Глава 14
Методы и средства разрушения информации
В некоторых случаях злоумышленник, которому не удается получить информацию по техническим каналам, может прибегнуть к ее разрушению. Кроме того, умышленное разрушение информации может применяться и для сокрытия следов ее несанкционированного получения. Традиционным методом разрушения информации являются помехи. В последние десятилетия к ним прибавились методы, ориентированные на аппаратные и программные средства ПЭВМ — несанкционированное силовое воздействие по цепям питания, компьютерные вирусы и закладки. В данной главе рассматриваются все указанные методы, а также приведены основные принципы функционирования аппаратных и программных средств разрушения информации.
Помехи
Помехой называется нежелательное электрическое и (или) магнитное воздействие на систему или ее часть, которое может привести к искажению хранимой, преобразуемой, передаваемой или обрабатываемой информации.
По происхождению помехи подразделяются на:
•непреднамеренные помехи естественного происхождения (космические и атмо-
сферные помехи, шумы антенных систем и внутренние шумы приемников);
•непреднамеренные помехи искусственного происхождения;
•организованные помехи, которые могут быть активными и пассивными.
Последний вид помех, в свою очередь, подразделяется на две группы: маскирующие помехи и имитирующие помехи. Маскирующие помехи создают шумовой фон, на котором трудно выделить полезный сигнал. Имитирующие помехи являются подделкой полезных сигналов по одному или нескольким параметрам.
По месту возникновения различают помехи внутренние и внешние. К внутренним шумам можно отнести шумы, наводки и помехи от рассогласования.
Шум — это флуктуационный процесс, связанный с дискретной природой электрического тока и представляющий собой последовательность очень коротких импульсов, появляющихся хаотически в большом количестве.
Различают разнообразные виды шумов: тепловой, полупроводниковый, дробовой и т.д. Тепловой шум возникает в проводниках за счет теплового хаотического движения электронов. Полупроводниковый — вследствие статического характера процесса гене- рации-рекомбинации пар электронов и дырок. Дробовой шум возникает вследствие слу-
232 Глава 14. Методы и средства разрушения информации
чайного характера преодоления носителями тока потенциальных барьеров, например электронно-дырочных переходов.
Наводка — это помеха, возникающая вследствие непредусмотренной схемой и конструкцией рассматриваемого объекта передачи по паразитным связям напряжения, тока, заряда или магнитного потока из источника помехи в рассматриваемую часть объекта. Под паразитной связью при этом следует понимать связь по электрическим и (или) магнитным цепям, появление которой не было предусмотрено конструктором. В зависимости от физической природы элементов паразитных электрических цепей, различают паразитную связь через общее полное сопротивление, емкостную паразитную связь, паразитную связь через взаимную индуктивность (индуктивную паразитную связь) и др. В зависимости от того, является ли источник помех, вызывающих наводку, частью объекта, различают соответственно внутреннюю и внешнюю наводки.
Помеха от рассогласования представляет собой нежелательный переходный процесс в рассматриваемой цепи объекта, содержащей участки с распределенными и сосредоточенными параметрами, который возникает вследствие рассогласования между неоднородными участками.
Наводки и помеха от рассогласования могут возникать не только в сигнальных цепях, но и в цепях питания и заземления.
По характеру протекания процесса во времени различают помехи импульсные и флуктуационные.
Квнешним помехам относятся промышленные (индустриальные), от радиопередатчиков, атмосферные и космические.
Индустриальные помехи можно разделить на две большие группы. К первой группе относятся устройства, генерирующие относительно регулярные электромагнитные колебания, не предназначенные для излучения, такие как медицинские высокочастотные установки, различного рода промышленные агрегаты, системы развертки и др. Помехи, излучаемые такими источниками, как на основной частоте, так и на гармониках, представляют собой колебания, близкие к гармоническим.
Кисточникам второй группы относятся различные электрические устройства, не вырабатывающие периодических электромагнитных колебаний. К ним относятся линии электропередач, системы зажигания двигателей внутреннего сгорания, высокочастотная аппаратура для дуговой сварки, газоразрядные устройства, индукционная и переключающая аппаратура и др. На частотах, превышающих 30 МГц, индустриальные помехи, порождаемые системами зажигания, обычно преобладают над помехами, создаваемыми другими источниками. На частотах ниже 30 МГц преобладающими являются помехи, порождаемые линиями электропередач.
По предсказуемости времени появления и формы различают случайные (стохастические) и регулярные помехи.
По результатам воздействия на полезный сигнал различают помехи аддитивные и мультипликативные.
Аддитивная помеха не зависит от сигнала и вызывается сторонним возмущением поля, которым передается сигнал по каналу связи.
Помехи 233
Мультипликативная помеха обусловлена сторонним изменением коэффициента передачи канала связи.
В общем виде влияние помехи ξ на передаваемый сигнал может быть выражено следующим оператором:
χ = V(s,ξ)
Втом частном случае, когда оператор вырождается в сумму χ = s + ξ, помеха ξ на-
зывается аддитивной. Аддитивную помеху часто называют шумовой. Если же оператор V может быть представлен в виде χ = Vs, где случайный процесс V(t) неотрицателен, то помеху V называют мультипликативной. Если V — медленный (по сравнению с s) процесс, то явление, вызываемое мультипликативной помехой, носит название замирания (фединг).
Вболее общем случае при одновременном наличии аддитивной и мультипликативной помех удобно записать в следующем виде:
χ = Vs + ξ
С физической точки зрения случайные помехи порождаются различного рода флуктуациями, которыми в физике называют случайные отклонения тех или иных физических величин от их средних значений.
Внешние помехи объектам безотносительно первоисточника их возникновения мож-
но подразделить на помехи от сети питания, из внешних линий связи, от разрядов электрических зарядов и от электромагнитных полей излучения.
Помехи из сети питания переменного тока в свою очередь можно подразделить на
импульсные помехи, провалы и перенапряжения.
Провал напряжения в сети питания переменного тока — это помеха, в течение действия которой значение амплитуды напряжения в сети в каждом полупериоде частоты переменного тока становится меньше регламентированного минимально допустимого значения.
Перенапряжение в сети питания переменного тока — это помеха, в течении действия которой значение амплитуды напряжения в сети в каждом полупериоде частоты переменного тока превышает регламентированное максимально допустимое значение.
Импульсные помехи из сети питания можно подразделить на симметричные и не-
симметричные.
Напряжение симметричных помех приложено между фазными проводами питающей сети, а несимметричных — между фазным проводом и землей.
Под помехами из внешних линий связи подразумеваются помехи, попадающие в аппаратуру рассматриваемого объекта из линий связи с устройствами, не являющимися частями объекта. Наиболее характерными помехами из внешних линий связи являются
симметричные и несимметричные импульсные помехи и помехи от неэквипотенциальности точек заземления.