Технічні характеристики акустоперетворюючого каналу
Акустоелектричний перетворювач - пристрій, що перетворює електромагнітну енергію в енергію пружних хвиль в середовищі і назад. Залежно від напрямку перетворення розрізняють електроакустичні перетворювачі випромінювачі і приймачі.
Акустоелектричний перетворювач-приймач характеризується чутливістю в режимі холостого ходу Y = U '/ P і внутрішнім опором Zел. По виду частотної залежності U '/ Р розрізняють широкосмугові і резонансні приймачі акустичного випромінювання.
Електроакустичний перетворювач-випромінювач характеризується:
чутливістю, рівної відношенню Р на певній відстані від випромінювача на осі характеристики спрямованості до U або I;
внутрішнім опором, що представляє собою навантаження для джерела електричної енергії;
акустоелектричним ККД
ηа / Ел = Рак / Pел
де Рак - активна випромінювана акустична потужність;
Рел - активна електрична споживана потужність.
Конструкції акустоелектричних перетворювачів істотно залежать від їх призначення та застосування і тому дуже різноманітні.
До акустоелектричних перетворювачів може бути віднесено досить широке коло оточуючих нас приладів, елементів різних електричних мереж, ліній зв'язку та управління тощо
Ступінь можливої небезпеки створення акустоелектричного каналу витоку інформації залежить від коефіцієнта перетворення акустоелектричного перетворювача - чим він вищий, тим більше потужність (напруга) перетвореного в електричний небезпечного сигналу при однаковій потужності акустичного сигналу:
Pісел=Pіса* ηа/Ел
Істотним у цьому співвідношенні є те, що до складу коефіцієнта перетворення входить величина механічного опору відповідного акустоелектричного перетворювача, пов'язана з величиною тертя елементів, що переміщуються під впливом акустичного поля. Величина чутливості акустоелектричних перетворювачів визначається в мілівольтах небезпечного електричного сигналу до звукового тиску небезпечного акустичного сигналу в Па, тобто мВ / Па.
На практиці часто порівнюють чутливість акустоелектричних перетворювачів з чутливістю спеціально створених акустоелектричних перетворювачів, таких, як мікрофони. Наприклад, у конденсаторного електретного мікрофона МКЕ-3 чутливість по вільному акустичному полю на частоті 10 кГц не більше 3 мВ / Па, у електродинамічних мініатюрних мікрофонів ММ-5 середня чутливість в діапазоні частот 0,5 - 5,0 кГц на опір навантаження не менше 0.6 мВ / Па (для низькоомних - 600 Ом) і 1,2 мВ / Па (для високоомних - 1200 Ом).
Порівняння акустоперетворюючих елементів показує, що деякі з них по "чутливості" близькі до спеціально створених для перетворення звукової енергії в електричну (мікрофонів). Так, наприклад, "чутливість" деяких дзвінкових ланцюгів телефонних апаратів досягає 0,15-0,4 мВ / Па.
З огляду на таку "потужність"можливих джерел витоку інформації, фахівці приділяють серйозну увагу захисту подібних каналів.
Можливі напрямки захисту акустичної інформації від витоку через канали, що створюються акустоперетворюючими елементами
Для придушення акустоперетворюючого каналу витоку можуть бути використані організаційно-технічні і технічні способи захисту (рис.9).
рис.9. Способи захисту від витоку інформації
Організаційно-технічні заходи націлені на оперативне вирішення питань захисту конфіденційної акустичної інформації найбільш простими засобами і організаційними заходами обмежувального характеру, що регламентують порядок користування технічними засобами, що перебувають у виділених приміщеннях.
Зокрема, при проведенні таких захисних заходів доцільно визначити ті технічні засоби, які можуть послужити джерелом акустоелектричного каналу витоку інформації. Ними можуть бути:
телефонні апарати (міського і внутрішнього зв'язку);
системи провідної радіотрансляційної мережі;
приймальні та телевізійні системи;
системи звукозапису;
внутрішній службовий зв'язок, переговорні пристрої типу "директор-секретар ";
системи охоронної сигналізації;
системи звукової сигналізації;
системи електрогодинофікації
і т.п.
Проведення таких захисних заходів спрямовано також на виключення з приміщення, що захищається всіх технічних засобів, наявність яких не викликано виробничою необхідністю.
На етапі організаційно-технічних заходів щодо захисту від акустоперетворюючих каналів витоку інформації можуть бути вжиті заходи обмежувального характеру, що регламентують порядок користування технічними засобами, наприклад, відключення акустоперетворюючих елементів від провідних систем або відключення таких систем, що мають у своєму складі такі елементи.
Наприклад, відключення дзвінкових ланцюгів телефонних апаратів (всього телефонного апарату), вимкнення радіоприймальних і телевізійних пристроїв, систем провідної радіотрансляційної мережі і т.п. на період проведення конфіденційних заходів.
