Торокин А.А. Инженерно-техническая защита информации, 2005

информации от источника с большим объемом тезауруса к полу­ чателю, в том числе несанкционированному, с меньшим объемом тезауруса. Как показывает опыт, со временем круг лиц, которым становится известна секретная (конфиденциальная) информа­ ция, расширяется случайным образом. Кто-то под большим сек­ ретом рассказал новости приятелю или жене, те приоткрыли тай­ ну другим людям и т. д. Это процесс объективный в том смыс­ ле, что только за счет дополнительных усилий и часто больших затрат удается приостановить или замедлить процесс «растека­ ния» информации. По своей сути он аналогичен, только в инфор­ мационной сфере, процессу выравнивания энтропии в природе. Например, при уменьшении энтропии в какой-либо точке про­ странства, вызванном нагреванием или даже рождением челове­ ка, со временем температура выравнивается, а человек умирает и превращается в прах, энтропия которого неизмеримо выше, чем у живого человека.

При выравнивании тезаурусов коммерческая цена информации убывает, а ценность информации может как возрастать, так и сни­ жаться. Действительно, закон Ома знают очень много людей, но от этого полезность его для практики не уменьшается. Но покупателя на эту информацию вряд ли удастся найти, так как изучение закона Ома входит в программу школьного образования.

7. При копировании, не изменяющем информационные па­ раметры носителя, количество информации не меняется, а ее цена снижается. После снятия копии с документа на ксерок­ се или другим способом количество информации в нем не меня­ ется. В результате этого несанкционированное копирование (хи-

, щение) информации может остаться незамеченным для ее владель- [ Ца, если отсутствуют иные признаки проникновения злоумышлен- >ника к ее источнику и факта хищения. Но если при копировании

'происходят воздействия на информационные параметры носитеия, приводящие к изменению их значений, или незначительные из­ менения накапливаются, то количество информации уменьшается. Ухудшается качество звука и изображения соответственно на ау­ дио- и видеопленке из-за механического разрушения магнитного слоя, книжка зачитывается до дыр, блекнут яркие цвета на картин­ ки\ репродукциях на стенах светлой комнаты.

91

Так как при каждом копировании увеличивается число ее за­ конных и незаконных пользователей, то в соответствии с законами рынка цена снижается. Например, видеопиратство вызывает боль­ шое беспокойство у владельцев видеопродукции, так как широкое распространение пиратских копий значительно сбивает цены на рынке.

3.5. Носители и источники информации

Широко применяемое понятие «носитель информации» име­ ет разнообразный смысл. Например, человек как носитель инфор­ мации, учебник, магнитный или бумажный носитель, магнитное поле, электрический ток и др. Эти термины отличаются уровнем конкретизации этого понятия. Материальные объекты являют­

ся носителями признаковой информации на физическом уров­ не ее представления. Она содержится в значениях признаков объ­ ектов. Носители признаковой информации целесообразно обозна­ чить как первичные. Такими носителями являются:

•макротела;

•поля;

•микрочастицы (элементарные частицы).

Макротела являются наиболее долговременными носителя­ ми различных видов информации. Прежде всего, материальные тела содержат информацию о своем составе, структуре (строении), о воздействии на них других материальных тел. Например, по ос­ таточным изменениям структуры бумаги восстанавливают подчи­ щенные надписи, по изменению структуры металла двигателя оп­ ределяют его заводской номер, перебитый автомобильными вора­ ми. Материальные тела (папирус, глиняные таблички, береста, ка­ мень, бумага) использовались людьми для консервации и хране­ ния информации в течение всей истории человечества. И в насто­ ящее время бумага является самым распространенным носителем семантической информации. Однако четко прослеживается тен­ денция замены бумаги машинными носителями (магнитными, по­ лупроводниковыми, светочувствительными и др.), но бумага еще длительное время останется наиболее массовым и удобным носи­ телем, прежде всего, семантической информации.

