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

органами чувств. Так как информация у человека отображается в структурах веществ его мозга, то при каждом взаимодействии его органов чувств с внешними объектами мира изменяется признако­ вая структура мозга. Но в каждый момент времени запоминаются только приращения знаний по отношению к знаниям в предшест­ вующие моменты времени. Следовательно, информацию представ­ ляют не сами знания, а их приращения. Такой метод записи инфор­ мации, известный как Д-модуляция, существенно более эконом­ ный и широко используется в связи.

Так как информация нематериальна, то для ее хранения и пе­ редачи энергия не нужна. Очень малые количества вещества (ката­ лизаторы, гомеопатические лекарства) могут существенно влиять на химические реакции других веществ, недаром говорят, что сло­ во может «убить» человека. Лауреат Нобелевской премии врач-го­ меопат Джордж Витулкас успешно лечит людей гомеопатически­ ми препаратами столь высокого разведения водой, что в них от­ сутствуют молекулы лекарственных исходных веществ. Этот фе­ номен объясняют тем, что вода запоминает структуру растворен­ ных в ней веществ и приобретает их свойства при сколь угодно большом разведении. Поэтому попытки объяснить паранормаль­ ные (ясновидение, телепатия и др.) явления на основе закона сохра­ нения энергии некорректны. Можно предположить, что в множест­ ве фактов об этих явлениях, от которых нельзя просто отмахнуть­ ся, проявляются пока неизвестные носители информации.

Так как информация отражает свойства материальных объек­ тов и отношения между ними, то в соответствии с основными по­ нятиями философии [3] информацию можно отнести к предмету познания, а защищаемую информацию — к предмету защиты.

Защите подлежит секретная и конфиденциальная информация. К секретной относится информация, содержащая государствен­ ную тайну. «Государственная тайна — защищаемые государством сведения в области его военной, внешнеполитической, экономи­ ческой, разведывательной, контрразведывательной и оперативно­ розыскной деятельности, распространение которых может нанести ущерб безопасности Российской Федерации» [4].

Под конфиденциальной понимается информация с ограни­ ченным доступом, не содержащая государственную тайну. В [5]

дается следующее ее определение: информация конфиденциаль­ ная — служебная, профессиональная, промышленная, коммерчес­ кая или иная информация, правовой режим которой устанавли­ вается ее собственником на основе законов о коммерческой, про­ фессиональной тайне, государственной службе и других законода­ тельных актов. В соответствии с Указом Президента РФ № 188 от 06.03.1997 г. к конфиденциальной информации относятся:

•сведения о фактах, событиях и обстоятельствах частной жиз­ ни гражданина, за исключением сведений, подлежащих распро­ странению в средствах массовой информации в установленных федеральными законами случаях;

•сведения, составляющие тайну следствия и судопроизводства;

•служебные сведения, доступ к которым ограничен органами го­ сударственной власти в соответствии с Гражданским кодексом РФ и федеральными законами;

•сведения, связанные с профессиональной деятельностью, до­ ступ к которым ограничен в соответствии с Конституцией РФ и федеральными законами (врачебная, нотариальная, адвокатская тайна, тайна переписки, телефонных переговоров, почтовых от­ правлений, телеграфных сообщений и т. д.);

•сведения, связанные с коммерческой деятельности, доступ к ко­ торым ограничен в соответствии с Гражданским кодексом РФ и. федеральными законами;

•сведения о существе изобретения (идеи конструкторской разра­ ботки или промышленного образца) до официальной публика­ ции информации о нем.

Но к коммерческой тайне не могут быть отнесены:

•сведения, охраняемые государством;

•общеизвестные и общедоступные сведения, патенты, товарные знаки;

•сведения о незаконной и негативной стороне деятельности ком­ мерческих организаций;

•учредительные документы и сведения о хозяйственной деятель­ ности.

Без информации не может существовать жизнь в любой форме и не могут функционировать созданные человеком любые инфор­ мационные системы. Без нее биологические и искусственные сис­

52

темы представляют груду химических элементов. Опыты по изо­ ляции органов чувств человека, затрудняющие информационный обмен человека с окружающей средой, показали, что информаци­ онный голод (дефицит информации) по своим последствиям не ме­ нее разрушителен, чем голод физический. Несмотря на определен­ ные достижения прикладной области науки — информатики, зани­ мающейся информационными процессами, достаточно четкого по­ нимания сущности информации наука пока не имеет.

