Защита информации

ние о стенки канальцев, поэтому подобные материалы интенсивно погло­ щают падающие на них звуковые волны.

Структурные акустические волны

Распространение звука в зданиях происходит очень часто и на довольно большие расстояния путем прохождения структурного звука, что может создать достаточно опасный канал утечки акустической информации.

Под структурным звуком понимают механические колебания в твер­ дом теле с частотой 16 Гц - 20 кГц. Механические колебания стен, перекры­ тий, трубопроводов, возникающие в одном месте или на большой площа­ ди, передаются на значительные расстояния, почти не затухая и при соот­

ханического воздействия акустического сигнала на стены и перегородки, о- конные рамы и дверные перегородки, трубопроводы и батареи отопления и т.п. В результате такого воздействия в этих элементах возникают сдви­ говые напряжения и деформации, образующие структурные колебания, распространяющиеся по этим конструкциям. При этом образуются не толь­ ко волны сжатия, но и волны сдвига или комбинация тех и других.

Из основного уравнения теории упругости следует, что каждое волно­ вое движение в твердом теле может быть представлено в виде суммы чистых продольных и чисто поперечных волн. Продольные волны, возникающие в ограждающих конструкциях, родственны волнам в газах и жидкостях, по­ скольку здесь частицы смещаются в направлении распространения волн и не возникают сдвиговые деформации. Подобные волны представляют интерес тогда, когда исследуемая конструкция значительно больше длины волны.

Чистые поперечные волны создают только сдвиговые деформации: направление частиц перпендикулярно направлению распространения волн. Чистые поперечные волны наблюдаются в конструкциях большого разме­ ра и в круговых цилиндрах.

На практике кроме чистых продольных и поперечных волн существу­ ют комбинации этих двух типов - волны растяжения, изгибные волны, кру­ тильные волны и волны Рэлея.

На практике (JI.42) рассматривают два возможных метода описания процессов возникновения и передачи структурного звука:

1) метод, в котором механическая система рассматривается как систе­

102

ма из нескольких абсолютно жестких масс, соединенных между собой уп­ ругими элементами;

2)метод, в котором интересующие объекты (например, тонкое бетон­

ное перекрытие в комбинации со множеством легких стен) рассматривают­ ся как механическая среда, в которой распространяются продольные и по­ перечные волны, отражающиеся во всех местах нарушения сплошной сре­ ды (особенно на краях свободных поверхностей и в местах соединений).

Оба эти метода используются для рассмотрения условий существова­ ния структурного звука в здании. При определении степени опасности ка­

этаж) и трехмерном (между этажами).

При распространении структурного звука в здании встречаются сле­ дующие особенности:

го сечения, разветвления в углах, при изменении вида материала (изоляция структурного звука);

г) преобразование типов волн, в виде которых распространяется струк­ турный звук в другие (например, при переходе изгибных волн в продоль­ ные);

д) наличие дисперсии изгибных волн; е) излучение в окружающую среду (например, в воздух).

Механические колебания стен, перекрытий или трубопроводов, воз­ никающие в одном месте или на большой площади, передаются на значи­ тельные расстояния, почти не затухая, и излучаются в воздух как слыши­ мый воздушный звук.

Из рассмотренных выше четырех типов волн в наибольшей степени способствуют звукоизлучению только изгибные волны. В отличие от дру­ гих типов волн скорость распространения изгибных волн зависит от часто­ ты. Длина изгибной И и звуковой волны 1о по-разному зависят от частоты, однако на граничной частоте-Fгр выполняется условие Н=lо. Величина кри­ тической частоты при этом равна:

Fкр=Co/1,8Cп.d;

Где: Со - скорость звука в окружающей среде; Сп - скорость продольной волны в материале несущей конструкции,

м/с (легкий бетон-1800, тяжелый бетон -3500, кирпич - 2500-3000, дерево- 2000-3000 и т.д.);

d - толщина пластины.

103

Так, для железобетонной плиты (Л.3,20) толщиной 0,22 м (Со=330,

Сп=3500 м/с).

Fкр= 330/1,8 3500 0,22=78,57 Гц.

На частотах выше Fкр коэффициент излучения постоянен и звукоизо­ ляцию Q толстых стенок можно определить на основе измерений их вибра­ ционной скорости по следующему соотношению:

Q= L1 - Lv2 -6. дБ;

Где:

L1 - уровень звукового давления в помещении источника звука;

Lv2 - уровень вибрационной скорости стенки в помещении приемни­ ка звука;

Коэффициент излучения железобетонной плиты, закрепленной с двух сторон при F>Fkp равен 1.

Процесс излучения труб кругового сечения, радиусом “а”, в диапазо­ не частот F>Co/2па, когда длина волны в среде излучения меньше окруж­ ности трубы, аналогичен таковому у пластин той же толщины.

Для водопроводных труб при радиусе последних при соотношении F<Co/2пa коэффициент излучения можно считать равным 1.