92

Носителями информации являются также различные поля. Из известных полей в качестве носителей применяются акустичес­ кие, электрические, магнитные и электромагнитные (в диапазоне видимого и инфракрасного света, в радиодиапазоне). Информация содержится в значениях параметров полей. Если поля представля­ ют собой волны, то информация содержится в их амплитуде, час­ тоте и фазе.

Из многочисленных элементарных частиц в качестве носи­ телей информации используются электроны, образующие стати­ ческие заряды и электрический ток, а также частицы (электроны и ядра гелия) радиоактивных излучений. Попытки использования для переноса информации другие элементарные частицы с лучшей проникающей способностью (меньшим затуханием в среде распро­ странения), например, нейтрино, не привели пока к положитель­ ным результатам.

В качестве носителей информации часто рассматривают также материальные тела, содержащие первичные носители. Например, человек как носитель информации содержит разнообразные пер­ вичные носители информации в виде химических веществ, элект­ рических сигналов и полей. Человек как носитель информации ее запоминает и пересказывает получателю в письменном виде или устно. При этом он может полученную от источника информацию преобразовать в соответствии с собственным толкованием ее со­ держания, исказив смысл. Кроме того, человек может быть так­ же носителем других носителей информации — документов, про­ дукции и т. д. Также машинный носитель информации (гибкий или жесткий диск, магнитная лента) представляет собой вторич­ ный носитель по отношению к магнитному полю ферромагнитно­ го слоя на его поверхности. Поэтому такие носители являются вто­

ричными.

Носители информации в виде физического процесса или явле­ ния называются также сигналом — радиосигналом, акустическим сигналом и т. д. В радиотехнике под сигналом подразумевается фи­ зическое явление или процесс, несущие информацию.

Источниками информации являются субъекты и объекты, иг которых может быть получена информация. Все материальные объекты (тела, микрочастицы и поля) являются источниками пер­

93

вичной признаковой информации, содержащейся в значениях ви­ довых, сигнальных и вещественных признаках. Если эти значения соответствуют также семантической информации, то материаль­ ные объекты являются одновременно носителями — переносчика­ ми семантической информации.

Что касается источников семантической информации, то дале­ ко не все объекты и субъекты являются ее источниками. Следует различать прямые и косвенные источники семантической инфор­ мации. Прямыми источниками семантической информации яв­ ляются ее первичные источники, т. е. отдельные люди или группы людей, являющиеся создателями информации, документы, в кото­ рых эта информация отображается. Критерием отнесения носите­ ля семантической информации к ее источнику является возмож­ ность оценки достоверности информации, содержащейся на носи­ теле. Это условие для источника семантической информации ис­ ключает из их числа технические средства сбора, обработки, хра­ нения и передачи информации, а также людей, транслирующих ин­ формацию. Например, телефонный аппарат не может быть источ­ ником речевой информации, так как он является лишь техничес­ ким средством ее передачи. При анализе достоверности получен­ ной по телефону информации ссылаются не на телефонный аппа­ рат, а на абонента. Также диктор радио и телевидения, зачитыва­ ющий текст перед микрофоном или телекамерой, не является ис­ точником информации и не несет ответственности за озвученное сообщение. При передаче через СМИ непроверенной оперативной информации сотрудники редакции во избежание привлечения их к судебной или иной ответственности ссылаются на источники этой информации (организации или конкретных людей).

Косвенными источниками семантической информации могут быть, в принципе, любые объекты: продукция, материалы, техно­ логическое оборудование, отходы производства и т. д. Например, специалист по видовым, сигнальным и вещественным признакам новой продукции может определить ее технические характеристи­ ки.

