Торокин А.А. Инженерно-техническая защита информации, 2005
.pdfНаиболее древним стеганографическим способом скрытия инфор мации является написание сообщения симпатическими (бесцвет ными без специальной тепловой или химической обработки) чер нилами между строк письма или иного документа. Известно мно го способов записи данных, реализующих пространственное скры тие информации: запись наколом букв на оборотной стороне эти кеток флаконов, банок или бутылок, на внутренней стороне спи чечной коробки, внутри яйца и др. В годы расцвета фототехники для скрытной передачи сообщений использовалась так называе мая «микроточка», изобретенная немецким ученым Э. Голдбергом. «Микроточка» представляла собой микроизображение разведыва тельного сообщения размером 0,01-1 мм2, которое наклеивалось в качестве точки текста письма, открытки, под марку и иные мес та безобидной корреспонденции или предметов. Величина умень шенных символов в «микроточке» достигала 1 микрона. Большие возможности по реализации стеганографических способов скры тия информации предоставляют компьютерные технологии записи информации. Компьютерная стеганография основывается на том, что файлы, содержащие оцифрованное изображение или звук, мо гут быть до некоторой степени видоизменены без потери качества изображения или звука. Такая возможность обусловлена неспособ ностью органов чувств человека различать незначительные изме нения в цвете изображения или в частотах звука. Поэтому в качес тве контейнеров используются графические и звуковые файлы, со держащие оцифрованное изображение и звук. Младшие (1-4) раз ряды используемых многоразрядных кодов могут быть изменены без ухудшения качества изображения или звука, в них можно запи сать секретную и конфиденциальную информацию и обеспечить ее эффективное скрытие. Например, качество эталонного изобра жения в формате bmp объемом 243 Кбайт незаметно отличается от того же изображения в файле которого помещена иная информация объемом 119 Кбайт.
Отсутствие у злоумышленника данных о времени передачи со общения с интересующей информацией или времени проявления демаскирующих признаков объекта защиты вынуждает злоумыш ленника тратить большие ресурсы на обеспечение непрерывнос ти разведки. Этим достигается временное скрытие. Десятки ты
291
сяч операторов и технических средств Агентства национальной бе зопасности США постоянно и непрерывно «слушают» эфир в раз ных точках пространства в разных частотных диапазонах, чтобы не пропустить и перехватить информативное сообщение в каналах связи своего вероятного противника. Чем короче по времени пере даваемое сообщение, тем сложнее его обнаружить. Поэтому одним из методов временного скрытия является передача с большой ско ростью сообщения, накопленного за время, значительно превыша ющее время его передачи.
С другой стороны, если известно время возможной работы средств добывания, то существенно легче скрыть информацию. Хотя разведка ведется скрытно, но появление тех или иных носи телей средств разведки (самолетов, кораблей, космических аппара тов, автомобилей с дипломатическими номерами) возле контроли руемой зоны в большинстве случаях обнаруживается средствами соответствующих служб, что позволяет принять меры по скрытию информации. Например, «ахиллесовой пятой» наиболее эффектив ной в мирное время космической разведки является заблаговре менное знание контрразведкой точного времени пролета низкоор битального разведывательного космического аппарата. Службе бе зопасности порой достаточно для обеспечения эффективной защи ты на короткое время (минуты) пролета прекращать информатив ные излучения и зачехлять защищаемые объекты, наблюдаемые сверху.
Структурное скрытие достигается изменением или создани ем ложного информационного портрета семантического сообще ния, физического объекта или сигнала.
Информационным портретом можно назвать совокупность элементов и связей между ними, отображающих смысл сообщения (речевого или данных), признаки объекта или сигнала. Элементами дискретного семантического сообщения, например, являются бук вы, цифры или другие знаки, а связи между ними определяют их последовательность. Информационными портретами объектов на блюдения, сигналов и веществ являются их эталонные признако вые структуры.
Возможны следующие способы изменения информационного портрета [21]:
292
• удаление части элементов и связей, образующих информацион-
'ный узел (наиболее информативную часть) портрета;
*изменение части элементов информационного портрета при со
хранении неизменности связей между оставшимися элемента-
'ми;
*удаление или изменение связей между элементами информаци онного портрета при сохранении их количества.
Изменение информационного портрета объекта вызывает из менение изображения его внешнего вида (видовых демаскирующих признаков), характеристик излучаемых им полей или электричес ких сигналов (признаков сигналов), структуры и свойств веществ. Эти изменения направлены на сближение признаковых структур объекта и окружающего его фона, в результате чего снижается кон трастность изображения объекта по отношению к фону и ухудша ются возможности его обнаружения и распознавания.
