Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Защита информации

.pdf
Скачиваний:
288
Добавлен:
02.06.2015
Размер:
5.54 Mб
Скачать

нашел инструментально-расчетный метод, рекомендованный

Гостехкомис­

сией России для оценок и контроля защищенности речевой информации.

Использование расчетных методов

 

Величина звукоизоляции однородных стен с различной

поверхност­

ной плотностью r в соответствии с (Л.20) может быть определена:

а) для перекрытий, выполненных из материалов с поверхностной плот­ ностью r < 200 кг/м2:

Rпр(дБ) = 12.5 Igr + 14

б) для стен с r > 200 кг/м2: Rпр(дБ) = 14,5 Igr+15

в) для двойных жестких перегородок с воздушной прослойкой между

ними r = 30 ? 100 кг/м2:

Rпр(дБ) = 14,3 lg (r1r2) + 20logd - 13

где r1 и r2 - поверхностная плотность первого и второго перекрытий; 5 - толщина воздушного зазора между ними.

Эти значения r приводятся для частот 500 - 1000 Гц. Для частот 50-100 Гц звукоизоляция будет на 6 дБ меньше, а для частот порядка 4000 Гц на 6 дБ больше. Более точно величина звукоизоляции ограждения может быть определена из приведенных таблиц (глава 3), в т.ч. величина звукоизоля­ ции в октавных полосах.

При прохождении акустического сигнала через ограждающие строи­ тельные конструкции его уровень можно определить из следующего соот­ ношения:

L2 = L1 + 10 lg(S/A) - Rnp.

где L2 - уровень речевого сигнала за стеной (перегородкой) с звукоизо­ ляцией Rnp. (для частот 500 - 1000 Гц).

L1 - уровень речевого сигнала в выделенном помещении.

S - площадь звукоизолирующей стены, разделяющей помещение. А - эквивалентная площадь звукопоглощения м2.

Величина 10lg(S/A) для ориентировочной оценки звукоизоляции меб­ лированных помещений может быть равной нулю.

С учетом этого допущения, а также условия, что в качестве приемника Речевых сообщений используется такой прибор, который имеет на низких частотах подъем усиления на 6 дБ, выражение для определения L2 будет:

201

Это достаточно простое соотношение можно использовать для опре­ деления уровня информативного сигнала вне стен выделенного помещения и определять степень опасности образования акустического канала утечки информации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5.3

 

 

Уровни интенсивности речи в октавных полосах

 

 

 

 

 

 

и предельные спектры шумов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Средняя

 

 

 

Уровни речи и предельные спектры шумов*, дБ

 

октавы

частота, fp.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Речь

ПС-20

ПС-25

ПС-30

ПС-35

ПС-40

ПС-45

ПС-50

ПС-55

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

250

 

67,9

31

35

40

45

49

54

59

63

2

500

 

66,9

24

29

34

39

44

49

54

58

3

1000

 

61,5

20

25

30

35

40

45

50

55

4

2000

 

57,0

17

22

27

32

37

42

47

52

5

4000

 

53,0

14

20

25

30

35

40

44

50

6

6000

 

48,5

13

18

23

28

33

38

43

49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Суммарные 71

32,3

36,6

41.6

47

51

60

61

65

 

уровни, дБ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* ПС-35 - для сна и отдыха; ПС-45 - для умственной работы без собственных шумов; ПС-50 - для

речевой и телефонной связи; ПС-55 - для конторского труда и цеховой администрации.

Аналитические способы определения акустической защищенности

защищаемого помещения

Определение степени защищенности выделенного (защищаемого) помещения может быть произведено путем анализа акустической изоляции несущих конструкций помещения, оконных проемов, пола, потолка, двер­ ных проемов и систем вентиляции и кондиционирования, используемых в данном помещении по известным характеристикам этих конструкций.

Подобный анализ может быть проведен с использованием соответству­ ющих таблиц, приведенных в главе 3. По таблицам 3.1 и 3.2 возможно оп­ ределить звукоизоляцию ограждений и перекрытий (в т.ч. на средних час­

тотах

октавных полос) рассматриваемого помещения, зная материал (бе­

тон,

кирпич, дерево и т.п.), использованный при создании этих ограждений

и перекрытий, толщину конструкций, их поверхностную плотность.

Подобные данные можно получить из соответствующих строительных чертежей помещения. При определении величины звукоизоляции несущих конструкций защищаемого помещения необходимо учитывать наличие раз­ личных трещин и щелей в этих конструкциях. При наличии подобных нео­ днородностей необходимо определить степень уменьшения звукоизоляции либо расчетным путем, либо проведением соответствующих измерений.