Информативность людей как источников семантической ин­ формации существенно различается. Наиболее информирова­ ны руководители организаций, их заместители и ведущие специ­

94

алисты. Каждый сотрудник организации владеет конфиденци­ альной информацией в объеме, превышающем, как правило, не­ обходимый для выполнения его функциональных обязанностей. Распространение конфиденциальной информации между сотруд­ никами организации является одним из проявлений процессов вы­ равнивания тезаурусов. Например, в результате неформальных межличностных отношений (дружественных, приятельских) кон­ фиденциальная информация может поступать к посторонним ли­ цам, которые к сохранению «чужих» тайн относятся менее ответс­ твенно, чем к своим. Тщеславные люди с целью продемонстриро­ вать свою эрудицию или заинтересовать собеседника непредна­ меренно разглашают конфиденциальные сведения в публичных выступлениях и беседах. Кроме непреднамеренного разглашения конфиденциальной информации часть сотрудников (по американ­ ской статистике — около 25%) по различным личным мотивам го­ товы продать известные им секреты и ищут контактов с зарубеж­ ной разведкой или представителями конкурента.

Поэтому служба безопасности в интересах локализации цен­ ной информации должна постоянно помнить о достаточно объек­ тивных процессах распространения информации внутри и даже за ее пределами (через родственников, друзей и приятелей, через со­ трудников налоговой полиции, муниципалитетов, префектур, в ар­ битражном суде и т. д.). Даже эффективная защита информации, но только в пределах организации, не гарантирует ее безопасность.

В [2] под документом понимается зафиксированная на мате­ риальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. К документам относится служебная информа­ ция, научные публикации в открытой и закрытой печати, статьи в газетах и журналах о деятельности организации или ее сотрудни­ ков, реклама, отчеты сотрудников, конструкторская и технологи­ ческая документация и т. д.

Документы относятся к наиболее информативным источни­ кам, так как они содержат, как правило, достоверную информацию в отработанном и сжатом виде, в особенности если документы под­ писаны или утверждены. Информативность различных публика­ ций имеет широкий Диапазон оценок: от очень высокой, когда опи­ сывается открытие, до преднамеренной или непреднамеренной де­

95

зинформации. К последней, например, относятся публикации с не­ достаточно проверенными и достоверными результатами.

Технические средства сбора, обработки, хранения и передачи информации нельзя отнести к источникам семантической инфор­ мации, так как они представляют собой лишь инструмент для пре­ образования входной информации.

Часто к источникам семантической информации относят ком­ пьютеры. Однако несмотря даже на их впечатляющие возможнос­ ти, превосходящие по объему и скорости обработки возможности человека, их работа определяется программами, созданными чело­ веком. Можно ли, например, рассматривать компьютер Deep Blue фирмы IBM, с помощью которого удалось выиграть матч по шах­ матам у чемпиона мира Г. Каспарова, как источник информации? По-видимому, для этого основания нет, так как известные алгорит­ мы игры компьютера в шахматы основаны на возможности ком­ пьютера за счет существенно большего быстродействия просчиты­ вать и оценивать большее число ходов, чем может сделать это шах­ матист. Но талантливый шахматист способен не только просчиты­ вать несколько ходов вперед, но и интуитивно выбирать ход, ко­ торый обеспечивает ему в большинстве случаях выигрыш с быст­ родействующим компьютером. Можно утверждать, что, пока ком­ пьютер при обработке информации строго следует программе лю­ бой сложности, его нельзя считать источником семантической ин­ формации. Следовательно, источником информации, полученной в результате обработки даже очень сложной программы, являет­ ся автор метода обработки. Компьютер станет источником инфор­ мации, когда он будет обладать искусственным интеллектом, т. е. способностью к абстрактному мышлению. Работы по созданию та­ ких компьютеров ведутся, однако проблема оказалась существен­ но сложнее, чем представляли ее создатели искусственного интел­ лекта как направления кибернетики.

Состав косвенных источников семантической информации су­ щественно больший — измерительные приборы, продукция, обо­ рудование, материалы и т. д.

