Инженерно-техническая защита. Учебно-методическое пособие
.pdfМинистерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
(СибГУТИ)
С. Н. Новиков, А. А. Федоров
Инженерно-техническая защита
Учебно-методическое пособие
Новосибирск
2022
УДК 004.056(075.8)
Утверждено редакционно-издательским советом СибГУТИ
Рецензенты: канд. техн. наук, Г. В. Попков, д.э.н., директор ИОиОТ СГУГиТ А. В. Шабурова
Новиков, С. Н. Инженерно-техническая защита : учебно-методическое пособие / С. Н. Новиков, А. А. Федоров ; Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики ; кафедра безопасности информации и технологий. – Новосибирск, 2022. – 52 с.
Данное учебное пособие предназначено для студентов всех форм обучения и программ по направлению УГС 10.00.00 «Информационная безопасность» в курсе «Техническая защита информации». В нем раскрываются основы инженернотехнической защиты, а также применение контрольно-измерительного оборудования в области защиты информации.
©Новиков С.Н., Федоров А.А. 2022
©Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, 2022
Оглавление
Введение ................................................................................................................. |
4 |
Общие требования по технике безопасности...................................................... |
5 |
Лабораторная работа №1. Определение коэффициентов звукоизоляции и |
|
виброизоляции защищаемых помещений ........................................................... |
6 |
Цель и задачи лабораторной работы............................................................ |
6 |
Краткие теоретические сведения ................................................................. |
6 |
Рекомендуемые средства измерений ......................................................... |
12 |
Порядок размещения средств измерений и |
|
вспомогательного оборудования при проведении измерений ................ |
13 |
Условия проведения измерений ................................................................. |
14 |
Порядок проведения оценки защищенности помещения ........................ |
15 |
Измерение уровней сигналов и шумов в контрольных точках и |
|
расчет коэффициентов звукоизоляции (виброизоляции) ........................ |
16 |
Контрольные вопросы ................................................................................. |
18 |
Лабораторная работа №2. Выявление каналов утечки информации за счет |
|
акустоэлектрических преобразований во вспомогательных технических |
|
средствах и системах ........................................................................................... |
20 |
Цель и задачи лабораторной работы.......................................................... |
20 |
Краткие теоретические сведения ............................................................... |
20 |
Рекомендуемые средства измерений ......................................................... |
26 |
Выполнение измерений............................................................................... |
26 |
Контрольные вопросы ................................................................................. |
28 |
Лабораторная работа №3. Определение требуемого радиуса контролируемой |
|
зоны для защиты конфиденциальной информации от утечки по каналу |
|
побочных электромагнитных излучений........................................................... |
29 |
Цель и задачи лабораторной работы.......................................................... |
29 |
Теоретические сведения.............................................................................. |
29 |
Описание метода измерений и расчета...................................................... |
32 |
Подготовка к проведению измерений........................................................ |
36 |
Рекомендованные средства измерений...................................................... |
36 |
Оформление результатов лабораторной работы....................................... |
37 |
Контрольные вопросы ................................................................................. |
38 |
Лабораторная работа № 4. Оценка защищенности ОТСС от наводок |
|
ПЭМИ налинии и коммуникации, выходящие за пределы |
|
контролируемой зоны.......................................................................................... |
39 |
Цель лабораторной работы ......................................................................... |
39 |
Теоретическое введение .............................................................................. |
39 |
Описание метода измерений и расчета...................................................... |
40 |
Подготовка к выполнению измерений....................................................... |
42 |
Выполнение измерений............................................................................... |
43 |
Рекомендуемые средства измерений ......................................................... |
44 |
Оформление результатов лабораторной работы....................................... |
45 |
Контрольные вопросы ................................................................................. |
45 |
Литература............................................................................................................ |
46 |
Приложение А ...................................................................................................... |
48 |
Введение
Одним из основных направлений обеспечения информационной безопасности является инженерно-техническая защита информации, которая объективно имеет большую важность.
Такая тенденция обусловлена развитием методов и средств добывания информации, позволяющих несанкционированно получать большой объем информации на безопасном расстоянии от ее источников, огромными достижениями микроэлектроники по выпуску доступных средств нелегального добывания информации, а также достаточно высокими темпами информатизации предприятий и в целом всего общества.
Очевидно, что эффективная защита информации с учетом этих тенденций возможна при более широком использовании технических средств защиты, что предполагает наличие профессиональных знаний и специальных навыков работы с контрольно-измерительной аппаратурой.
В настоящую работу включены методики оценки защищенности конфиденциальной информации от утечки по техническим каналам:
акустическому, виброакустическому, акустоэлектрических преобразований в вспомогательных технических средствах и системах (ВТСС), побочных электромагнитных излучений и наводок от основных технических средств и систем на ВТСС и их коммуникации.
Данная работа предназначена для выработки у студентов навыков работы со специальной техникой в рамках курса инженерно-технической защиты информации.
5
Общие требования по технике безопасности
Включение измерительных приборов, а также ОТСС или ВТСС в электросеть и их проверка осуществляется старшим лаборантом, имеющим третью (до 1000 В) квалификационную группу по электробезопасности.
