Информационная безопасность
.pdfпутем поворота частотной полосы речевого сигнала вокруг некоторой средней точки спектра f0 (низкие в высокие и наоборот).
В скремблере выполняются частотные перестановки: спектр разделяется на несколько полос равной ширины (10—15), производится их перемешивание по некоторому алгоритму, ключу (см. рис 19).
C (f) |
C (f) |
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
f |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
3 |
5 |
2 |
4 |
1 |
|
|
исходный сигнал |
преобразованный сигнал |
Рис. 19. Спектр частотной перестановки
В скремблерах с временной перестановки кадр речевого сообщения делится на отрезки длительностью τ ñ каждый (см. рис. 20).
S(t) |
S(t) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
τ |
|
|
|
|
|
|
|
t |
4 |
1 |
5 |
2 |
3 |
t |
|
|
|
с |
|
|
|
преобразованный сигнал |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Тк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
исходный сигнал |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис. 20. Спектр временной перестановки |
|
Вследствие накопления информации в блоке временного преобразования появляется задержка. Эта задержка неприятно воспринимается на слух, если превышает 1—2 с. Поэтому Òê выбирают равной 4—16 τ ñ .
Используя комбинацию временного и частотного скремблирования, можно значительно повысить степень закрытия речи.
– 51 –
Уровень защиты сопоставим с шифрованием, требования к ка- честву передачи высоки. Недостатки:
-низкая стойкость;
-вносят искажения в восстановленную речь;
-внеполосные излучения границ частотных полос и рече- вых сегментов.
Альтернативой скремблированию является цифровое шифрование речевых сигналов, предварительно преобразованных в ре- чевую форму. Для передачи речи в цифровой форме по стандартному телефонному каналу необходимо резко сократить полосу ре- чевого сигнала. Для этого используют устройство вокодер. В передающей части вокодера из речевого сигнала выделяются медленно изменяющиеся информационные параметры спектра речи, основной тон звонких звуков и переходы тон-шум глухих звуков.
Различают полосные вокодеры и вокодеры с линейным предсказанием.
В полосном вокодере анализируется форма речевого сигнала с периодом анализа 10—30 мс, выделяются и передаются по телефонному каналу в цифровом виде: значения амплитуд ограниченного числа частотных полос спектра речевого сигнала, величины периода основного тона для вокализованных звуков и решение тон-шум.
В вокодерах с линейным предсказанием исходный речевой сигнал аппроксимируется кусочно-линейной функцией, каждый текущий отчет которой является линейной функцией n-предыду- щих. В этих вокодерах речевая информация передается величиной амплитуды, значениями коэффициентов линейного предсказания, периодом основного тона и решением о тоне или шуме. Вокодеры для закрытой телефонной связи обеспечивают слоговую разбор- чивость до 93 %. Шифрование речевой информации в цифровой форме производится известными методами (заменой, перестановками, аналитическими преобразованиями, гаммированием и др.).
Отечественные скремблеры, обеспечивающие тактическую стойкость (от нескольких часов до нескольких дней): «Орех-А», «Базальт», СТА-1000.
Отечественные скремблеры, обеспечивающие гарантированную стойкость (несколько десятков лет): Орех-IV, АТ-2400, «Раз- бег-К», «Гамма».
При применении скремблеров необходимо иметь в виду, что скремблер должен иметь два сертификата: от Министерства связи и от Федеральное агенство правительственной связи и информации (ФАПСИ) («Альфа», «Эпсилон», «Сигма», «Омега»).
–52 –
Дезинформирование возможно как в акустическом, так и составном каналах утечки информации. Например, после обнаружения закладки можно ее не изымать, а использовать для дезинформирования злоумышленника [6].
Способы и средства энергетического скрытия акустического сигнала
Энергетическое скрытие акустических сигналов обеспечи- вается путем применения способов и средств, уменьшающих энергию носителя или увеличивающих энергию помех.
Защита акустической (речевой) информации достигается проектно-архитектурными решениями, проведением организационных и технических мероприятий, а также выявлением электронных устройств перехвата информации.