Источниками возникновения структурного звука могут быть речевые сигналы, громкоговорящие радио- и телевизионные установки, пишущие и копировальные машины, и т.п.

На рис.2.10 показана схема распространения структурного звука в здании.

Как видно из этого рисунка, опасность такого канала утечки инфор­ мации состоит в большой и неконтролируемой дальности распростране­ ния звуковых волн, преобразованных в структурные, в стенах и перекрыти­ ях здания и последующим их преобразованием в звуковые воздушные сиг­ налы.

При этом необходимо подчеркнуть, что практическая передача струк­

могут распространяться различные типы волн (изгибные, продольные).

Вторым направлением создания возможных каналов утечки акусти­ ческой информации является утечка сигналов по сети воздушной вентиля­ ции помещений, различным трубам и пустотам. Как показывают исследо­ вания, возможности образования таких каналов утечки информации суще­ ственно зависят от геометрических размеров и формы сети воздуховодов, акустических характеристик фасонных элементов, шиберов, задвижек, воз­ духораспределителей, скорости движения воздуха в них, акустических ха­ рактеристик помещений, расположения в них воздухораспределителей, ра­ бочих мест и т.п.

104

Таков широкий спектр различных условий и особенностей, приводя­ щих к образованию дальних акустических каналов утечки информации.

Акустический и виброакустический каналы утечки информации

Технический канал утечки акустической информации представляет собой совокупность источника акустической информации, среды распрос­ транения (воздух, вода, земля, строительные и другие конструкции) и тех­ нических средств разведки.

Источники акустических колебаний разделяют на:

первичные - механические колебательные системы, например, органы речи человека, музыкальные инструменты, струны, звуки работающей тех­ ники;

вторичные - электроакустические преобразователи - устройства для преобразования акустических колебаний в электрические и обратно (пье­ зоэлементы, микрофоны, телефоны, громкоговорители и др.) и техничес­ кие устройства в которых эти преобразователи используются.

В акустических каналах утечки информации техническим демаскиру­ ющим (разведывательным) признаком объектов защиты является акусти­ ческие (звуковые) волны.

Такие каналы утечки информации характерны для акустической рече­ вой разведки (для перехвата речевой информации из мест коммуникатив­ ной деятельности человека) и акустической сигнальной разведки (для по­ лучения разведданных об акустических «портретах» различных техничес­ ких устройств, работе которых сопутствуют акустические поля).

Применительно к каналам утечки речевой информации в качестве сре­

но существенно улучшить за счет использования различных технических средств и решений.

В качестве средств речевой разведки выступают различного типа пре­ образователи (датчики) регистрации механических колебаний в соответ­ ствующих средах, объединенные с различными видами регистраторов речи, либо приемники электрических сигналов и электромагнитных полей (при преобразованных в эти поля акустических сигналов).

Для образования условий утечки акустической информации необхо­ димо выполнение определенных энергетических соотношений и временных условий:

105

- для речевых сигналов при требуемых соотно-

шениях в октавных полосах

нала к мощности шумов в точке приема, при котором сигнал еще может быть перехвачен соответствующим TCP (с учетом различных методов вы­ деления информативного сигнала - накопления, корреляции и т.п.). Опре­ деление величины Риас требует учета всех особенностей распространения акустических волн, а также условий, обеспечивающих разборчивость при­ нимаемого сигнала.

Вторым условием существования канала утечки акустической инфор­ мации является совпадение по времени работы технического средства аку­ стической разведки Δtпер со временем осуществления конфиденциальных переговоров (ΔТинф) или передачи конфиденциальной речевой информации.

С учетом физических особенностей акустической волны как волны механической, количество типов каналов утечки информации может быть весьма разнообразным.

Применительно к акустическому сигналу могут быть рассмотрены такие каналы утечки информации как (рис.2.11.):

106

Рис.2.11. Возможные типы каналов утечки конфиденциальной акустической информации.

а) канал утечки акустической информации воздушной волной (акустический); б)канал утечки акустической информации структурной волной (виброакустичес в) канал утечки акустической информации с использованием облучающих сигна (оптико-электронный); г) канал утечки акустической информации за счет акустоэлектрических преобра

вателей (электроакустический); д) канал утечки акустической информации с закладными устройствами.

Утечка информативного акустического сигнала может осуществлять­ ся за счет воздушной акустической волны (рис.2.11а). Среда - «воздух (или воздух - твердое тело - воздух)». В этом случае в качестве технического средства перехвата может служить человеческое ухо, микрофон, направ­ ленный микрофон.

Перехват информации, преобразованной из воздушной в вибрацион­ ную (структурную), может быть осуществлен непосредственно с несущих конструкций (стены, трубы, окна и т.д.); среда - «воздух - твердая среда». TCP - контактный вибродатчик (стетоскоп, акселерометр) (рис.2.11б);

107

на рис.2.11в. В этом случае злоумышленник “подсвечивает” тонкую пере­ городку (окно, лампочку и т.п.) сигналом лазера или высокочастотного генератора. Отраженный сигнал, в этом случае, будет промодулирован ме­ ханическими колебаниями тонкой перегородки, полностью воспроизводя­ щими акустический информационный сигнал, воздействующий на эту же тонкую перегородку.

