же оконечные наземные передающие и приемные станции. Естественно, что связь возможна лишь в том случае, если спутник находится в зоне видимости обеих земных станций. Для ретрансляции радиосигналов применяются КА на гео­ стационарных, эллиптических и низких орбитах.

При распространении радиоволн в городской черте про­ исходит существенное искажение по сравнению с распро­ странением на открытых пространствах за счет многочислен­ ных переотражений от стен зданий и помещений и затухания в них. Эти обстоятельства необходимо учитывать при оценке пространственной ориентации и возможностей каналов утеч­ ки информации.

3.5. Акустические каналы утечки информации

Звуковые колебания в жидкой и газообразной среде представляют собой продольные волны, так как частицы жидкости или газа (воздуха) колеблются вдоль линии распро­ странения звука. Вследствие этого образуются сгущения и разряженные среды, двигающиеся от источника колебаний с определенной скоростью, называемой скоростью звука.

Волнообразное изменение плотности среды, вызванное звуковыми колебаниями, называется звуковой волной. На­ правление распространения звуковых волн —звуковым лу­ чом, а поверхность, соединяющая точки поля с одинаковой фазой колебания, например точки максимального сгущения - фронтом волны. Звуковые лучи пересекают фронт волны под прямым углом. В общем случае фронт волны имеет сложную форму, но в большинстве практических случаев ограничива­ ются соотношениями для плоскостей, сферической и цилинд­ рической форм фронта.

К параметрам, характеризующим распространение звуко­ вых колебаний, относятся: длина волны, скорость звука, аку­ стическое сопротивление, интенсивность звука и затухание.

Если период колебаний Т, то частота колебаний / = ,

а длина звуковой волны, равная расстоянию между соседни­ ми фронтами, находящимися в одинаковой фазе

где с - скорость звука.

Частота колебаний задается источниками звука, а ам­ плитуда их определяется при прочих равных условиях инер­ циальными свойствами частиц среды, в которой распростра­ няются звуковые волны. При этом чем выше плотность сре­ ды, тем лучше распространяется в ней звук.

Частоты колебаний подразделяются на низкие, средние и высокие звуковые и ультразвуковые. К низким относятся частоты, лежащие в пределах 200-500 Гц, к средним - лежа­ щие в пределах от 2000-5 000 Гц, к высоким - до 20000 Гц. Выше 20000 Гц до 200 кГц распространяется диапазон ульт­ развуковых частот.

Скорость распространения звуковых волн в идеальной среде определяется по формуле

(3.6)

где v - показатель адиабаты;

R0 - универсальная газовая постоянная;

М - молекулярный вес газа; Тл —абсолютная температура.

Скорость звука в воздухе при температуре 20 °С и нор­ мальном атмосферном давлении приблизительно равна 340 м/с.

Для жидкости скорость распространения звука опреде­ ляется формулой

где р. - коэффициент сжимаемости; р - плотность жидкости.

В акустическом канале утечки носителем информации от источника к несанкционированному получателю является акустическая волна в атмосфере, воде и твердой среде. Ис­ точниками ее могут быть:

-говорящий человек, речь которого подслушивается

вреальном масштабе времени или озвучивается звуковос­ производящим устройством;

-механические узлы механизмов и машин, которые при работе издают акустические волны.

Структура акустического канала утечки информации приведена на рис. 3.9.

t

Помехи

Рис. 3.9. Структура акустического каналаутечки информации

Источниками акустического сигнала могут быть люди; звучащие механические, электрические или электронные устройства; приборы и средства, воспроизводящие раннее записанные звуки. Источники сигналов характеризуются диапазоном частот, мощностью излучения (Вт), интенсив­ ностью излучения (Вт/м2) - мощностью акустической вол­

ны, прошедшей через перпендикулярную поверхность пло­ щадью 1 м2, громкостью звука (дБ), измеряемой как деся­ тичный логарифм отношения интенсивности звука к порогу слышимости. Порог слышимости соответствует мощности звука 10~12 Вт или звуковому давлению на барабанную пе­ репонку уха человека 2 *10-5 Па.

Уровень громкости различных звуков представлен дан­ ными табл. 3.4.

