Зайцев_Технмческие средства защиты информации

радиоретранслятора осуществляется от телефонной линии и на передачу он выходит с момента подъема телефонной трубки абонементом.

Подключение телефонного радиоретранслятора может осуществляться как непосредственно к телефонному аппарату, так и к любому участку линии от телефона абонента до АТС. В настоящее время существуют телефонные радиоретрансляторы, позволяющие прослушивать помещение через микрофон лежащей трубки. Для этого на один провод телефонной линии подключается генератор высокочастотных колебаний, а к другому – амплитудный детектор с усилителем. Высокочастотные колебания проходят через микрофон или элементы телефонного аппарата, обладающие «микрофонным эффектом», и модулируются акустическими сигналами прослушиваемого помещения. Модулированный высокочастотный сигнал демодулируется амплитудным детектором и после усиления прослушивается или записывается.

Дальность действия такой системы из-за затухания ВЧ сигнала в двухпроводной линии не превышает нескольких десятков метров. Имеются системы прослушивания телефонных разговоров, которые не требуют непосредственного электронного соединения с телефонной линией. Эти системы основаны на индуктивном способе съема информации при помощи специальных катушек. Они сложны и громоздки, поскольку содержат несколько каскадов усиления слабого низкочастотного сигнала и обязательный внешний источник питания. Поэтому такие системы не нашли широкого практического применения.

Для приема информации от телефонных радиотрансляторов применяют такие же приемники, как в акустических устройствах съема информации по радиоканалу.

Непосредственное подключение к телефонной линии. Непосредствен-

ное подключение к телефонной линии – наиболее простой и надежный способ получения информации. В простейшем случае применяется трубка ремонтника-телефониста, подключаемая к линии в распределительной коробке, где производится разводка кабелей. Чаще всего это почерк «специалистов» нижнего звена уголовного мира (верхнее звено оснащено аппаратурой не хуже государственных секретных служб).

Прослушивание помещений через микрофон телефонного аппарата.

В этом случае телефонная линия используется не только для передачи телефонных сообщений, но и для прослушивания помещения. Микрофон является частью электронной схемы телефонного аппарата: он либо соединен с линией (через отдельные элементы схемы) при разговоре, либо отключен от нее, когда телефонный аппарат находится в ожидании вызова (трубка находится на аппарате). На первый взгляд, когда трубка лежит на аппарате, нет никакой возможности использовать микрофон в качестве источника съема информации. На самом деле это не так.

58

емника (детектор) соединены между собой или с общей землей, например с водопроводной трубой.

Рис. 1.25. Прослушивание через микрофон телефонного аппарата

Недостаток этого метода состоит в том, что его случайно может обнаружить всякий, кто позвонит по тому же номеру, а также необъяснимая занятость контролируемой линии для других абонентов.

1.3.4. Электромагнитные каналы утечки информации

Электромагнитные излучения передатчиков средств связи, модулированные информационным сигналом, могут перехватываться с использованием стандартных технических средств радиоразведки. Этот электромагнитный канал перехвата информации широко используется для прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по радиотелефонам, сотовым телефонам или по радиорелейным и спутниковым линиям связи.

1.3.5. Индукционный канал утечки информации

Данный канал чаще всего используется для съема информации с симметричных высокочастотных кабелей. Непосредственное электрическое подключение аппаратуры перехвата легко обнаруживается специальными контролирующими средствами. Индукционный канал перехвата, не требующий контактного подключения к каналам связи, свободен от этого недостатка. Электромагнитное поле, возникающее вокруг проводников кабеля под действием информационных токовых сигналов, наводит в специальных индукционных датчиках адекватные информационные сигналы.

61

Современные индукционные датчики способны снимать информацию с кабелей, защищенных не только изоляцией, но и двойной броней из стальной ленты и стальной проволоки, плотно обвивающих кабель.

1.4. Технические каналы утечки речевой информации

1.4.1.Краткие сведения по акустике

1.4.1.1.Звуковое поле

Звуковое поле представляет собой пространство, в котором распространяются звуковые колебания. Звуковые колебания в газообразной и жидкой средах являются продольными, так как частицы вещества среды колеблются вдоль линии распространения звука r (рис. 1.26, а). Под воздействием источника звука, например, гармонического характера, образуются сжатия и разрежения среды, которые перемещаются от источника со скоростью звука. Скорость звука в воздушной среде при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 °С примерно равна сзв ≈ 340 м/c.

Волнообразное изменение плотности р среды (рис. 1.26, б ), обусловленное звуковыми колебаниями, называют звуковым лучом, а поверхность с одинаковыми фазами колебаний – фронтом волны. Фронт волны перпендикулярен звуковому лучу.

t

Разрежение

Рис. 1.26. Звуковые колебания (а) и изменение звукового давления в фиксированной точке звукового поля (б)

Частота колебаний f =1T определяется периодом колебаний, а длина

звуковой волны λ=cT. Частоты звуковых колебаний находятся в полосе частот от 20 до 20000 Гц. Не воспринимаемые органом слуха частоты ниже 20 Гц называют инфразвуковыми, а выше 20000 Гц – ультразвуковыми. В системах связи длины звуковых волн находятся в пределах от 17–11,3 м

до 2,27–1,7 см.

62

Частоты колебаний подразделяются на низкие, средние и высокие звуковые частоты. К низким относятся частоты в диапазоне от 20 до 500 Гц, к средним – от 500 до 2000 Гц, к высоким – от 2000 до 20000 Гц.