Использование тех или иных методов и средств определяется характеристиками объекта защиты и аппаратуры разведки, условиями ее ведения, а также требованиями, предъявляемыми к эффективности защиты акустической (речевой) информации, в качестве показателя оценки которой наиболее часто используют словесную разборчивость W.
Критерии эффективности защиты акустической (речевой) информации во многом зависят от целей, преследуемых при организации защиты, например:
-скрыть смысловое содержание ведущегося разговора;
-скрыть тематику ведущегося разговора и т. д.
Процесс восприятия речи в шуме сопровождается потерями составных элементов речевого сообщения. Понятность речевого сообщения характеризуется количеством правильно принятых слов, отражающих качественную область понятности, которая выражена в категориях подробности справки о перехваченном разговоре, составляемой «агентом» (см. табл. 2).
Проведенный анализ показал возможность ранжирования понятности перехваченного речевого сообщения. Из практических соображений может быть установлена некоторая шкала оценок качества перехваченного речевого сообщения:
1. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное для составления подробной справки о содержании перехваченного разговора.
2. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное только для составления
– 53 –
краткой справки-аннотации, отражающей предмет, проблему, цель и общий смысл перехваченного разговора.
3.Перехваченное речевое сообщение содержит отдельные правильно понятые слова, позволяющие установить предмет разговора.
4.При прослушивании фонограммы перехваченного рече- вого сообщения возможно установить факт наличия речи, но нельзя установить предмет разговора.
Таблица 2
Разборчивость речи при перехвате информации средствами разведки по прямому акустическому и виброакустическому каналам
Место установки датчика аппаратуры |
Вид принимаемого |
Разборчивость, % |
||
акустической разведки |
сигнала |
слогова6 |
словесна6 |
|
За окном на рассто6нии 1,0—1,5 м |
|
|
|
|
от оконной рамы при закрытой |
Акустический |
20—30 |
67—80 |
|
форточке |
|
|
|
|
За окном на рассто6нии 1,0—1,5 м |
|
|
|
|
от оконной рамы при открытой |
Акустический |
70—80 |
97—98 |
|
форточке |
|
|
|
|
На оконной раме или внешнем |
|
|
|
|
оконном стекле при закрытой |
Вибрационный |
25—30 |
71—80 |
|
форточке |
|
|
|
|
За дверью (без тамбура) |
Акустический |
50—70 |
91—97 |
|
За перегородкой из материалов |
Акустический |
25—40 |
71—87 |
|
типа гипсолит, асбестоцемент |
||||
|
|
|
||
На перегородке из материалов |
Вибрационный |
35—60 |
84—95 |
|
типа гипсолит, асбестоцемент |
||||
|
|
|
||
На железобетонной стене |
Вибрационный |
30—80 |
80—98 |
|
В воздуховоде (6—8 м от ввода) |
Акустический |
40—60 |
87—95 |
|
На трубопроводе (через этаж) |
Вибрационный |
60—70 |
95—97 |
Звукоизоляция оценивается величиной ослабления акусти- ческого сигнала и обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных решений, а также применением специальных строительных и отделочных материалов [18].
Звукоизоляция направлена на локализацию источников акустических сигналов в замкнутом пространстве внутри КЗ. Звукоизоляция обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных конструкций: ограждений, экранов, кабин, кожухов.
Одним из наиболее слабых звукоизолирующих элементов ограждающих конструкций выделенных помещений являются двери и окна (см. табл. 3, 4, 5).