Среда распространения носителя информации от ис­ точника к приемнику может быть однородной (воздух, вода) и неоднородной, образованной последовательными участка­ ми различных физических сред: воздуха, древесины дверей, стекол окон, бетона или кирпича стен, различными породами

земной поверхности и т.д. Но и в однородной среде ее пара­ метры непостоянны, могут существенно отличаться в разных точках пространства.

Акустические волны как носители информации харак­ теризуются следующими показателями и свойствами:

-скорость распространения носителя;

-величина (коэффициентом) затухания или поглощения;

-условия распространения акустической волны (коэф­ фициент отражения от границ различных сред, дифракция).

При распространении звуковых колебаний движение частиц среды вызывает давление во фронте волны. Фронтом звуковой волны называется поверхность, соединяющая точки поля с одинаковой фазой колебания. По мере распростране­ ния в любой среде звуковые волны затухают. С увеличением частоты величина затухания быстро возрастает, поэтому при постоянной мощности излучения дальность распространения с ростом частоты падает.

При распространении акустической волны в среде ее траектория изменяется в результате отражения и дифракции. На границе сред с разной плотностью акустическая волна частично переходит из одной среды в другую, частично от­ ражается от границы между средами. Доля проникающего или отраженного звука зависит от соотношения значений акустических сопротивлений сред, равных произведению удельной плотности веществ р на скорость звука в нем с.

Коэффициент проникновения звука в иную среду при существенном различии акустических сопротивлений сред

где с,;с2 - скорости звука в различных средах; р,; р2 ~ плот­ ности сред распространения звуковой волны.

В соответствии с ней при нормальном падении звука из воздуха на воду, бетон, дерево в эти среды проникает не бо­ лее тысячной доли мощности звука.'Отражение звука может происходить от поверхности раздела слоев воздуха и воды с различными значениями акустического сопротивления вслед­ ствие неодинаковой температуры и плотности. Этим объяс­ няются значительные колебания (в 10 и более раз) дальности распространения звука в атмосфере. Заметное влияние на ха­ рактер распространения акустической волны в атмосфере может оказать ветер.

При определенных условиях неоднородности создаются условия для образования акустических (звуковых) каналов, по которым акустическая волна может распространяться на значительные расстояния, как свет по оптическим светово­ дам. Акустические каналы чаще всего образуются в воде морей и океанов на определенной глубине, на которой в резуль­ тате влияния двух противоположных факторов (плотности воды и ес температуры) минимизируются скорость распро­ странения акустической волны. Скорость распространения акустической волны в воде, с одной стороны, увеличивается с глубиной из-за повышения плотности воды, но, с другой стороны, уменьшается при понижении ее температуры в бо­ лее глубоких слоях, особенно в летнее время. В результат^ этих двух противоположных факторов влияния на опреде­ ленной глубине, зависящей от температуры над поверхно­ стью воды и ее солености, образуются области с меньшей скоростью распространения акустической волны. Акустиче­ ская волна, попадающая в эту область, распространяете** внутри ее с соответствующим для параметров воды затухани­ ем. При отклонении траектории распространения волна, пре­ ломляясь в неоднородной области, возвращается в канал*' В акустическом канале звуковая волна от подводных взрывов может распространяться на расстояние в сотни километров.

Встречая на своем пути следования разные среды, аку­ стические волны могут частично поглощаться и отражаться. При каждом отражении часть энергии звука теряется вслед­ ствие поглощения. Отношение поглощенной энергии звука к падающей называется коэффициентом поглощения (а ). Ко­ эффициенты поглощения звука некоторых материалов при­ ведены в табл. 3.5

Т а б л и ц а 3.5

За счет многократных переотражений акустической волны в замкнутом пространстве возникает явление послезвучания —реверберация. Величина реверберации оценивается временем Тр после выключения источника звука, в течение которого энергия звука уменьшается на 60 дБ. Вследствие многократных переотражений в помещении на барабанную перепонку человека или мембрану микрофона оказывают давление акустические волны, распространяющиеся разными путями от источника звука. Интерференция волн с разными фазами может при достаточно большом времени ревербера­ ции приводить к ухудшению соотношения сигнал/помеха в точке приема и уменьшению разборчивости речи. Чем боль­ ше размеры помещения и меньше коэффициент поглощения ограждающих поверхностей, тем больше время ревербера­ ции. При большом времени реверберации помещение кажет­ ся гулким. Однако при очень малом Тр на микрофон воздей­ ствует в основном быстрозатухающая прямая волна. В этом случае слышимость речи при удалении от источника резко