Звуковое поле характеризуется некоторыми линейными и энергетическими величинами.

1.4.1.2. Линейные характеристики звукового поля

Звуковое давление. Давление среды p0 при отсутствии звуковых коле-

баний называют статическим (рис. 1.26, б). При распространении звуковой волны давление в определенной точке среды непрерывно изменяется: при сгущении частиц оно увеличивается до уровня, превышающего статическое давление, а при разряжении становится ниже уровня статического давления. Звуковым давлением называют разность между мгновенным значением давления в определенной точке пространства и статическим давлением:

pзв(t) = pмгн(t) − p0.

Звуковое давление является знакопеременной величиной и определяется как сила, действующая на единицу площади:

pзв(t) =FS [Нм2 ].

Скорость колебаний. При не одинаковых давлениях в рядом расположенных точках среды ее частицы перемещаются в сторону меньшего давления. При знакопеременной разности давлений возникает колебательное движение частиц относительно статического положения. Если обозначить через u смещение частиц, то скорость колебаний определяется как первая производная по времени от смещения v =dudt [мс]. Скорость ко-

лебаний в отличие от скорости звука величина переменная. Если частицы среды смещаются по направлению распространения волны, то скорость считают положительной.

Если смещение частиц среды подчиняется гармоническому закону

комплексной форме запишется как jωrme jωt . За время одного периода ко-

лебаний фронт звуковой волны перемещается на расстояние, равное длине волны λ.

Для определения связи звукового давления с колебательной скоростью рассмотрим элементарный слой воздуха, расположенный между фронтами волн и имеющий толщину r [37] (рис. 1.27). Фронтальные плоскости, расположенные перпендикулярно звуковым лучам r, имеют площадь S . Среда в выделенном объеме находится под воздействием разности давле-

63

средняя плотность среды. Приравнивая силы из двух последних уравнений, получим pзв =−ρΔr dvdt .

r

r

Рис. 1.27

Так как pзв и v зависят и от координат и от времени, то при переходе к частным производным получаем уравнение движения среды

1.4.1.3. Энергетические характеристики звукового поля

Звуковая мощность представляет собой скорость изменения работы звуковой волны А в направлении распространения звуковых волн через всю площадь фронта волны. Физически работа обусловлена сопротивлением среды распространению звуковых волн. Звуковая мощность определяется выражением

Интенсивность (сила) звука – это поток звуковой энергии, проходящий в единицу времени через единицу поверхности фронта волны. Согласно определению мгновенное значение акустической мощности равно произведению мгновенных значений силы F и скорости колебаний v: P =Fv .

Удельная мощность звуковых колебаний. Удельная мощность колеба-

ний определяется как

и называется силой звука.

Плотность звуковой энергии ε представляет собой среднее значение звуковой энергии в единице объема среды. Свяжем понятия интенсивности

64

звука и плотности энергии. Для этого выделим объем среды по направле-

1.4.1.4. Плоская волна

Плоская волна является случаем направленного излучения звука источником, когда звуковые лучи параллельны друг другу и перпендикулярны направлению распространения. Параллельность лучей указывает на не расходящийся характер энергии в пространстве. При этом фазы звуковых колебаний будут одинаковы в перпендикулярных направлению распространения звуковых волн сечениях. Плоская волна возникает в тех случаях, когда размеры звуковых излучателей больше длины волны. В идеальном случае (при отсутствии вязкости среды) интенсивность звука не должна была бы уменьшаться, но реально потери существуют. В расчетах для небольших расстояний обычно этими потерями пренебрегают.

от источника давление вследствие инерционности среды будет запаздывать по фазе на время τ=rcзв и примет значение

коэффициент изменения фазы на единицу расстояния, а выражение (1.55)

Как следует из ранее полученного выражения (1.51) −ддprзв =ρддvt , а

первая производная по времени от колебательной скорости ддvt =−ρ1 ддprзв ,

откуда с учетом (1.56) определим

65

Сравнение выражений (1.56) и (1.57) показывает, что звуковое давление и колебательная скорость в плоской волне не имеют сдвига по фазе.

где za =ρcзв называют удельным акустическим сопротивлением.

Произведение удельного акустического сопротивления на всю площадь поверхности акустического излучателя составляет полное сопротивление среды (сопротивление излучения):

В силу отсутствия сдвига по фазе между звуковым давлением и колебательной скоростью сопротивление излучения является активным.

С введением понятий удельного акустического сопротивления и сопротивления излучения выражения для силы звука и излучаемой акустической мощности принимают вид:

1.4.1.5. Сферическая волна

Сферическая волна в идеальном случае создается пульсирующим шаром с радиусом R (рис. 1.28), звуковая энергия которого распространяется равномерно по всем направлениям, или иными словами – звуковые лучи по

66

Из двух последних выражений следует, что сила звука в сферической волне убывает обратно пропорционально квадрату расстояния от излучателя.

В пространстве положение точки можно определять в декартовой системе координат Х, Y, Z, или в полярной системе координат (рис. 1.29). В последнем случае получаются более простые выражения, так как положение произвольной точки О в пространстве определяется радиусомвектором r, азимутом Ψ и углом Θ между радиусом-вектором и осью Z. Так как фронт волны представляет собой сферическую поверхность, то все точки среды, находящиеся на такой поверхности будут колебаться синфаз-

Для определения колебательной скорости рассмотрим совместно выражения для уравнения движения (1.51) и звукового давления (1.64). Из

уравнения движения следует, что dv =−ρ1 dpdrзв dt , а

67