При работе с приборами руководствоваться соответствующими инструкциями по эксплуатации.
До включения приборов в сеть необходимо убедиться в исправности системы заземления.
При обнаружении оголенных токоведущих проводов, дефектов вилки и других неисправностей приборов немедленно сообщить преподавателю.
6
Лабораторная работа №1. Определение коэффициентов звукоизоляции и виброизоляции защищаемых помещений
Цель и задачи лабораторной работы
1)Закрепление знаний о технических каналах утечки речевой конфиденциальной информации.
2)Получение практических навыков работы с контрольно-
измерительной аппаратурой, регистрирующей акустические и виброакустические колебания в различных средах их распространения.
3) Проведение инструментально-расчетной оценки защищённости и помещения от утечки речевой конфиденциальной информации по акустическим и виброакустическим каналам.
Краткие теоретические сведения
В акустическом (виброакустическом) канале утечки носителем информации от источника к несанкционированному получателю является акустическая волна в атмосфере, воде и твердой среде.
Структура акустического канала утечки информации представлена на рисунке 1.1.
Спектр речевого сигнала (речи говорящего человека) изменяется в процессе произнесения различных звуков и зависит от положения языка и зубов. При этом одни гармонические составляющие усиливаются, другие подавляются. Области спектра звука, в которых сосредоточивается основная мощность акустическою сигнала, называются формантами. Форманты звуков речи расположены в области частот от 150-200 до 8600 Гц. Основная энергия подавляющей части форманта сосредоточена в диапазоне частот 300-3000 Гц,
что позволяет ограничить спектр речевого сигнала, передаваемого по стандартному телефонному каналу, этой полосой.
7
Рисунок 1.1 – Структура акустического канала утечки информации
Психологическая (с учетом чувствительности уха на разных частотах)
интенсивность акустических сигналов изменяется в широких пределах 0-130
дБ (от порога слышимости до болевого порога). Для человека как основного источника соотношение между уровнем громкости и его качественной оценкой характеризуется следующими данными: очень тихая речь (шепот) - 5- 10 дБ, тихая речь - 30 40 дБ, речь умеренной громкости 50-60 дБ, громкая речь
- 60-70 дБ и более.
Источники сигналов характеризуются диапазоном частот, мощностью излучения в Вт, интенсивностью излучения в Вт/м2 - мощностью акустической волны, прошедшей через перпендикулярную поверхность 1 м2 громкостью звука в дБ, измеряемой как десятичный логарифм отношения интенсивности звука к порогу слышимости. Интенсивность излучения является физической характеристикой акустического сигнала, а громкость - физиологической,
учитывающей разную чувствительность слуховой системы человека к акустическим волнам разной частоты.
Физические явления, возникающие при распространении акустических волн, изучаются физической акустикой. В воздушной среде акустический сигнал распространяется в виде продольной упругой волны, которая представляет собой колебание частиц воздуха вдоль направления
8
распространения волны. Продольные колебания воздуха приводят к изменению давления относительно атмосферного в области распространения волны. Звуковое давление, соответствующее порогу слышимости уха,
составляет 10-10 от нормального атмосферного, болевому порогу порядка 10-4
от атмосферного давления. Перевод уровней речевого сигнала из размерности
L(дБ) в размерность L(Па) производится по формуле:
(1)
В твердых телах наряду с продольными волнами возникают поперечные
(перпендикулярные направлению распространения волны) колебания,которые не создают давления в продольном направлении.
Акустические волны как носители информации характеризуются следующими показателями и свойствами:
-энергией (мощностью);
-скоростью распространения носителя в определенной среде:
-величиной (коэффициентом) затухания или поглощения;
-условиями распространения акустической волны (коэффициентом отражения от границ различных сред, дифракцией).
Значения скорости распространения звука в некоторых типичных средах приведены в таблице 1.1. Разброс значений скорости обусловлен отличиями свойств среды распространения.
9
Таблица 1.1 – Значения скорости распространения звука в некоторых
типичных средах
Среда распространения |
Скорость, м/с |
|
|
Воздух при температуре: 0о С / + 20° С |
332 / 344 |
|
|
Вода морская |
332 |
|
|
Железо |
344 |
|
|
Стекло |
1440-1540 |
|
|
Дерево |
4800-5160 |
|
|
Среда распространения носителя информации от источника к приемнику может быть однородной и неоднородной, образованной последовательными участками 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 параметры не постоянные, могут существенно различаться в разных точках пространства.
В соответствии с приближенной формулой Рэлея (когда акустическое сопротивление материала преграды существенно выше акустического сопротивления воздуха) коэффициент проникновения акустической волны в материал преграды χ равен
χ = 4 ∙ |
(2) |
П∙П |
|
где и П - скорость распространения акустической волны в воздухе иматериале преграды;
и П - удельная плотность воздуха и материала преграды.
Произведения * , и П* П называются акустическим сопротивлением воздуха и материала преграды.
10