– 54 –
Таблица 3
Величина звукоизоляции дверей
Конструкци6 двери |
Звукоизол6ци6 в дБ на частотах в Гц |
||||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
||
|
|||||||
Дверь звукоизолирующа6: |
|
|
|
|
|
|
|
- облегченна6 |
18 |
30 |
39 |
42 |
45 |
43 |
|
- двойна6 с зазором более 200 мм |
25 |
42 |
55 |
58 |
60 |
60 |
|
Дверь звукоизолирующа6: |
|
|
|
|
|
|
|
- т6жела6 |
24 |
36 |
45 |
51 |
50 |
49 |
|
- двойна6 с зазором более 300 мм |
34 |
46 |
60 |
60 |
65 |
65 |
|
Двери т6желые, двойные с облицовкой |
45 |
58 |
65 |
70 |
70 |
70 |
|
тамбура |
|||||||
|
|
|
|
|
|
Таблица 4
Величина звукоизоляции окон
Схема остеклени6 |
|
Звукоизол6ци6 в дБ на частотах в Гц |
|
|||||
125 |
|
250 |
500 |
1000 |
2000 |
|
4000 |
|
|
|
|
||||||
Одинарное остекление: |
|
|
|
|
|
|
|
|
- толщина 3 мм |
17 |
|
17 |
22 |
28 |
31 |
|
32 |
- толщина 4 мм |
18 |
|
23 |
26 |
31 |
32 |
|
32 |
- толщина 6 мм |
22 |
|
22 |
26 |
30 |
27 |
|
25 |
Двойное остекление |
|
|
|
|
|
|
|
|
с воздушным промежутком: |
|
|
|
|
|
|
|
|
- 3мм—57—3мм |
15 |
|
20 |
32 |
41 |
49 |
|
46 |
- 3мм—90—3мм |
21 |
|
29 |
38 |
44 |
50 |
|
48 |
- 4мм—57—4мм |
21 |
|
31 |
38 |
46 |
49 |
|
55 |
- 4мм—90—4мм |
25 |
|
33 |
41 |
47 |
48 |
|
36 |
Таблица 5
Величина звукоизоляции конструкций зданий
Материал |
Толщина, см |
Звукоизол6ци6 в дБ на частотах в Гц |
||||||
125 |
250 |
500 |
1000 |
2000 |
4000 |
|||
|
|
|||||||
Кирпична6 кладка |
‰кирпича |
39 |
40 |
42 |
48 |
54 |
60 |
|
Отштукатуренна6 |
1 кирпич |
36 |
41 |
44 |
51 |
58 |
64 |
|
с двух сторон |
1,5 кирпича |
41 |
44 |
48 |
55 |
61 |
65 |
|
|
2 кирпича |
45 |
45 |
52 |
59 |
65 |
70 |
|
|
2,5 кирпича |
47 |
55 |
60 |
67 |
70 |
70 |
|
Железобетонные |
40 |
32 |
36 |
35 |
38 |
47 |
53 |
|
блоки |
100 |
40 |
40 |
44 |
50 |
55 |
60 |
|
|
200 |
42 |
44 |
51 |
59 |
65 |
65 |
|
|
300 |
45 |
50 |
58 |
65 |
69 |
69 |
|
|
400 |
48 |
55 |
61 |
68 |
70 |
70 |
|
|
800 |
55 |
61 |
68 |
70 |
70 |
70 |
|
Шлакоблоки |
220 |
42 |
42 |
48 |
54 |
60 |
63 |
|
ДСП |
20 |
23 |
26 |
26 |
26 |
26 |
26 |
– 55 –
Большую звукоизоляцию имеют окна с остеклением в раздельных переплетах с шириной воздушного промежутка более 200 мм или с тройным комбинированным остеклением.
Звукоизоляция повышается до 5 дБ при облицовке межстекольного пространства по периметру звукопоглощающим покрытием.
Звукоизоляция в целом оценивается по звукоизоляции наиболее слабого элемента.
Уровень акустического Râí сигнала в дБ за ограждением можно приближенно оценить по формуле:
Rвн ≈ Rрс + 6 + 10 lg Sог − Rог ,
ãäå Rðñ — уровень речевого сигнала в контролируемом помещении, дБ;
Rîã — звукоизолирующая способность ограждения, дБ; Sîã — площадь ограждения, м2;
6— число длин волн λ , начиная с которого электрическое поле принимает плоскую конфигурацию и распространяется в виде плоской волны, энергия которой делится поровну между электрической и магнитной составляющими.
Для снижения опасного акустического сигнала в помещениях применяют акустические экраны (эффективность 8—10 дБ).
Звукоизолирующие кабины делятся на каркасные и бескаркасные.