3.2. Виды защищаемой информации

Любая информация содержится на материальных носителях в виде значений их признаков, т. е. она отображается на носителях информации на языке признаков. Язык признаков является уни­ версальным языком представления информации в материальном мире. Информация, отображаемая на языке признаков, называет­ ся признаковая. Информация признаковая является первичной и описывает конкретный материальный объект на языке его призна­ ков. Описание объекта содержит признаки его внешнего вида, из­ лучаемых им полей и элементарных частиц, состава и структу­ ры веществ, из которых состоит объект. Источниками признако­ вой информации являются сами объекты. К ним в первую очередь ютносятся интересующие зарубежную разведку или отечественно­ го конкурента люди, новая продукция и материалы, помещения и даже здания, в которых может находиться конфиденциальная ин­ формация. В зависимости от вида описания объекта признаковая информация делится на информацию о внешнем виде (видовых признаках), о его полях (признаках сигналов), о структуре и соста­ ве его веществ (признаках веществ).

Признаки принадлежат конкретному объекту, но их значения могут отражать как свойства самого объекта, так и результаты вза­ имодействия рассматриваемого объекта с другими. Например, зна­ чения признаков отраженного от объекта света содержат призна­ ки внешнего источника света, поверхности объекта и среды рас­ пространения лучей света от его источника до оптического при­ емника. Изображение объекта на фотографии представляет модель объекта, которая с той или иной степенью приближения может со­ ответствовать реальному объекту. Усилия создателей фототехники

53

направлены на увеличение степени подобия изображения реально­ му объекту. Однако это подобие достигается усложнением фото­ объектива и повышением качества фотопленки, что увеличивает стоимость фотографии.

Семантическая информация по отношению к признаковой является вторичной, синтезируемой второй сигнальной системой человека в результате кодирования признаков символами. Когда человек читает текст книги, его зрительный анализатор сканирует поверхность листа и выделяет видовые признаки текста, а вторая сигнальная система формирует текущие признаковые структуры символов (букв, цифр, слов) и распознает символы в результате идентификации их текущих признаковых структур с эталонными структурами. Если человек не обучен иностранному языку, то в его памяти отсутствуют эталонные признаковые структуры букв и слов иностранного языка, и он не понимает текст в книге.

Если признак привязан к конкретному объекту, то символь­ ная (семантическая) информация абстрактна. Сущность семан­ тической информации не зависит от характеристик носителя. Содержание текста, например, не зависит от качества бумаги, на которой он написан, или физических параметров другого носите­ ля. Семантическая информация — продукт абстрактного мыш­

ления человека и обработки данных рецепторов других живых существ. Семантическая информация, циркулирующая в челове­ ческом обществе, отображает создаваемые ими образы и модели с помощью символов на языках общения людей.

Языки общения включают как естественные языки нацио­ нального общения, так и искусственные профессиональные языки. Любой язык включает набор символов — алфавит и правила их ис­ пользования — грамматику.

Языки национального общения формируются в течение дли­ тельного времени развития нации. В нем устаревшие слова посте­ пенно отмирают, но появляются новые, вызванные развитием на­ ции, в том числе техническим прогрессом.

Семантическая информация на языке национального общения представляется в виде упорядоченной последовательности симво­ лов (букв, цифр, иероглифов) алфавита этого языка и записывается на любом материальном носителе. В области средств регистрации

54

и консервации семантической информации изыскиваются носите­ ли, обеспечивающие все более высокую плотность записи и мень­ шее энергопотребление. *

Профессиональные языки создаются специалистами для эко­ номного и компактного отображения информации. Существует множество профессиональных языков: математики, музыки, ра­ диоэлектроники, автодорожного движения, химии и т. д. Любая предметная область содержит характерные для нее понятия и ус­ ловные обозначения, часто непонятные необученному этому язы­ ку человеку. Для однозначного понимания этого языка всеми спе­ циалистами областей науки, техники, искусства и др. термины и условные обозначения стандартизируются. В принципе все то, что описано на профессиональном языке, можно представить на языке общечеловеческого общения, но такая форма записи громоздка и неудобна для восприятия информации человеком. Кроме того, ис­ пользование носителей различной физической природы позволяет подключать для ввода информации в мозг человека все многооб­ разие его рецепторов (датчиков). При просмотре кинофильмов, на­ пример, основной объем информации зритель получает через ор­ ганы зрения. Музыкальное сопровождение фильма через слухо­ вой канал ввода информации оказывает дополнительное воздейс­ твие на эмоциональную сферу зрителя. Известны попытки допол­ нить эти каналы воздействием на органы обоняния человека путем создания в кинозале соответствующих запахов. В ситуациях, ког­ да нельзя использовать для информирования человека зрительные или акустические сигналы или эти каналы перегружены, воздейс­ твуют на его тактильные рецепторы. Например, нательное средс­ тво для обнаружения записывающего устройства в кармане собе­ седника или сотовый телефон информируют о работе с помощью вибрации.