Продукция (без документации) является источником инфор­ мации о признаках. Ноу-хау нового изделия могут содержаться во внешнем виде, например, в форме автомобиля, расцветке ткани,

96

моделях одежды, узле механизма, в параметрах излучаемых полей (сигналов радиостанции или радиолокатора), в составе и структу­ ре материала (броневой стали, ракетного топлива, духов или ле­ карства). Для получения семантической информации о сущности ноу-хау с целью его использования производят изучение и иссле­ дование продукции путем разборки, расчленения, выделения от­ дельных составных частей и элементов, проведения физического и химического анализа и т. д.

Любой творческий и производственный процесс сопровожда­ ется отходами. Редкие люди способны формулировать свои мыс­ ли в окончательном варианте, без черновиков с различными вари­ антами, без коррекции ранее изложенного. Научные работники со­ здают макеты будущих изделий или пробы веществ, при произ­ водстве (опытном или промышленном) возможен брак или техно­ логические газообразные, жидкие или твердые отходы. Даже при печатании на пишущей машинке остаются следы документов на копировальной бумаге и ленте, которые после использования не­ опытная или небдительная машинистка бросает в корзину для бу­ маг. Отходы производства в случае небрежного отношения с ними (сбрасывания на свалку без предварительной селекции, сжигания или резки бумаги и т. д.) могут привести к утечке ценной информа­ ции. Для такой возможности существуют, кроме того, психологи­ ческие предпосылки сотрудников, серьезно не воспринимающих отходы как источники секретной (конфиденциальной) информа­ ции.

Информативными могут быть не только продукция и отходы ее производства, но и исходные материалы и сырье, а также ис­ пользуемое оборудование. Если среди поставляемых фирме мате­ риалов и сырья появляются новые наименования, то специалис­ ты конкурента могут определить по ним изменения в создаваемой продукции или технологических процессах.

Важнейшими показателями источника информации являются его информативность и надежность. Информативность источни­ ка информации оценивается полнотой ответов с помощью полу­ ченной от него информации на поставленные перед органом до­ бывания вопросы. Если информация источника позволяет отве­ тить на m из п поставленных вопросов, то информативность ис­

97

точника оценивается как I = m/n. Надежность источника харак­ теризуется достоверностью получаемой от источника информа­ ции. Достоверность информации очень надежного источника близ­ ка к 1.

Источниками признаковой информации являются материаль­ ные объекты и процессы. Они содержат информацию как о собст­ венных признаках, так и признаках, взаимодействующих с ними объектов и процессов.

3.6. Запись и съем информации с ее носителя

В редких случаях информация от источника непосредствен­ но передается получателю, т. е. источник сам переносит ее в про­ странстве к месту расположения получателя или получатель всту­ пает в непосредственный контакт с источником, например прони­ кает в помещение, вскрывает сейф и забирает документ. В боль­ шинстве случаев она переносится от источника к получателю про­ межуточным носителем.

Материализация (запись) любой информации производится путем изменения параметров носителя. Механизм запоминания и воспроизведения информации человеком в настоящее время еще недостаточно изучен и нет однозначного и ясного представления о носителях информации в мозгу человека. Рассматривается хими­ ческая и электрическая природа механизмов запоминания.

Запись информации на материальные тела производится пу­ тем изменения их физической структуры и химического состава. На бумаге информация записывается путем-окрашивания элемен­ тов ее поверхности типографской краской, чернилами, пастой и другими красителями.

Записанная на материальном теле информация считывается при просмотре поверхности тела зрительным анализатором чело­ века или автомата, обнаружении и распознавании ими знаков, сим­ волов или конфигурации точек. Для людей, лишенных зрения, ин­ формация записывается по методу Брайля путем изменения физи­ ческой структуры бумаги выдавливанием соответствующих зна­ ков (букв и цифр). Информация считывается не зрительным анали­ затором, а тактильными рецепторами пальцев слепых людей.

