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

Рис. 3.4. Осциллограмма бинарного сигнала

Дискретный сигнал характеризуется следующими параметра­ ми: амплитудой А и мощностью Р, длительностью импульса т , пе­ риодом Тп или частотой F = 1 / Т повторения импульсов (для пе­ риодических дискретных сигналов), шириной спектра сигнала AFc, скважностью импульсов а = Тп / ти.

Спектр дискретного периодического сигнала содержит бес­ конечное количество убывающих по амплитуде гармоник. Вид спектра для бинарного периодического сигнала иллюстрируется рис. 3.5.

О 1/2% 1/% 3/2% 2/% 5/2% 3/% 7/2% 4/% 9/2% 5/%

Рис. 3.5. Пример спектра бинарного периодического сигнала

Он характеризуется следующими свойствами:

•форма огибающей спектра описывается функцией |sinf/f|;

•амплитуда гармоник Ск имеет нулевое значение в точках к / х , к = 1, 2, ...;

•в области частот спектра (0—1 /ти) располагаются а -1 гармо­ ник;

•постоянная составляющая сигнала равна А/а.

Учитывая, что большая часть энергии сигнала сосредоточена в области частот 0 -1 /ти, ширина спектра бинарного периодичес­

71

кого сигнала приблизительно оценивается по формуле: AFH~ 1 /ти. Ширина спектра телеграфного сигнала в виде двоичной последо­ вательности, ограниченного третьей гармоникой, оценивается ве­ личиной AFT~ 1,5v, где v — скорость передачи в бодах (двоичных символах в секунду). Например, ширина спектра телеграфного сигнала, передаваемого со скоростью 50 Бод, приблизительно рав­ на 75 Гц.

При прохождении дискретных сигналов по реальным электри­ ческим цепям радиотехнических средств в силу их частотно-из­ бирательных свойств и ограниченной полосы пропускания спектр сигналов изменяется, в результате чего искажается их форма и уменьшается крутизна импульсов. Прямоугольный импульс при­ обретает колоколообразную форму. В результате этого размывает­ ся граница между формами аналогового и дискретного сигналов. Искажения формы и уменьшение амплитуды импульсных сигна­ лов в проводах кабелей ограничивают дальность их передачи, на­ пример, для обеспечения межмашинного обмена данными в ло­ кальных сетях.

По физической природе сигналы могут быть акустическими, электрическими, магнитными, электромагнитными (в радиодиа­ пазоне — радиосигналы), корпускулярными (в виде потоков эле­ ментарных частиц) и вещественными, например, пахучие добавки в газ подают сигнал об его утечке.

Сигналы по виду передаваемой информации делятся на ре­ чевые, телеграфные, телекодовые, факсимильные, телевизион­ ные, о радиоактивных излучениях и условные. Телеграфные и те­ лекодовые сигналы используются для передачи буквенно-цифро- вой информации с низкой и высокой скоростью соответственно. Факсимильные и телевизионные сигналы обеспечивают передачу неподвижных и подвижных изображений. Сигналы радиоактив­ ных излучений являются демаскирующими признаками радиоак­ тивных веществ. Условные сигналы несут информацию, содержа­ ние которой предварительно определено между ее источником и получателем, например горшок с цветком на подоконнике в лите­ ратурных произведениях о разведчиках — о провале явки.

Вид информации, содержащейся в сигнале, изменяет его де­ маскирующие признаки: форму, ширину спектра, частотный и

72

динамический диапазон. Например, стандартный речевой сиг­ нал, передаваемый по телефонной линии, имеет ширину спектра 300-3400 Гц, звуковой — 16-20000 Гц, телевизионный — 6-8 МГц и т. д. Произведение В = AFc Т. называется базой сигнала. Если В я 1, то сигнал узкополосный, при В > 1 — сигнал широкополос­ ный.

