуры в ее цепях питания возникают различного вида электрические перегрузки, создаваемые электромагнитными импульсами естественного и искусственного происхождения (грозовые разряды, статическое электричество, работа или авария другой электронной аппаратуры, электрооборудования, преднамеренные силовые воздействия по сетям обмена информацией и питания). Любой компьютер или другое электронное оборудование информационно-вычислительных систем имеет источник питания. Без него аппаратура просто не может работать. Поэтому для деструктивного воздействия такой канал выбран не случайно.

Преднамеренное силовое воздействие по сети электропитания – это преднамеренное создание резкого всплеска напряжения в сети питания с амплитудой, длительностью и энергией всплеска, способного привести к сбоям в работе оборудования или его деградации (выводу из строя). Для этого используются специальные технические средства, которые подключаются к сети непосредственно с помощью гальванической связи через конденсатор или трансформатор.

Классификация технических средств силового деструктивного воздействия по сетям питания

По способу подключения

По способу управления

По принципу действия

Последовательные

С ручным управлением

Переключающие однофазное напряжение на линейное

С вольто- добавочным трансформатором

С параллельным подключением и емкостным или индуктивным накопителями

Специальные и другие технические средства

Параллельные

С дистанционным управлением

Автоматические

Комбинированные

С индуктивным генератором высоковольтных импульсов

С низковольтным емкостным накопителем большой энергии

С высоковольтным емкостным накопителем малой

Классификация технических средств силового деструктивного воздействия по сетям питания

В качестве примера такого средства можно привести так называемый «чемодан обнаружения» французской фирмы «COFROEXPORT», в состав которого входит подключаемый к сети питания высоковольтный генератор для вывода из строя несанкционированно подключенных к сети питания электронных систем. При разработке концепции безопасности необходимо учитывать и возможность таких воздействий по сетям питания, для чего, в первую очередь, необходимо провести классификацию технических средств силового воздействия. Возможная классификация современных технических средств силового деструктивного воздействия по сетям питания представлена на рисунке.

К классу «Специальные и другие технические средства» отнесены, в частности, различные суррогатные средства деструктивного воздействия, имеющиеся под рукой. Например, может быть использована ближайшая трансформаторная подстанция, к части вторичной обмотки ее трансформатора можно подключить техническое средство воздей­ствия с емкостным накопителем, параметры которого подобраны так, что вторичная обмотка трансформатора, магнитопровод и емкостной накопитель образуют повыша­ющий резонансный автотрансформатор. Такое силовое воздействие может вывести из строя все электронное оборудование, обслуживаемое данной подстанцией. К этому же классу отнесены и средства перепрограммирования источников бесперебойного питания (UPS) с использованием, например, программных закладок. Со­временные мощные полнопроточные UPS импортного производства имеют встроен­ное программное обеспечение для управления, в том числе и уровнем выходного напряжения. Соответствующая программная закладка может быть активизирована в любой момент командой по сети электропитания и на короткое время перепрограм­мирует UPS на максимально возможное выходное напряжение, которое приведет к выходу из строя защищаемого UPS оборудования. Поскольку программное обеспече­ние UPS специализировано, искать такие закладки трудно.

В качестве примера относительно недорогих устройств деструктивного воздействия можно привести устройства с электролитическими конденсаторами, имеющие удель­ную объемную энергию, равную 2000 кДж/м³. Подобное устройство, размещенное в обычном кейсе, способно вывести из строя до 20-и компьютеров одновременно. Ори­ентировочная стоимость такого кейса составляет от 10 000 до 15 000 долларов США. Еще эффективнее работают молекулярные накопители (ионисторы), удельная объемная энергия которых достигает 10 МДж/м . Технические средства деструктивного воздействия, содержащее ионисторы, способны вывести из строя все компьютеры даже большого вы­числительного центра. Стоит такое техническое средство примерно 50 000 долларов США.