Данные по звукоизолирующим способностям окон и дверей могут быть получены из таблиц 3.3, 3.4 и 3.5. При этом необходимо обратить особое

202

внимание на качество прилегания створок окна и двери по периметру, ка­ чество крепления стекол и т.п.

Как видно из материалов 3 главы разница в звукоизоляции в случае некачественного выполнения конструкций может достигать в диапазоне

речевого сигнала 10-30 дБ.

 

Использование средней

звукоизолирующей способности конструк­

ции в случае определения

величины звукоизоляции нецелесообразно. В

этом случае лучше ориентироваться на величину минимальной звукоизо­

ляции элемента

несущей

конструкции,

окон и дверей

в диапазоне

речево­

го сигнала.

 

 

 

 

 

Подобный

анализ

акустической

защищенности

выделенного

помеще­

ния позволяет, например, более оптимально выбрать помещение из рассмат­ риваемой группы помещений в конкретном здании для последующего его использования в качестве выделенного.

Средства контроля эффективности акустической защиты

Для обнаружения утечки речевого или иных акустических сигналов за счет вибрационных колебаний в ограждающих конструкциях выделенного помещения могут быть использованы различные приборы.

Электронный стетоскоп "Бриз"

позволяет оценить возможность утеч­

ки конфиденциальной акустической

информации по трубам (газа, отопле­

ния и т.п.), вентиляционным шахтам, стенам и т.п. Рабочий диапазон частот - 0,3 - 4,0 кГц.

Выпускаются устройства “Бриз-1" (моно-), "Бриз-2" и "Бриз-95" (сте­

рео).

Коэффициент усиления для приборов "Бриз-1" и "Бриз-2" - 94 дБ, для

“Бриз-95" - 74 дБ.

Чувствительность датчиков: "Бриз-1" - не менее 100 мВ/g, "Бриз-2" и “Бриз-95” - не менее 1000 мB/g.

Устройство "Бриз" поставляется в комплекте с изделием "Кабинет" и обеспечивает при его установке, регулировке и эксплуатации контроль эф­ фективности защиты акустической информации от утечки по акусто-виб- рационному каналу.

Устройство контроля эффективности зашумления комплекса "Порог2М” в режиме самонастройки излучает речевой сигнал необходимого уров­ ня, состоящий из нескольких синтезированных микроконтроллером фраз.

Сигнал

снимается специальным, временно устанавливаемым непосредствен­

но на

защищаемой поверхности датчиком, который

учитывает резонанс­

ные свойства защищаемой поверхности, анализируется

в нескольких поло­

сах спектра и усредняется по времени.

 

203

После этого микроконтроллер с помощью цифро-аналоговых регули­ руемых фильтров отдельно для каждой полосы устанавливает уровень пре­ вышения маскирующего шумового сигнала над информативным. Выбор уровня зависит от предварительно заданной категории (устанавливается нормами или требованиями соответствующих служб).

Устройство контроля эффективности

вибрационных помех “Барон-К”

Обеспечивает контроль эффективности вибрационных помех, созда­ ваемых виброакустическими генераторами типа “Барон” или аналогичной аппаратурой. Обеспечивает предупреждение о снижении уровня вибраци­ онной помехи на ограждающей конструкции защищаемого помещения ниже допустимого из-за выхода из строя вибраторов, генератора помех или изза изменения окружающих условий.

Принцип работы прибора заключается в следующем: к устройству “Барон-К” подключается вибродатчик, обеспечивающий съем сигнала с контролируемой поверхности. Сигнал с вибродатчика фильтруется, усили­ вается и сравнивается с установленным порогом. Если он ниже заданного порога, то устройство подает сигнал тревоги.

Для точности контроля снимаемого видбродатчиком сигнала предус­ мотрен специальный выход на осциллограф или спектроанализатор.

Аппаратно-программные комплексы виброакустических измерений

Комплекс СПРУТ-4А

Проведение комплекса акустических и виброакустических измерений и специальной обработки полученных результатов, в соответствии с дей­ ствующими методиками, обеспечивает комплекс СПРУТ-4А.

Возможное применение комплекса:

-измерение параметров звуко- и виброизоляции;

-исследование характеристик и проверка эффективности систем аку­ стического и виброзашумления;

-измерение характеристик акустических и виброакустических сиг­ налов во временной и частотной областях, в том числе БПФ, ок­ тавный и третьоктавный анализ, статистическая обработка и т.п.

Всостав комплекса входят:

-ПЭВМ.