Кабина с двухслойным покрытием обеспечивает ослабление до 35—40 дБ. Бескаркасные кабины — герметизацию стыков до 50—55 дБ и делятся на 4 класса:
-1-ãî класса в диапазоне 63—8000 Гц на 25—50 дБ;
-2-ãî класса в диапазоне 63—8000 Гц на 15—49 дБ;
-3-ãî класса в диапазоне 63—8000 Гц на 15—39 дБ;
-4-ãî класса в диапазоне 63—8000 Гц на 15—29 дБ. Кожух для блокирования передачи структурного звука ус-
танавливается на виброизолирующих прокладках. Снижают уровень звука на 20—40 дБ.
Звукопоглощение обеспечивается путем преобразования в звукопоглощающем материале кинетической энергии акустической волны в тепловую энергию.
– 56 –
Средства поглощения звука в помещениях, используемые для акустической обработки, подразделяются:
-на звукопоглощающие облицовки в виде акустических плит мелкой зернистой или ячеистой структуры «Акмигран», «Силакпор», «Винипор», ПА/С, ППМ;
-звукопоглощающие облицовки из слоя пористо-волокни- стого материала в защитной оболочке из ткани с перфорированным покрытием.
Наиболее эффективной мерой предотвращения утечки информации через воздуховоды является установка в них абсорбционных глушителей.
Для маскировки акустических сигналов эффективны низко- частотные (НЧ) акустические шумовые сигналы. Акустическое зашумление помещения обеспечивает эффективную ЗИ в нем, если акустический генератор расположен к акустическому приемнику злоумышленника ближе, чем источник информации (см. табл. 6).
|
|
|
Таблица 6 |
|
Параметры генераторов шума |
||
|
|
|
|
Тип генератора |
|
Вид зашумлени6 |
Шумова6 полоса, Гц |
«Заслон» |
|
Вибрационное |
100—6000 |
ANG-2000 |
|
Акустическое, вибрационное |
250—5000 |
АД-23 |
|
Акустическое |
20—20 000 |
Более эффективным и активным универсальным способом ЗИ, передаваемой структурным звуком, является вибрационное зашумление.
В системах акустической и виброакустической маскировки используются шумовые, «речеподобные» и комбинированные помехи.
Наиболее часто из шумовых используются следующие виды помех:
-«белый» шум (шум с постоянной спектральной плотностью в речевом диапазоне частот);
-«розовый» шум (шум с тенденцией спада спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот);
-шум с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот;
-шумовая «речеподобная» помеха (шум с огибающей амплитудного спектра, подобной речевому сигналу).
–57 –
Наиболее эффективными являются помехи типа «розовый» шум и шумовая «речеподобная» помеха. При их использовании для скрытия смыслового содержания ведущегося разговора (W = 0,4) необходимо обеспечить превышение уровня помех над уровнем скрываемого сигнала в точке возможного размещения датчика средства акустической разведки на 4,9—5,0 дБ, а для скрытия тематики разговора (W = 0,2) — íà 8,8—9,0 äÁ.
Помеха типа «белого» шума по сравнению с помехами типа «розовый» шум и шумовая «речеподобная» обладает несколько худшими маскирующими свойствами, проигрывая по энергетике 0,8—1,2 дБ.
Значительно более низкими маскирующими свойствами обладает шумовая помеха со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот. По сравнению с помехами типа «розовый» шум и шумовая «речеподобная» она проигрывает по энергетике 4,1—4,2 дБ, а при равной мощности приводит к повышению разборчивости более чем в полтора раза [18].
Пассивное энергетическое скрытие акустической информации от подслушивания лазерным микрофоном заключается в ослаблении энергии акустической волны, воздействующей на оконное стекло (шторы, жалюзи, двойные рамы) [6].
Способы и средства предотвращения несанкционированной записи речевой информации на диктофон
Для предотвращения несанкционированной записи речевой информации на диктофон необходимо:
-обнаружить работающий диктофон;
-нарушить работу диктофона таким образом, чтобы каче- ство записанной информации было ниже допустимого уровня.