По времени проявления сигналы могут быть регулярными, время появления которых получателю информации известно, на­ пример сигналы точного времени, и случайные, когда это время не­ известно. Статистические характеристики проявления случайных сигналов во времени могут представлять собой достаточно инфор­ мативные демаскирующие признаки источников, прежде всего, об их принадлежности и режимах функционирования. Например, по­ явление в помещении радиосигнала во время ведения в нем разго­ воров может с достаточно высокой вероятностью служить демас­ кирующим признаком закладного устройства с акустическим ав­ томатом.

По аналогии с демаскирующим объектом и с такой же целью целесообразно ввести понятие демаскирующий сигнал, факт об­ наружения которого может служить информативным признаком объекта защиты. Например, побочные излучения на определен­ ной частоте конкретной радиостанции могут служить в качестве ее прямого, а иногда именного признака. Во время войны по «по­ черку» работы на ключе опознавали радиста и выявляли радиоиг­ ру, затеянную противником.

3.3.4. Демаскирующие признаки веществ

Потребительские свойства продукции зависят не только от конструктивных и схемотехнических решений, но и от свойств материалов (веществ), из которых она создается. Поэтому состав, свойства и технология получения веществ с этими свойствами вы­ зывают большой интерес у специалистов, а информация о них мо­ жет быть чрезвычайно дорогой.

Веществом называют материальные объекты в твердом, жид­ ком или газообразном состоянии, состоящие из частиц одного или нескольких химических элементов, имеющие массу и объем. Классификация веществ приведена на рис. 3.6.

73

Рис. 3.6. Классификация веществ

Вещества делятся на простые и химические соединения (слож­ ные). Простые вещества состоят из атомов одного химическо­ го элемента, химические соединения — из разных элементов. Химический элемент образуют атомы с одинаковым положитель­ ным зарядом ядра (с одинаковым порядковым номером в перио­ дической системе Д. И. Менделеева). Атомы химических элемен­ тов могут существовать в свободном состоянии при очень высокой температуре или в составе простых веществ. Свойства химических соединений не совпадают со свойствами образующих его химичес­ ких элементов.

По свойствам химические элементы условно делятся на ме­ таллы и неметаллы. К металлам относятся простые вещества, имеющие в обычных условиях кристаллическую структуру (кроме ртути), хорошую теплопроводность и электропроводность. В свою очередь металлы по плотности делятся на легкие (с плотностью до 5 г/см3) и тяжелые, по температуре плавления — на легкоплавкие (с температурой плавления до 1000° С) и тугоплавкие, по химичес­ кой стойкости к кислотам — благородные (серебро, золото) и не­ благородные. Простые вещества, не обладающие признаками ме­ таллов, относятся к неметаллам.

Большинство соединений, в состав которых входит элемент углерод, относят к органическим. Но простейшие соединения уг­

74

ставлять собой кристаллическую решетку, набор макромолекул, молекул, субатомных частиц и атомов.

Механические свойства веществ характеризуют их прочность на сжатие и растяжение, твердость, вязкость, плотность, порис­ тость, пластичность, смачиваемость, непроницаемость и т. д.

Химические свойства вещества определяются по результатам взаимодействия его с другими веществами.

Акустические свойства определяют скорость передачи и пог­ лощения звука в веществе.

Тепловые свойства оцениваются по температуре фазовых пе­ реходов из одного состояния в другое, теплопроводности, тепло­ емкости и др.

Лучистые (оптические, рентгеновские и др.) свойства вещес­ тва описываются коэффициентами и спектральными характерис­ тиками пропускания, отражения, преломления, возможностями по дифракции, поляризации и интерференции лучей света в инфра­ красном, видимом и ультрафиолетовом диапазонах, а также гам­ ма-излучений.

Электропроводность, величины термо-ЭДС, окислительно­ восстановительные потенциалы, потенциалы ионизации, диэлект­ рическая и магнитная проницаемость и т. п. характеризуют элект­ рические и магнитные свойства вещества.

Ядерные свойства вещества оцениваются по массе изотопов, массе и периоду полураспада радиоактивных частиц и др.