-Сигнальный концентратор, представляющий собой модуль, в ко­ тором производится усиление сигнала, поступающего с входных

204

преобразователей, а также обеспечивается питание микрофона и вибродатчика.

-Многофункциональная плата ввода-вывода, с помощью которой производится оцифровка входных сигналов, а также управление ко­ эффициентом усиления каналов 1-3 сигнального концентратора.

-Комплект входных преобразователей (микрофон, вибродатчик) и устройств для подключения к проводным линиям связи и выходам радиоприемных устройств.

-Внешний аттенюатор.

-Специальное программное обеспечение.

-Сигнальный концентратор обладает высокой чувствительностью, входным сопротивлением и коэффициентом усиления устанавливае­ мым программно, что позволяет проводить измерения с высокой точностью. Он также обеспечивает необходимое напряжение пита­ ния для предусилителей измерительных микрофонов и вибродат­ чиков ( например, фирмы “Брюль и Кьер”), которые могут под­ ключаться непосредственно к концентратору, в результате чего отпадает необходимость в отдельном применении достаточно до­ рогих блоков питания для входных преобразователей.

-Специальное программное обеспечение аппаратуры "Спрут-4А" позволяет проводить обработку результатов измерений в соответ­ ствии с действующими методическими рекомендациями.

-Поскольку комплекс построен на базе ПЭВМ и многофункциональ­ ной платы ввода-вывода, с его помощью возможна реализация прак­ тически любых алгоритмов обработки сигнала.

-Для исследования спектральных характеристик в аппаратуре “Спрут-4А” предусмотрены три режима работы - линейный спектр

(БПФ), октавный и третьоктавный анализ. Примеры спектров, по­ лученных с помощью аппаратуры “Спрут-4А" приведены на рис. 5.4, 5.5, 5.6.

- Линейный, октавный и третьоктавный анализ представляют собой различный подход к исследованию спектральных характеристик.

Линейный анализ дает исследование спектра с полосой пропускания одинаковой ширины во всем исследуемом диапазоне частот. Октавный и третьоктавный анализ дают исследование спектра с полосой пропускания, имеющей одинаковую относительную ширину полосы пропускания. Соот­ ношение частот этих полос приведено в начале главы.

Исследование спектральных характеристик в октавных полосах ис­ пользуется для определения эффективности акустической защищенности помещения.

Линейный и третьоктавный анализы предназначены для более деталь­ ного исследования спектра сигналов и помех.

205

Аппаратура "Спрут-4" благодаря ее высоким электрическим харак­ теристикам - высокой чувствительности (для канала 1 уровень собствен­ ных шумов в полосе 1 Гц составляет 10 нановольт) и высокому входному сопротивлению (40 МОм для 1 канала), - может использоваться для измере­ ния уровней сигналов электроакустических преобразователей, а при под­ ключении измерительных антенн - измерять напряженность электрическо­ го и магнитного полей.

Рис. 5.4. Пример линейного спектра.

Рис. 5.5. Пример октавного спектра.

206

Рис. 5.6. Пример третьоктавного спектра акустического сигнала, наведенного в ограждающей поверхности, представляющего собой смесь синусоидальных колебаний на средних частотах октавных полос 250, 500, 1000, 2000, 4000,

8000 и 16000 Гц.

Программно-аппаратный комплекс СПРУТ-6

Предназначен для проведения акустических и виброакустических из­ мерений, а также для проведения измерений речевых сигналов в слаботоч­ ных цепях появляющихся за счет акустоэлектрических преобразований в технических средствах.

Комплекс обеспечивает:

-измерение параметров звуко- и виброизоляционных свойств конст­ рукций;

-исследование характеристик и проверка эффективности систем акус­

тического и виброакустического зашумления;

 

 

-измерение сигналов акусто-электрических преобразователей;

 

-измерение

электрического

и магнитного

поля и наводок на

провод­

ные коммуникации;

 

 

 

-измерение

характеристик

акустических

и виброакустических

сигна­

лов в частотной области, в том числе октавный и третьоктавный анализ, - статистическая обработка и т.п.

Технические характеристики измерительного модуля

Выполняемые функции:шумомер, 1/1 и 1/3 октавный анализатор спек­ тра 1 класса точности в соответствии с ГОСТ17187-81 и ГОСТ 17168-82.

Корректирующие фильтры:А,С,Лин.

Частотный диапазон измерительного модуля - 1Гц................ 20кГц. Напряжение питания микрофонных усилителей28В, 12В. Поляризационное напряжение для микрофонов-0В и 200В.

Питание для измерительных акселерометров - постоянным током 4mа, напряжением 28В.