3.3. Демаскирующие признаки объектов защиты

Задача защиты признаковой информации решается, прежде всего, путем предотвращения обнаружения и распознавания при­ знаков объектов, по которым можно обнаружить и распознать объ­ екты, т. е. найти эти объекты среди других объектов, определить их назначение, задачи, функции и характеристики. Признак объ­

55

екта, позволяющий обнаруживать и распознавать объект, которс му принадлежит признак, среди других объектов, называется at

маскирующим.

3.3.1.Классификация демаскирующих признаков объектов защиты

Классификация демаскирующих признаков по различным ос­ нованиям дана на рис. 3.1.

В зависимости от состояния объекта его демаскирующие при­ знаки разделяются на опознавательные признаки и признаки де­

ятельности.

Рис. 3.1. Классификация демаскирующих признаков

Опознавательные признаки описывают объекты в статичес­ ком состоянии: его внешний вид, излучения, физические и хими­ ческие свойства и др. Признаки деятельности объектов характе­ ризуют этапы и режимы функционирования объектов. Например, этапы создания новой продукции включают: научные исследова­ ния, подготовку к производству, изготовление новой продукции, ее испытания и т. д. Признаки деятельности представляют собой последовательность во времени событий или действий составных элементов рассматриваемого объекта и взаимодействующих с ним объектов, а также значения статистических характеристик собы­ тий и действий. Например, по активности посещения студентами библиотек и их количеству в читальном зале можно спрогнозиро­

56

вать время сдачи курсового проекта, зачета или экзамена. По ак­ тивности работы средств радиосвязи войсковой части можно опре­ делить вид их деятельности: повседневная деятельность в местах постоянной дислокации, подготовка к передислокации, перемеще­ ние, развертывание в месте новой дислокации.

Демаскирующие признаки объекта можно разделить на три группы:

•видовые признаки;

•признаки сигналов;

•признаки веществ.

Квидовым признакам относятся форма объекта, его размеры, детали объекта, тон, цвет и структура его поверхности и др.

Признаки сигналов описывают параметры полей и электричес­ ких сигналов, генерируемых объектом: их мощность, частоту, вид (аналоговый, импульсный), ширину спектра и т. д.

Признаки веществ определяют физический и химический со­ став, структуру и свойства веществ материального объекта.

Таким образом, совокупность демаскирующих признаков рас­ смотренных трех групп представляет собой модель объекта, опи­ сывающую его внешний вид, излучаемые им поля, внутреннюю структуру и химический состав содержащихся в нем веществ.

Важнейшим показателем признака является его информатив­ ность. Информативность признака оценивается мерой в интервале [0-1], характеризующей его индивидуальность. Чем признак более индивидуален, т. е. принадлежит меньшему числу объектов, тем он более информативен. Величину информативности можно оп­ ределить как Ik = (N - Nk) / N, где Nk — количество объектов, со­ держащих признак к, из N рассматриваемых. Если признак прина­ длежит одному объекту, то информативность максимальная и при­ ближается к 1; если признак принадлежит всем объектам выбор­ ки, то информативность нулевая. Информативность конкретного k-го признака можно характеризовать вероятностью Рк обнаруже­ ния конкретного объекта по этому признаку среди других рассмат­ риваемых объектов.

Наиболее информативен именной признак, присущий одно­ му конкретному объекту. Такими признаками являются фамилия, имя, отчество человека, папиллярный рисунок его пальцев, инвен-

тарный номер прибора или образца мебели. Факты, например, о совпадении папиллярных узоров пальцев хотя бы двух разйых лю­ дей не известны.

Информативность остальных демаскирующих признаков, при­ надлежащих рассматриваемому объекту и называемых прямыми, колеблется в пределах [0-1]. Признаки, непосредственно не прина­ длежащие объекту, но отражающие его свойства и состояние, на­ зываются косвенными. Эти признаки являются, как правило, ре­ зультатом взаимодействия рассматриваемого объекта с окружаю­ щей средой. К ним относятся, например, следы ног или рук челове­ ка, автомобиля и других движущихся объектов. Следы краски или характер деформации поверхности автомобиля в результате авто­ дорожного происшествия позволяют находить автомобиль, скрыв­ шийся с места происшествия. Информативность косвенных при­ знаков в общем случае ниже информативности прямых. Однако если в результате взаимодействия объектов на одном из них появ­ ляются именные признаки другого объекта, то информативность косвенного признака может приближаться к 1, например, четкие отпечатки пальцев на предметах, следы обуви, протектора шин ма­ шины и др.