Но при изменении информационного портрета информация не воспринимается не только злоумышленником, но и ее санкциони рованным получателем. Следовательно, для санкционированного получателя информационный портрет должен быть восстановлен путем дополнительной передачи ему удаленных элементов и свя зей или алгоритма (ключа) этих изменений.
В условиях рынка, когда производитель вынужден рекламиро вать свой товар, наиболее целесообразным способом информаци онного скрытия является исключение из рекламы или открытых публикаций наиболее информативных сведений или признаков — информационных узлов, содержащих охраняемую тайну.
К информационным узлам относятся принципиально новые технические, технологические и изобразительные решения и дру гие достижения, которые составляют ноу-хау. Изъятие из техни ческой документации информационных узлов не позволит конку ренту воспользоваться информацией, содержащейся в рекламе или публикациях.
Этот широко применяемый метод позволяет:
•существенно уменьшить объем защищаемой информации и тем
,самым упростить проблему защиты информации;
’• использовать в рекламе новой продукции сведения о ней, не опасаясь разглашения.
293
Например, вместо защиты информации, содержащейся в со тнях и тысячах листов технической документации, разрабатывае мой для производства новой продукции, защите подлежат всего не сколько десятков листов с информационными узлами.
Структурное скрытие, в результате которого информацион ный портрет изменяется под информационный портрет фона, на зывается маскировкой. Методы маскировки отличаются для раз ных видов сообщения. Маскировка семантической информации, представляемой в виде набора определенным образом связанных символов, обеспечивается криптографическими методами и назы вается шифрованием. Фоном для маскируемого сообщения явля ется случайный набор символов. Поэтому чем меньше зашифро ванное сообщение отличается от случайного, тем выше уровень скрытия информации.
Маскировка признаковой информации достигается изменени ем информативных признаков объекта защиты под признаки объ ектов фона. В зависимости от вида признаковой информации мас кируются признаки объектов наблюдения, сигналов или демаски рующих веществ. Фон при наблюдении образуют другие объекты, в том числе предметы местности. Фоном для сигналов являются другие сигналы — помехи. Но помехи в отличие от объектов фона при наблюдении могут изменять параметры сигналов, несущих за щищаемую информацию. Если энергия помех выше энергии сиг налов, то эти изменения столь значительны, что структура сигна лов приближается к структуре помех. Следовательно, помехи мас кируют сигнал. Так как степень воздействия помех и соответствен но маскирующий эффект зависят от отношения мощности сигна ла и помех, то метод маскировки сигнала помехами можно назвать энергетическим скрытием информационных сигналов.
Энергетическое скрытие достигается уменьшением отноше ния энергии (мощности) сигналов, т. е. носителей (электромагнит ного или акустического полей и электрического тока) с информаци ей, и помех* Уменьшение отношения сигнал/помеха (слово «мощ ность», как правило, опускается) возможно двумя методами: сни жением мощности сигнала или увеличением мощности помехи на входе приемника.
Воздействие помех приводит к изменению информационных параметров носителей: амплитуды, частоты, фазы. Если носите
294
лем информации является амплитудно-модулированная электро магнитная волна, а в среде распространения канала присутству ет помеха в виде электромагнитной волны, имеющая одинаковую с носителем частоту, но случайную амплитуду и фазу, то происхо дит интерференция этих волн. В результате этого значения инфор мационного параметра (амплитуды суммарного сигнала) случай ным образом изменяются и информация искажается. Чем меньше отношение мощностей, а следовательно, амплитуд, сигнала и по мехи, тем значительнее значения амплитуды суммарного сигнала будут отличаться от исходных (устанавливаемых при модуляции) и тем больше будет искажаться информация.
Природные и промышленные помехи, которые постоянно при сутствуют в среде распространения носителя информации, оказы вают наибольшее влияние на амплитуду сигнала, в меньшей степе ни — на его частоту. Но ЧМ-сигналы имеют более широкий спектр частот. Поэтому в функциональных каналах, допускающих пере дачу более широкополосных сигналов, например, в УКВ-диапазо- ие, передачу информации осуществляют, как правило, ЧМ-еигна- лами как более помехоустойчивыми, а в узкополосных ДВ-, СВ- и КВ-диапазонах — АМ-сигналами.