уменьшается, а тембр звуков речи за счет большего затухания в среде распространения высоких частот обедняется. Время реверберации менее 0,85 с не заметно для слуха. Для боль­ шинства помещений с их объемам и акустической отделкой время реверберации мало (0,2-0,6 с) и его можно не учиты­ вать при оценке разборчивости.

Время реверберации в помещении объемом V вычисля­

помещении;

Sk и а к - площадь и коэффициент поглощения к-й огра­

ждающей поверхности соответственно.

При распространении структурного звука в конструк­ циях зданий, особенно в трубопроводах, возникают ревербе­ рационные искажения, снижающие разборчивость речи на 15-20 %.

Акустическая волна в отличие от электромагнитной в значительно большей степени поглощается в среде распро­ странения. Поэтому дальность акустического канала утечки информации, в особенности от такого маломощного источни­ ка, как человек, мала и, как правило, не обеспечивает воз­ можности ее съема за пределами территории организации (контролируемой зоны). Речь человека при обычной громко­ сти может быть непосредственно подслушана злоумышлен­ ником на удалении единиц и в редких случаях - десятков метров, что, естественно, крайне мало.

Ухудшение разборчивости речи при прохождении звука через различные строительные конструкции проиллюстриро­ вано в табл. 3.6.

П р и м е ч а н и е . В числителе указаны значения разборчивости речи при малом уровне акустических шумов, в знаменателе - при сильном.

Уровни шумов изменяются в течение суток, дней неде­ ли, зависят от погодных условий. Ночью и в выходные дни шумы меньше. Среднее значение акустических шумов на улице составляет 60-75 дБ в зависимости от интенсивности движения автомобилей в районе расположения здания.

Акустические сигналы при прохождении через венти­ ляционные воздуховоды ослабевают из-за поглощения в сте­ нах короба и в изгибах. Затухание в прямых металлических воздуховодах составляет 0,15 дБ/м, в неметаллических - 0,2-0,3 дБ/м. При изгибах затухание достигает 3-7 дБ (на один изгиб), при изменении сечения - 1-3 дБ. Ослабление сигнала на выходе из воздуховода помещения составляет 10-16 дБ.

Поиски путей повышения дальности добывания рече­ вой информации привели к появлению составных каналов

утечки информации. Применяются два вида составного кана­ ла утечки информации: акусто-радиоэлектронный и акусто­ оптический.

Акусторадиоэлектронный канал утечки информации состоит из двух последовательно сопряженных каналов: аку­ стического и радиоэлектронного каналов утечки информа­ ции. Приемником акустического канала является функцио­ нальный или случайно образованный акустоэлектрический преобразователь. Электрический сигнал с его выхода посту­ пает на вход радиоэлектронного канала утечки информации - источника электрических или радиосигналов. Структура акусторадиоэлектронного канала утечки информации представ­ лена на рис. 3.10.

Рис. 3.10. Структура акусторадиоэлектронного каналаутечки информации

Пара «акустоэлектрический преобразовательисточ­ ник сигнала» образуют источник опасных сигналов или реа­ лизуются в закладном устройстве, размещенном злоумыш­ ленником в помещении. Закладные устройства создаются специально для подслушивания речевой информации и обес­ печивают повышение дальности составного акустического канала до единиц км и возможность съема информации зло­ умышленником за пределами контролируемой зоны.

Закладное устройстворетранслятор является более надежным элементом канала утечки, чем источник опасного

сигнала, так как процесс образования канала утечки инфор­ мации на основе закладки управляем злоумышленником.

Другой способ повышения дальности акустического ка­ нала утечки информации реализуется путем создания состав­ ного акустооптического канала утечки информации (рис. 3.11).