По времени проявления признаки могут быть:

•постоянными, не изменяющимися или медленно меняющимися в течение жизненного цикла объекта;

•периодическими, например следы на снегу;

•эпизодическими, проявляющимися при определенных услови­ ях, например случайно появившееся на поверхности объекта пятно краски.

Каждый k-й признак обеспечивает возможность обнаружения объекта с вероятностью Рк, при увеличении количества исполь­ зуемых признаков вероятность обнаружения и распознавания по­ вышается. Если признаковая структура содержит п независимых признаков, то вероятность обнаружения объектов с помощью этих

если Р1= 0,05, Р2 = 0,1, Р3 = 0,15, Р4 = 0,2 и Р5 = 0,25, то вероятность

58

обнаружения объекта хотя бы по одному из этих признаков сущес­ твенно выше — более 0,56.

Если признаки зависимы, т. е. проявление какого-либо призна­ ка статистически связано с проявлением другого, то вероятность обнаружения объекта уменьшается по сравнению с вариантом не­ зависимых признаков. Например, значения признака «тень» при наблюдении объекта зависят от значения признака «размеры» и от взаимного пространственного положения объекта и внешнего ис­ точника света. Для повышения вероятности обнаружения и распоз­ навания объекта стремятся увеличить количество информативных независимых признаков. Так же как информативность одного при­ знака характеризует вероятность обнаружения объекта по этому признаку, то информативность признаковой структуры соответс­ твует вероятности обнаружения объекта по признакам признако­ вой структуры объекта. Поэтому информативность признаковой структуры определяется по закону сложения вероятностей. Для п независимых признаков она равна:

где Ik — информативность к-го признака.

Например, информативность признаковой структуры с 3 при­ знаками, информативность каждого из которых I, = 0,1; 12 = 0,2; 13 = 0,3, равна 1пр = 0,496.

Структуры с наиболее достоверными априорными признака­ ми объекта называются эталонными, а структуры с полученны­ ми в момент наблюдения и измерения признаками — текущими. Эталонные структуры периодически корректируются путем заме­ ны их недостаточно достоверных признаков более достоверными и информативными текущими признаками. Например, фотография в паспорте как эталонная признаковая структура видовых признаков лица владельца заменяется на новую при изменении информатив­ ных значений признаков в результате старения, отпускания боро­ ды и усов, вживления волос на облысевшую часть головы, измене­ ния черт лица после пластической операции.

3.3.2. Видовые демаскирующие признаки

Видовые демаскирующие признаки описывают внешний вид объекта. Они объективно ему присущи, но выявляются в резуль­ тате анализа внешнего вида модели объекта— его изображения на экране оптического приемника (сетчатки глаза человека, фото­ снимке, экрана телевизионного приемника, прибора ночного виде­ ния и т. д.). Так как модель в общем случае отличается от оригина­ ла, то состав и значения видовых демаскирующих признаков зави­ сят не только от объекта, но и от условий наблюдения и характе­ ристик оптического приемника.

Наибольшее количество информативных видовых демаскиру­ ющих признаков добывается при визуально-оптическом наблюде­ нии объектов в видимом диапазоне.

Основными видовыми демаскирующими признаками объек­ тов в видимом свете являются:

•фотометрические и геометрические характеристики объектов (форма, размеры объекта, цвет, структура, рисунок и детали его поверхности);

•тени, дым, пыль, следы на грунте, снеге, воде;

•взаимное расположение элементов группового (сложного) объ­ екта;

•расположение защищаемого объекта относительно других из­ вестных объектов.

Геометрические и фотометрические характеристики объектов образуют наиболее устойчивую и информативную информацион­ ную структуру, так как они присущи объекту и относятся к пря­ мым признакам.

Размеры объекта наблюдения определяются по максималь­ ному и минимальному линейным размерам, площади и перимет­ ру проекции объекта и его тени на плоскость, перпендикулярную к линии визирования (наблюдения), высоте объекта и др. Размеры приобретают значение основного демаскирующего признака для объектов примерно одинаковой формы.

Форма — один из основных демаскирующих признаков, пре­ жде всего искусственных объектов, поскольку для них, как прави­ ло, характерны правильные геометрические формы.

60