Интегральный уровень собственных шумов измерительного модуля во всей рабочей полосе частот:

-с фильтром Лин-11 мкВ;

-с фильтром А -5 мкВ.

Коэффициент усиления адаптера-усилителя - 20 дБ.

Питание от встроенного аккумулятора, время работы не менее 7 ча­

сов.

Специальное программное обеспечение позволяет работать с измери­ тельными приборами, а также производить измерения и обрабатывать ре­ зультаты в соответствии с методикой Гостехкомиссии при Президенте РФ.

Технические характеристики акустической системы:

Виды тестового сигнала:

-белый шум;

-розовый шум;

-шум в октавных полосах-250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц;

Максимальное пиковое звуковое давление на расстоянии 1 м - 116 дБ. Питание-от сети переменного тока 220 В.

Комплекс VNK-012GL

Работа комплекса основана на приеме и измерении акустических и виброакустических сигналов в каналах утечки речевой информации. Изме­ рения проводятся с помощью специальных микрофонов и акселерометров- , подключенных к звуковой плате персонального компьютера, с помощью которого осуществляются расчеты по акустической защищенности объек­ та, результаты измерений выводятся на экран.

Комплекс позволяет осуществлять измерение разборчивости речи в соответствии с последними нормативными документами.

В комплект входят:

-программное обеспечение (Форманта);

-акселерометр AS-4;

-измерительный микрофон АМ-1;

-измерительный усилитель AA-012GL;

-шумомер;

-акустический излучатель AA-012GL;

-штатная упаковка.

Технические характеристики комплекса YNK -01GL приведены в таб­ лице 5.6.

208

 

Таблица 5.6

Технические характеристики

 

 

 

Диапазон измеряемых частот

0.1-10 КГц

 

 

Полосы частотного анализа

Октавные и 1/3 октавные

Чувствительность микрофона

4-20 мВ/Па

Чувствительность акселерометра

0,2 мВ/g

 

 

Уровень звукового давления акустического излучателя

95 дБ А

(на расстоянии 1 м)

 

Штатная упаковка

"Атташе-кейс"

 

 

Автоматизированная система оценки защищенности выделенных помещений по виброакустическому каналу “ШЁПОТ"

Система предназначена для

автоматического

измерения акустических

и виброакустических параметров

ограждающих и

инженерных конструк­

ций выделенных помещений и расчета параметров защищенности в соот­ ветствии с действующими нормативно-методическими документами.

Система построена на базе прецизионного интегрирующего шумомера фирмы Larson Davis мoдели 824 с дополнительными элементами и обору­ дованием, позволяющими осуществлять весь комплекс измерений в авто­ матизированном режиме.

Система реализует следующие функции:

-полная реализация стандартной методики Гостехкомиссии России

проведения

акустических и вибрационных измерений ограждаю­

щих

и инженерных конструкций. Программное обеспечение позво­

ляет

получить готовые результаты расчета и описание объекта ис­

следований

в виде текстового файла, который при необходимости,

можно использовать в качестве типового протокола измерений;

- все необходимые измерения производятся системой в автоматичес­

 

ком режиме, включая управление акустическим тест-сигналом и пе­

 

реключением датчиков (микрофонов и акселерометра);

-

измерения могут проводиться на достаточном удалении датчиков

 

от комплекса, а при использовании радиоканала - сквозь стены и

 

межэтажные перекрытия;

-измерения в каждой октавной полосе производятся непрерывно в течение заданного оператором промежутка времени с усреднением результата, что практически исключает искажения результатов слу­ чайными громкими звуками;

-при измерении фоновых значений акустического или вибрационно­ го сигнала в комплексе реализовано измерение минимальных значе­ ний за устанавливаемый оператором период измерения, что соот­ ветствует методическим требованиям к такого рода измерениям;

-расчет значений защищенности помещения по окончании цикла из­ мерений.

Микрофоны

Для перехвата акустической воздушной волны наиболее широко ис­ пользуются микрофоны.

Микрофон - устройство преобразования акустических колебаний воз­ душной среды в электрические сигналы.

Микрофоны могут быть классифицированы по различным призна­

кам:

по принципу преобразования акустических (звуковых волн) в элек­ трические;

по способу воздействия звуковых волн на диафрагму микрофона,

по конструкторскому исполнению;

по признакам характеристики направленности;

по электрическим параметрам и т.п.

По признаку преобразования акустических колебаний микрофоны подразделяются: на электродинамические (а), электромагнитные (б), элек­ тростатические (конденсаторные и электретные) (в), угольные (г), пьезоэ­ лектрические (е), ленточные, полупроводниковые (д) (рис. 6.1).