Признаки, по которым можно обнаружить и распознать вещест­ во, т. е. определить его состав, структуру и свойства, в смеси дру­ гих веществ, являются демаскирующими. Демаскирующие при­ знаки нового вещества и технологии его изготовления содержат­ ся не только в конечном продукте, но и в исходных и промежуточ­ ных продуктах технологического процесса, применяемых для по­ лучения этого вещества. Вещество, содержащее демаскирующие вещественные признаки объекта защиты или технологию его изго­ товления, называют демаскирующим веществом. Например, но­ вые духи отличаются от прототипов составом. Демаскирующими признаками новых духов являются характеристики запаха, а де­ маскирующими веществами — компоненты духов в определенном соотношении. Оригинальные духи отличаются от подделки так-

76

же рядом признаков, в том числе стойкостью сохранения запаха. Стойкость запаху придают специальные дорогие добавки, которые являются демаскирующими веществами оригинала. В результате физико-химического анализа демаскирующих веществ добывает­ ся информация о составе, структуре, свойствах и технологии изго­ товления продукции, которая может содержать государственную и коммерческую тайну.

Потенциальные возможности обнаружения и распознавания демаскирующих веществ зависят от их концентрации в смеси до­ бываемых веществ. Минимально допустимые значения концентра­ ции демаскирующих веществ, исключающие получение злоумыш-1 ленниками защищаемой информации, используются в качестве норм при обеспечении безопасности информации о признаках ве­ ществ.

3.4. Свойства информации как предмета защиты

Для обеспечения эффективной защиты информации необхо­ димо знать ее свойства. Она как предмет защиты обладает рядом свойств, основные из которых следующие:

1. Нематериальная информация может храниться, передавать­ ся, обрабатываться, если она содержится на материальном носи­ теле. Так как с помощью материальных средств можно защищать только материальный объект, то объектами защиты являются материальные носители информации. Различают носители — источники информации, носители — переносчики информации и носители— получатели информации. Например, чертеж являет­ ся источником информации, а бумага, на которой он нарисован, — носитель информации. Физическая природа источника и носителя в этом примере одна и та же — бумага. Однако между ними сущес­ твует разница. Бумага без нанесенного на ней текста или рисун­ ка является источником информации о ее физических и химичес­ ких свойствах. Когда бумага содержит семантическую информа­ цию, то она становится документом — источником семантической информации. Некоторые романтические натуры пропитывают бу­ магу писем духами. Такое письмо содержит дополнительную ин­ формацию о запахе любимых духов автора.

77

Но независимо от вида информации, содержащейся на бума­ ге или ином другом носителе, защищать от хищения, изменения и уничтожения информации можно материальный объект — лис­ ты бумаги, которые имеют определенные размеры, вес, механичес­ кую прочность, устойчивость краски или чернил к внешним воз­ действиям и т. д., или иные носители. Параметры носителя опреде­ ляют условия и способы хранения информации. Бумагу для обес­ печения безопасности содержащейся на ней информации хранят в сейфе. Другие носители, например поля, не имеют четких границ в пространстве и их трудно запереть в шкаф. Но в любом случае характеристики материального носителя контролируемы органами чувств человека или его технических средств.

Параметры информации (затраты энергии, время передачи, сто­ имость и др.), которыми часто характеризуют ту или иную инфор­ мацию, являются параметрами ее носителя. Энергетические затра­ ты на передачу информации равны работе по перемещению носи­ теля из одной точки Пространства в другую. Для разных носителей эти затраты отличаются. Так же, например, время и энергия для пе­ редачи одной и той же информации по сети Интернет и на пере­ кладных (на гужевом транспорте) несоизмеримы. Следовательно, физические характеристики информации представляют собой ха­ рактеристики ее носителей.

2. Информация может быть для ее для пользователя (собс­ твенника, владельца, получателя) достоверной и ложной, по­ лезной и вредной. Информация, отражающие объективные фак­ ты, события, явления и процессы, является достоверной, а не со­ ответствующая им — ложной. Границу между достоверной и лож­ ной информацией часто трудно провести. Достоверная информа­ ция в процессе передачи может трансформироваться в свою про­ тивоположность. Преднамеренно создаваемая и распространяемая ложная информация называется дезинформацией.