Рис. 3.11. Структура акустооптического каналаутечки информации

Составной акустооптический канал утечки информации образуется путем съема информации с плоской поверхности, колеблющейся под действием акустической волны с инфор­ мацией, лазерным лучом в ИК-диапазоне. В качестве такой поверхности используется внешнее стекло закрытого окна помещения, в котором циркулирует секретная (конфиденци­ альная) информация.

С целью образования оптического канала стекло облу­ чается лазерным лучом с внешней стороны, например, из ок­ на противоположного дома. Луч лазера в ИК-диапазоне для посторонних лиц находящихся в помещении, невидим. В месте соприкосновения лазерного луча со стеклом проис­ ходит акустооптическое преобразование, то есть модуляция лазерного луча акустическими сигналами от разговариваю­ щих в помещении людей.

Модулированный лазерный луч принимается оптиче­ ским приемником аппаратуры лазерного подслушивания, преобразуется в электрический сигнал, который усиливается, фильтруется, демодулируется и подается в головные телефо­ ны для прослушивания оператором или в аудиомагнитофон для консервации.

3.6. Материально-вещественные каналы утечки

информации

Особенность этого канала определяется спецификой источников и носителей информации. Источниками и носи­ телями информации в нем являются субъекты (люди) и мате­ риальные объекты (макро- и микрочастицы), которые имеют четкие пространственные границы локализации, за исключе­ нием излучений радиоактивных веществ. Утечка информации в этих каналах сопровождается физическим перемещением людей и материальных тел с информацией за пределами кон­ тролируемой зоны. Для более четкого описания рассматри­ ваемого канала целесообразно уточнить состав источников и носителей информации.

Основными источниками информации материально-ве­ щественного канала утечки информации являются:

-черновики различных документов и макеты материа­ лов, узлов, блоков, устройств, разрабатываемых в ходе науч­ но-исследовательских и опытно-конструкторских работ, ве­ дущихся в организации;

-отходы делопроизводства и издательской деятельно­ сти в организации, в том числе использованная копироваль­ ная бумага, листы, забракованные при оформлении докумен­ тов и их размножении;

-содержащие защищенную информацию дискеты ПЭВМ, нечитаемые из-за физических дефектов и искажений загрузоч­ ных или других секторов;

-бракованная продукция и ее элементы;

-отходы производства с демаскирующими веществами

вгазообразном, жидком и твердом виде;

-радиоактивные материалы.

выброшен ею в корзину для бумаги, из которой он будет пере­ несен уборщицей в бак для мусора на территории организа­ ции, а далее при перегрузке бака или транспортировке мусора на свалку лист может быть унесен ветром и поднят прохожим. Конечно, вероятность случайного контакта злоумышленника с этим листом невелика, но если последний активно занимает­ ся добыванием информации, то область пространства, в кото­ ром возможен контакт, значительно сужается и вероятность утечки повышается.

Для предприятий химической, парфюмерной, фарма­ цевтической и других сфер разработки и производства про­ дукции, технологические процессы которых сопровождаются использованием или получением различных газообразных или жидких веществ, возможно образование каналов утечки информации через выбросы в атмосферу газообразных или слив в водоемы жидких демаскирующих веществ.

Подобные каналы образуются при появлении возмож­ ности добывания демаскирующих веществ в результате взя­ тия злоумышленниками проб воздуха, воды, земли, снега, пыли на листьях кустарников и деревьев, на траве и цветах

вокрестностях организации.

Взависимости от направления и скорости ветра дема­ скирующие вещества в газообразном виде или в виде взве­ шенных твердых частиц могут распространяться на рас­ стояние в единицы и десятки километров, достаточное для безопасного взятия проб злоумышленниками. Аналогичное положение наблюдается и для жидких отходов.

Концентрация демаскирующих веществ при удалении от источника убывает, но при утечке их в течение некоторого времени концентрация может превышать допустимые значе­

ния за счет накопления демаскирующих признаков в земле, растительности, подводной флоре и фауне.

Отходы могут продаваться другим предприятиям для использования в производстве иной продукции, очищаться перед сливом в водоемы, уничтожаться или подвергаться за­ хоронению на время саморазрушения или распада. Последние операции касаются высокотоксичных веществ, утилизация ко­ торых другими способами экономически нецелесообразна, и радиоактивных отходов, которые нельзя нейтрализовать фи­ зическими или химическими способами.