При организации защиты акустической (речевой) информации необ­ ходимо учитывать возможность её утечки из систем звукоусиления, магнитной звукозаписи, при передаче по каналам связи, систем звукового сопро­ вождения кинофильмов и т.п. Утечка акустической информации может про­ изойти из-за воздействия акустического сигнала на элементы тракта радио­ электронных систем - конденсаторы, катушки индуктивности, элементы телефонного аппарата, вторичных часов и т.п. В этом случае преобразо­ ванный в электрический информационный акустический сигнал может рас­ пространяться на большие расстояния (рис. 2.11 г). Среда - «воздух - элек­ троакустический преобразователь - воздух (или токопроводящие цепи)». TCP - приемник электрических сигналов или электромагнитных волн (элек­ троакустический канал).

И, наконец, информативный акустический сигнал может быть пере­ хвачен закладным (радиозакладным) устройством и передан злоумышлен­ нику по проводному или радиоканалу (рис. 2.11 д). Среда - «воздух или токопроводящие цепи». TCP - приемник электрических сигналов или элек­ тромагнитных волн.

Каждый из возможных каналов утечки информации индивидуален по физическим основам его создания, и для его разрушения, т.е. для защиты источника от утечки информации, требуется нарушение энергетических и временных условий существования канала утечки путем использования различных по физическим принципам средств защиты.

Акустическая защита выделенного (защищаемого) помещения

108

положенные в этом помещении. Кроме того предусматриваются меры за­ щиты от различных TCP, которые могут быть использованы злоумышлен­ ником для несанкционированного получения или воздействия на защищае­ мую информацию.

Мероприятия по акустической защите объекта содержат несколько этапов:

•

•

•

•проведение дополнительных защитных мероприятий по результа­ там определения степени соответствия (если необходимо);

•проведение контроля защищенности выделенных помещений в про­ цессе эксплуатации.

Защитные мероприятия по блокированию акустических каналов утечки информации включают (рис. 1.8):

•организационно-технические мероприятия;

•технические мероприятия (скрытие (активные, пассивные и комби­

нированные способы защиты) и техническая дезинформация).

му в зоне минимальной доступности за счет его оптимальной архитектур­ ной планировки и расположения, а также максимального соответствия предъявляемым требованиям по акустической защищенности.

Организационно-технические мероприятия направлены, как правило, на оперативное решение вопросов защиты простейшими техническими сред­ ствами и организационными мерами ограничительного характера, регла­

вания для пассивной защиты строительных работ. Однако при необходи­ мости оперативного решения вопроса повышения акустической защиты возможно использование экранов, кожухов, кабин (глава 3).

Организационно-технические способы защиты акустической инфор­

109

мации основаны на установке временных, территориальных и режимных ограничений в работе сотрудников, принимающих участие в конфиденци­ альных переговорах и обсуждениях закрытых тем, ограничениях в работе технических средств, расположенных в выделенном помещении.

На этом этапе определяется необходимый уровень защиты информа­ ции в выделенном помещении, границы контролируемой зоны (зон), опре­ деляется режим работы технических средств, расположенных в выделен­ ном помещении, и режим работы при проведении конфиденциальных ме­ роприятий.

Определяются также мероприятия по ограничению доступа к охраня­ емой информации.

Кподобным мероприятиям может относиться:

1.Определение контролируемой зоны - территории учреждения, на которой исключено пребывание лиц, не имеющих допуска, а также выпол­

няются мероприятия по недопущению установки в этой зоне TCP. Контро­ лируемая зона может быть постоянной или временной - зоной, устанавли­ ваемой для проведения конфиденциальных мероприятий разового харак­ тера.

Контролируемая зона может ограничиваться:

•периметром охраняемой территории предприятия;

•частью здания (кабинеты, залы заседания, переговорные помещения

ит.п.), где проводятся конфиденциальные мероприятия.

2.Определение степени акустической защищенности выделенного по­

мещения и соответствия его требованиям.

3. Выделить из находящихся в эксплуатации технических средств ос­ новные технические средства и системы, предназначенные для обработки конфиденциальной информации (ОТСС), а также находящиеся на объекте вспомогательные технические средства, не предназначенные для передачи

иобработки конфиденциальной информации (ВТСС).

4.Определить наличие технических средств, применение которых не обусловлено служебной необходимостью, в т.ч. ВТСС, и уменьшить их до минимума.

5.Выяснить наличие воздушных, наземных, подземных и др. кабелей,

цепей, проводов, уходящих за контролируемую зону.

Организационно-технические мероприятия по защите касаются так­ же технических систем жизнеобеспечения выделенного помещения и зак­ лючается в:

• отключении цепей, через которые может произойти утечка акусти­ ческой информации защищаемого помещения, и установке простей­

110