98

Запись информации на носители в виде полей и электри­ ческого тока осуществляется путем изменения их параметров. Непрерывное изменение параметров сигналов в соответствии со значениями первичного сигнала называется модуляцией, диск­ ретное — манипуляцией. Первичным является сигнал от источ­ ника информации. Модулируемое колебание называется несущим. Если меняются значения амплитуды аналогового сигнала, то моду­ ляция называется амплитудная (AM), частоты — частотная (ЧМ), фазы — фазовая (ФМ). Максимальное изменение информационно­ го параметра несущей относительно его номинального значения называется глубиной модуляции, а максимальное отклонение зна­ чения информационного параметра несущей относительно макси­ мального изменения информационного параметра модулирующего сигнала — индексом модуляции.

При модуляции дискретных сигналов в качестве признаков применяются также длительность импульса, частота его повторе­ ния и др. С целью уплотнения информации на носителе и эконо­ мии тем самым энергии носителя применяют сложные (с одновре­ менным использованием различных параметров сигнала) виды мо­ дуляции. Например, для радиовещания в УКВ-диапазоне (58-73, 87,5-108 МГц) используется частотная модуляция с максимальным изменением (девиацией) частоты 50 кГц. При максимальной час­ тоте модулирующего сигнала 15 кГц индекс частотной модуляции составляет Рч = 3,3, а глубина модуляции на частоте 100 МГц — 0,0005.

В соответствии с формулой Фурье изменение формы сигна­ ла при модуляции приводит к изменению спектра модулирован­ ного сигнала. Чем выше максимальная частота спектра моделиру­ ющего сигнала Fcm, тем шире спектр модулированного сигнала. Количественное значение увеличения ширины спектра этого сиг­ нала зависит от вида модуляции, ширины спектра модулирующе­ го (первичного) сигнала, глубины и индекса модуляции. Ширина спектра модулированного синусоидального сигнала составляет ве­ личины [10]:

•для AM: AFам = 2Fс,м ;

•дляЧМ: AF4M» F m;

•для ФМ: ДРфм я AF4M.

99

Ширина спектра широко применяемых модулированных сиг­ налов составляет:

•телеграфных сигналов (CW) — около 1 кГц;

•АМ-узкополосных сигналов, используемых в радиовещании на длинных, средних и коротких волнах, — 5-15 кГц;

•используемых для радиосвязи ЧМ-узкополосных (NFM) — 5-15 кГц;

•ЧМ-широкополосных (WFM) в УКВ радиовещании и при пере­

даче звука в телевидении — 150-250 кГц.

Ширина спектра ЧМ-сигнала составляет 50-250 кГц вместо 7 кГц для AM речевого сигнала. Поэтому ЧМ-сигналы не приме­ няют из-за «тесноты» в эфире в длинноволновом, средневолновом и даже коротковолновом диапазонах волн. ЧМ-вещание ведется в УКВ-диапазоне. Так как действие помех проявляется, прежде все­ го, в изменении амплитуды сигнала, то ЧМ-сигналы обладают су­ щественно большей помехоустойчивостью, чем АМ-еигналы. Это свойство ЧМ-сигналов обеспечивает высокое качество радиовеща­ ния в УКВ-диапазоне. Спектры ФМ- и ЧМ-сигналов мало отлича­ ются по ширине.

Выделение информации из модулированного электрического сигнала производится путем обратных преобразований — демоду­ ляции его в детекторе (демодуляторе) приемника. При демодуля­ ции выделенный и усиленный сигнал, наведенный электромагнит­ ной волной в антенне, преобразуется таким образом, что сигнал на выходе детектора соответствует модулирующему сигналу пере­ датчика. Демодуляция, как любая процедура распознавания, обес­ печивается путем идентификации текущей признаковой структу­ ры сигнала с эталонной структурой, заданной априори или полу­ ченной в процессе его приема. Эталонная признаковая структура при ЧМ-модуляции определяется частотой настройки контура де­ тектора. При демодуляции АМ-сигналов в качестве эталонной ам­ плитуды используется усредненная амплитуда несущего колеба­ ния на выходе детектора, относительно которой сравнивается те­ кущее значение амплитуды принимаемого сигнала. Для демодуля­ ции ФМ-сигнала необходимо знать значение фазы несущего коле­ бания до его модуляции.

100