Визначення контрольованої зони на цьому етапі дозволяє виділити найбільш небезпечні з точки зору витоку інформації пристрою і звернути на них особливу увагу і першочерговий захист технічними засобами захисту.
Організаційно-технічні заходи визначають можливу контрольовану зону на об'єкті, - зону, де гарантовано виключене перебування осіб, не допущених до охоронюваної інформації (не мають постійного або разового пропуску на об'єкт).
Стосовно до акустоелектричного каналу витоку інформації необхідна зона може бути значною, так як необхідно враховувати можливість витоку перетвореної інформації як по провідних каналах, так і по радіоканалу.
Встановлення такої контрольованої великої зони можливо тільки для підприємств з досить великою територією і потужними службами безпеки.
Проведення подібних заходів спрямоване також на виключення з виділеного приміщення всіх технічних засобів, наявність яких не викликано виробничою необхідністю. Використання пристроїв захисту проводиться на етапі технічних заходів.
Технічні заходи щодо інженерно-технічного захисту інформації передбачають блокування каналів можливого витоку інформації за допомогою інженерних конструкцій, що зменшують величину небезпечного акустичного сигналу, що впливає на акустопреобразовательний елемент, або зменшення величини перетвореного в електромагнітний інформативного сигналу.
Можливо також підвищення рівня шумового сигналу, що забезпечує умови придушення інформативного або акустичного, або перетвореного сигналу.
Як видно з аналізу можливих механізмів створення акустоперетворюючих каналів витоку інформації, захист від витоку подібним каналам можливий:
а) пониженням потужності інформативного акустичного каналу (Ріа), що впливає на акустоперетворюючий елемент до рівня, коли перетворений в електричний інформативний сигнал не може бути перехоплений TЗP, тобто використання способів і методів пасивного акустичного захисту:
(Uісел / Uш)> = (Uc / Uш)
б) зниженням потужності (напруги) перетвореного в електричний інформативного сигналу (Pісел) або підвищенням рівня шуму (Pш) в лінії до рівня, при якому співвідношення цього сигналу за напругою (потужності) до шумів в лінії прийому стане меншим, ніж необхідне співвідношення для прийому сигналу TЗP (як у розділі "а");
в) зменшенням (в тих випадках, коли це можливо) коефіцієнта передачі акустоелектричного перетворювача до величини, при якій перетворений електричний сигнал не може бути перехоплений відповідним TЗP (тобто також виконується умова, як у розділі "а");
г) пониженням потужності перетвореного в радіосигнал інформативного акустичного сигналу (наприклад, екрануванням) чи придушення цього сигналу (зашумлення).
Таким чином можливі напрямки захисту з використанням як пасивних, так і активних (і комбінованих) способів захисту акустичної інформації від витоку через ланцюги з акустоперетворюючими елементами (рис.9).
Наприклад, установка найбільш небезпечних акустоперетворюючих елементів в кожухи дозволяє зменшити (легкі кожухи) або усунути (важкі кожухи) можливі канали витоку інформації через ці елементи.
Якщо такий спосіб виключається або обмежений умовами експлуатації, можливо придушення перетвореного інформативного електричного сигналу в ланцюгах, до яких включено акустоелектричний перетворювач, - ланцюгах живлення, управління, зв'язку, в радіоелектронній апаратурі і т.п., тобто ми усвідомлено йдемо (наприклад, виходячи з економічних, габаритних та інших умов) на захист не на "повітряному", а на "перетвореному" ділянці можливого каналу витоку інформації.
При цьому можливі такі способи як пасивного (зменшення перетвореного інформативного сигналу Uісел) захисту, так і активного захисту (збільшення Uш) або комбінованих способів захисту.
Ці способи вибираються, як правило, з особливостей конструкції і схеми акустоперетворюючого елемента, величин напруг і струмів у лініях, до яких включено акустоперетворюючий елемент, режиму роботи схем захисту.
Слід зазначити, що в ряді випадків, коли інформативний акустичний сигнал перетвориться в радіосигнал, обмежуються і можливі способи захисту.
Деякі канали витоку інформації через акустоперетворюючі елементи можуть бути усунені шляхом зменшення коефіцієнта передачі цих елементів.
Це можливо для випадків, коли така зміна не впливає на робочі параметри елемента. Наприклад, пухка обмотка індуктивності, котушки, трансформатори витка якої можуть переміщатися під дією акустичних коливань (і ці елементи в цьому випадку стають акустоперетворюючими) після її заливки відповідним компаундом перестає бути акустоелектричних перетворювачем.
На жаль, таких можливостей усунення акустоперетворюючих елементів на практиці небагато, так як для більшості розглянутих вище схем і пристроїв переміщення їх елементів один щодо одного необхідно для їх нормального функціонування.
На практиці для захисту інформації різних пристроїв створені ефективні засоби захисту, що враховують особливості функціонування цих пристроїв.