Защита информации
.pdfнашел 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).