В общем случае качество принимаемой информации ухудша ется с уменьшением отношения сигнал/помеха. Характер зависи мости качества принимаемой информации от отношения сигнал/ помеха отличается для различных видов информации (аналоговой, дискретной), носителей и помех, способов записи на носитель (вида модуляции), параметров средств приема и обработки сигналов.-
Наиболее жесткие требования к качеству информации предъявляются при передаче данных (межмашинном обмене): вероятность ошибки знака по плановым задачам, задачам статистического и бухгалтерского учета оценивается порядка 10 5—10_6, по денежным данным — 10~8-10“9. Для сравнения, в телефонных каналах хоро шая слоговая разборчивость речи обеспечивается при 60-80%, т. е. требования к качеству принимаемой информации существенно ме нее жесткие. Это различие обусловлено избыточностью речи, ко торая позволяет при пропуске отдельных звуков и даже слогов вос станавливать речевое сообщение. Вероятность ошибки знака 10 '5 достигается при его передаче двоичным AM сигналом и отноше нии мощности сигнала к мощности флуктуационного шума на вхо
295
де приемника приблизительно 20, при передаче ЧМ сигналом — около 10. Для обеспечения разборчивости речи порядка 85% пре вышение амплитуды сигнала над шумом должно составлять около 10 дБ, для получения удовлетворительного качества факсимильно го изображения — приблизительно 35 дБ, качественного телевизи онного изображения — более 40 дБ.
В общем случае при уменьшении отношения сигнал/помеха до единицы и менее качество информации настолько ухудшает ся, что она не может практически использоваться. Для конкретных видов информации и модуляции сигнала существуют граничные значения отношения сигнал/помеха, ниже которых обеспечивается энергетическое скрытие информации.
Так как разведывательный приемник в принципе может быть приближен к границам контролируемой зоны организации, то зна чения отношения сигнал/помеха измеряются, прежде всего, на гра нице этой зоны. Обеспечение на границе зоны значений отношения сигнал/помеха ниже минимально допустимой величины гаранти рует безопасность защищаемой информации от утечки за предела ми контролируемой зоны.
Маскировка признаков веществ обеспечивается преобразо ванием признаков веществ под признаки других веществ, не инте ресующих злоумышленника. Например, для контрабанды нарко тиков иногда их преобразуют в другое химическое вещество, про пускаемое таможенной службой и восстанавливаемое после прово за до первоначального состава.
Другой метод структурного скрытия заключается в трансфор мации исходного информационного портрета в новый, соответс твующий ложной семантической информации или ложной при знаковой структуре, и «навязывании» нового портрета органу раз ведки (злоумышленнику). Такой метод защиты называется дезин формированием. Дезинформирование наиболее эффективно при скрытии семантической информации, когда в добытом сообще нии содержится ложная информация. При скрытии признаковой информации граница между маскировкой и дезинформированием размытая. Принципиальное различие между ними состоит в том, что маскировка направлена на затруднение обнаружения объекта защиты среди других объектов фона, а дезинформирование — на
296
создание ложного объекта прикрытия. При поиске орган развед ки (злоумышленник) не находит замаскированный объект, при де зинформировании он обнаруживает другой объект вместо истин ного, признаки которого невозможно изменить под признаки фона. Например, если в глухом месте без строений размещается шахта стратегической ракеты, то невозможно скрыть подъездные пути автотранспорта к ней. В этом случае структурное скрытие инфор мации о месте нахождения ракетной установки обеспечивается не только маскировкой ее конструкции, но и имитацией функциони рования этого объекта.
Дезинформирование относится к числу наиболее эффектив ных методов защиты информации по следующим причинам:
•создает у владельца защищаемой информации запас времени, обусловленный проверкой разведкой достоверности получен ной информации;
•последствия принятых конкурентом на основе ложной инфор мации решений могут быть для него худшими по сравнению с решениями, принимаемыми при отсутствии добываемой ин формации.
Последняя причина обусловлена тем, что при недостаточнос ти информации увеличивается в пространстве возможных реше ний область принятия решений, внутри которой находится опти мальное решение. Принятые решения при недостаточности инфор мации будут отличаться от оптимального. При использовании де зинформации может образоваться иная область принятия решений на значительном удалении от оптимального решения. В этом слу чае могут возникнуть для пользователя ложной информацией ка тастрофические последствия.