3.7. Комплексное использование каналов утечки

информации

Многообразие рассмотренных каналов утечки инфор­ мации предоставляет злоумышленнику большой выбор пу­ тей, способов и средств добывания информации. На основе результатов анализа каждого из рассмотренных каналов можно сделать следующие выводы.

1.Утечка семантической информации возможна по всем техническим каналам. По возможностям, а следователь­ но, по угрозе безопасности информации их можно проранжировать в следующей последовательности: радиоэлектронный, акустический и оптический каналы. Однако в некоторых кон­ кретных условиях возможны иные ранги каналов, например, когда имеется реальная предпосылка для наблюдения или фотографирования документов.

2.Наибольшими потенциальными возможностями по

добыванию информации о видовых демаскирующих призна­ ках обладает оптический канал, в котором информация добы­ вается путем фотографирования. Это обусловлено следую­ щими особенностями фотоизображения:

-имеет самое высокое разрешение даже на большом расстоянии от объекта наблюдения, например, при детальной фотосъемке из космоса оно достигает 10-15 см на местности;

-имеет самую высокую информационную емкость, обу­ словленную максимумом демаскирующих признаков, в том числе наличием такого информативного признака, как цвет;

-обеспечивает относительно низкий уровень геомет­ рических искажений.

Информационные емкости телевизионных изображений примерно на порядок ниже фотоизображений. Телевизионные изображения имеют худшее разрешение, повышенный уровень яркостных искажений за счет неравномерности спектрально­ яркостных характеристик фотокатода передающих телевизи­ онных трубок или приборов с зарядовой связью, повышенный уровень геометрических искажений за счет дополнительных искажений при формировании электронного растра.

Изображения в ИК-диапазоне обладает еще более низ­ кими информационными параметрами. Кроме низкой разре­ шающей способности и больших искажений для изображения

в ИК-диапазоне характерна крайняя изменчивость яркости в течение суток.

Однако, как уже отмечалось при рассмотрении каналов утечки информации, изображение в каждом из них содержит дополнительные признаки за счет различной их природы.

3. Основным каналом получения сигнальных демас рующих признаков является радиоэлектронный. В значи­ тельно меньшем объеме утечка информации о сигнальных демаскирующих признаках возможна в акустическом и мате­ риально-вещественном каналах.

Для добывания информации злоумышленник, как пра­ вило, использует несколько каналов ее утечки. Комплексное

использование каналов утечки информации основывается на следующих принципах:

-комплексируемые каналы дополняют друг друга по своим возможностям;

-эффективность комплексирования повышается при уменьшении зависимости между источниками информации

идемаскирующими признаками в разных каналах.

Комплексирование каналов утечки информации обес­ печивает:

-увеличение вероятности обнаружения и распознава­ ния объектов за счет расширения их текущих признаковых структур;

-повышение достоверности семантической информа­ ции и точности измерения признаков, особенно в случае до­ бывания информации из недостаточно надежных источников.

Когда возникают сомнения в достоверности информа­ ции, то с целью исключения дезинформации полученные сведения и данные перепроверяют по другому каналу.

Возможны два основных вида комплексирования каналов утечки информации - обеспечение утечки информации от одно­ го источника по нескольким параллельно функционирующим каналам (рис. 3.13, а) и от разных источников (рис. 3.13, б).

В первом варианте одна и та же информация распро­ страняется по различным направлениям одним или разными носителями. Например, речевая информация разговариваю­ щих в помещении людей может быть подслушана через дверь или стену, снята с опасных сигналов или передана с помо­ щью закладного устройства.

Рис. 3.13. Варианты комплексного использования каналовутечки информации

Поскольку вероятность воздействия помех в разных каналах на одинаковые элементы информации мала, то по­ вышается достоверность суммарной информации после об­ работки ее в соответствующем органе. При независимости помех в /i-каналах утечки информации вероятность пораже­ ния одного и того же элемента информации при комплексировании «-каналов рассчитывается по формуле

где Pj - вероятность поражения элемента информации в /-М канале.

Однако если источник не владеет достоверной инфор­ мацией или занимается дезинформацией, то рассматривае­ мый вариант комплексирования не повышает достоверность