Диктофон может быть обнаружен металлодетектором.
В диктофоне с записью на магнитную ленту наибольшую информативность имеет НЧ пульсирующее (переменное) магнитное поле работающего электродвигателя. Спектр этого поля шириной 50—400 Гц содержит гармоники, кратные частоте вращения ротора двигателя. Поэтому в современных средствах обнаружения идентификация работающего диктофона производится путем выявления и анализа изменений параметров полей, измеренных в месте размещения посетителя. Путем накопления изменений удается выделить регулярное поле двигателя диктофона.
–58 –
Активные средства нарушения работы диктофонов основываются на изменении под действием создаваемых ими полей режимов усилителей записи, в результате чего резко ухудшается разборчивость речи (см. табл. 7) [6].
|
|
|
|
|
Таблица 7 |
|
|
Параметры подавителей диктофонов |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
Дальность |
Зона |
Излучаема6 |
Врем6 |
|
|
непрерывной |
Примечание |
|||||
средства |
подавлени6 |
подавлени6 |
мощность |
работы |
|
|
|
|
|
|
|
||
Рубеж-1 |
Не менее 1,5 м |
60 C° |
- |
Не более |
Стационар- |
|
1-го часа |
ное |
|||||
|
|
|
|
|||
«РаМЗес- |
Не менее |
70 C° |
8 Вт |
Не более |
Стационар- |
|
Дубль» |
2м/до 2 м |
1-го часа |
ное |
|||
|
|
Способы и средства противодействия радиолокационному и гидроакустическому наблюдению
Структура РЛ изображения зависит:
-от разрешающей способности радиолокатора [(мм-диапа- зон, узкая диаграмма направленности (ДН)];
-электрических свойств отражающей поверхности;
-от степени ее неровности (шероховатости);
-от длины и поляризации волны;
-от угла падения ЭМ-волн на объект.
Информационное скрытие обеспечивается разрушением структуры «блестящих точек» на экране локатора путем покрытия объекта радиоотражающими оболочками и экранами с иной конфигурацией, размещением в месте расположения объекта дополнительных отражателей и генерирования радио-помех. В качестве дополнительных радиоотражателей применяются уголковые, линзовые, дипольные отражатели и переотражающие антенные решетки (ПАР).
ЭПР уголкового отражателя с размером граней 0,5 м и длине волны РЛС 3 см составляет 290 м2, в то время как ЭПР В-52 — около 100 м2.
ПАР состоят из набора антенн, которые работают в режиме переизлучения принимаемых сигналов (замыкание в точке подключения фидера).
– 59 –
Энергетическое скрытие достигается за счет уменьшения ЭПР двумя способами:
-изменение ДН отражающей поверхности объекта;
-поглощение облучающей энергии РЛС.
Для энергетического скрытия объектов от РЛ наблюдения его поверхности покрывают также материалами, обеспечивающими градиентное и интерференционное поглощение облучающей ЭМ энергии.
Градиентное поглощение обеспечивают многослойные материалы, поглощающие электромагнитную энергию (ЭМЭ), при- чем каждый последующий слой имеет большую диэлектрическую проницаемость по отношению к предыдущему.
Интерференционное поглощение состоит в наложении прямой и отраженной волн в слое диэлектрик + отражательная пленка со сдвигом по фазе 180 С° (широкий диапазон частот достигается за счет многослойности).
Помехи бывают:
-маскирующие; немодулированные
-прицельные;
- уводящие по скорости; модулированные - уводящие по дальности.
ЗИ об объектах, находящихся в воде, предусматривает прежде всего защиту от гидроакустического наблюдения.
Способы маскировки в воде:
-маскировка с использованием природных явлений. При перепаде температуры слоев возникают акустические экраны, трудно преодолимые для акустических излучений;
-использование звукопоглощающих покрытий сотовой конструкции из нейлона, полиэтилена и различных пластмасс, а также содержащих натуральный каучук;
-создание активных помех гидролокаторам, в том числе путем ретрансляции облучающих сигналов с усилением их мощности [6].
– 60 –