Дезинформирование осуществляется путем подгонки призна ков информационного портрета защищаемого объекта под при знаки информационного портрета ложного объекта, соответству ющего заранее разработанной версии, — объекта прикрытия. От тщательности подготовки версии и безукоризненности ее ре ализации во многом зависит правдоподобность дезинформации. Версия должна предусматривать комплекс распределенных во вре мени и в пространстве мер, направленных на имитацию признаков ложного объекта. Причем чем меньше при дезинформации исполь
297
зуется ложных сведений и признаков, тем труднее вскрыть ее лож ный характер.
Различают следующие способы дезинформирования [21]:
•замена реквизитов защищаемых информационных портретов
втом случае, когда информационный портрет объекта защи ты похож на информационные портреты других «открытых» объектов и не имеет специфических информативных призна ков. В этом случае ограничиваются разработкой и поддержани ем версии о другом объекте, выдавая в качестве его признаков признаки защищаемого объекта. Например, в настоящее время большое внимание уделяется разработкам продукции двойно го применения: военного и гражданского. Распространение ин формации о производстве продукции сугубо гражданского ис пользования является надежным прикрытием для вариантов во енного назначения;
•поддержание версии с признаками, заимствованными из разных информационных портретов реальных объектов. Применяется
втех случаях, когда в организации одновременно выполняется несколько закрытых тем. Путем различных сочетаний призна ков, относящихся к различным темам, можно навязать противо положной стороне ложное представление о ведущихся работах без имитации дополнительных признаков;
•сочетание истинных и ложных признаков, причем ложными за меняется незначительная, но самая ценная часть информации, относящейся к защищаемому объекту;
•изменение только информационных узлов с сохранением неиз менной остальной части информационного портрета.
Как правило, используются различные комбинации этих вари антов.
Однако этот метод защиты практически сложно реализовать. Основная проблема заключается в обеспечении достоверности ложного информационного портрета. Дезинформирование только в том случае достигнет цели, когда у разведки (злоумышленника) не возникнут сомнения в истинности подсовываемой ему ложной информации. В противном случае может быть получен противопо ложный эффект, так как при раскрытии разведкой факта дезинфор мирования полученная ложная информация может сузить область
298
поиска истинной информации. Учитывая, что потребители инфор мации отчетливо представляют ущерб от дезинформации и при малейших сомнениях будут перепроверять информацию с исполь зованием других источников, дезинформирование в большинстве случаев требует хорошей организации и значительных затрат.
Основу третьего направления инженерно-технической защи ты информации составляют методы поиска, обнаружения и ней трализации источников опасных сигналов. Так как эти источники обнаруживаются по их демаскирующим признакам, то эти методы содержат процедуры идентификации источников случайных опас ных сигналов по их демаскирующим признакам.
Вопросы для самопроверки
1.Основные факторы, влияющие на эффективность защиты ин формации от угроз воздействия.
2.Условия, которые необходимо выполнить для обнаружения и распознавания объекта разведки.
3.Чем отличаются процедуры обнаружения от процедур распоз навания?
4.Основные направления инженерно-технической защиты инфор мации.
5.Методы инженерно-технической защиты информации.
6.Чем отличается инженерная защита объектов от их технической охраны?
7.Условие эффективного обеспечения временного скрытия объек тов защиты.
8.Что представляет собой информационная модель объекта защи ты?
9.Чем маскировка отличается от дезинформирования?
10.Условие эффективного энергетического скрытия.
299
Глава 9. Методы физической защиты информации
9.1. Категорирование объектов защиты
Объектами физической защиты являются материальные цен ности, в том числе источники защищаемой информации, а также контролируемые зоны, в которых расположены эти материальные ценности. Объекты делятся на стационарные и мобильные. К ста ционарным объектам относятся территория, здания, сооружения, помещения, протяженные рубежи. Мобильные объекты включают временные стоянки, транспортные средства, малогабаритные объ екты. Объекты описываются набором административно-правовых, инженерно-технических, организационных, специальных характе ристик. Специальные характеристики описывают объект с точки зрения его безопасности. Объекты охраны (защиты) разделяются на 3 категории, указанные в табл. 9.1.
Во вневедомственной охране МВД РФ используется расширен ная классификация объектов:
•В1 — особо важные объекты с повышенной стоимостью цен ностей или повышенной значимостью потерь;
•В2 — особо важные объекты;
•ВЗ — важные объекты;
•В4 — простые объекты;
•В5 — простые объекты с пониженной стоимостью или значи мостью ценностей.
При этом объекты категории А включают объекты категорий
В1 и В2, Б — категории ВЗ, С — объекты категорий В4 и В5.
300