В естественных областях науки достоверной информацией счи­ тается та, которую может получить не только ее автор, но и другие ученые. Если результаты научного исследования не удается пов­ торить, то информация считается недостоверной. Например, сен­ сационное сообщение английских физиков о получении ими «хо­ лодной» (при обычной температуре) термоядерной реакции снача­

78

ла вызвало большой интерес в мире, но после неудачных попыток повторить эксперимент другими учеными это сообщение было за­ быто.

Когда реальные факты интерпретируются людьми, то получа­ емая информация «окрашивается» их субъективизмом. Поэтому в гуманитарных областях науки могут существовать достаточно много разных, даже противоположных, точек зрения по одному и тому же вопросу. Достаточно сказать, что история, особенно не очень далекого времени, часто переписывается в угоду господству­ ющему в данный период времени представлению об исторических событиях так называемой элиты. Трудность определения грани­ цы между достоверной и ложной информацией широко использу­ ется в информационных войнах, которые постоянно ведутся меж­ ду не только государствами, но и различными группами и даже от­ дельными людьми. Какими бы независимыми себя не называли те или иные средства массовой информации, каждое из них объек­ тивно отражает лишь мнение своих владельцев или редакции. Оно отличается в различных соотношениях достоверной и ложной ин­ формации, доводимой до своих слушателей и читателей.

Полезная информация приносит прибыль ее владельцу или пользователю, уменьшает риск в его деятельности в результате принятия более обоснованных решений, улучшает его психичес­ кое состояние и т. д. Достоверная информация, как правило, явля­ ется полезной, так как обеспечивает принятие более правильного решения. Но в отдельных случаях такая зависимость подвергается сомнению. Например, американские врачи сообщают больному о его неизлечимой болезни, так как считают, что такая информация позволяет больному принять более обоснованное решение о своих дальнейших действиях. Наши врачи часто скрывают правду, пола­ гая, что такая информация может «добить» больного. Истина, как считают в таких случаях, посредине. Сильному человеку горькая правда полезна, так как она мобилизует его силы для борьбы с не­ дугом, слабому более полезна «сладкая ложь», так как она поддер­ живает его жизненный тонус.

Вредной является информация, в результате использования Которой ее получателю наносится моральный или материальный ущерб. Часто вредная информация создается в результате целенап­

79

равленной или случайной модификации ее при переносе с одногс носителя на другой. Такая информация распространяется в виде слухов. Из этого не следует, что слухи содержат только ложную и вредную информации. Иногда власти допускают утечку достовер­ ной информации с целью выявить реакцию общественности на го­ товящиеся непопулярные меры, а «звезды», особенно шоу-бизнеса, распускают слухи о себе для поддержания имиджа.

К вредной также относится информация, содержание которой является нейтральной для ее пользователя, но засоряет так назы­ ваемое информационное пространство. Засоренность каналов свя­ зи и документов нейтральной информацией затрудняет и сущес­ твенно увеличивает время добывания полезной. Многие по собс­ твенному опыту знают, как иногда трудно найти нужный документ в кипах других, от которых и пользы-то мало, но выбросить жал­ ко. Кроме того, носитель с нейтральной для конкретного получате­ ля информацией может оказывать вредное воздействие на другой носитель с полезной информацией, если близки по значениям па­ раметры носителей, например частоты колебаний электромагнит­ ных полей разных источников. Носители информации, оказываю­ щее воздействие на другой носитель, представляют собой поме­ хи. То, что для одного получателя является информацией, для дру­ гого — помеха. Когда во время разговора по телефону из-за неис­ правности в цепях коммутации телефонной станции слышен раз­ говор других людей, то каждая пара абонентов воспринимает раз­ говор другой как помеху.

Полезность информации всегда конкретна. Нет полезной ин­ формации вообще. Информация полезна или вредна для конкрет­ ного ее пользователя. Под пользователями подразумевается как один человек или автомат, так и группа людей и даже все челове­ чество. Чрезвычайно полезная информация для одних пользовате­ лей может не представлять ценности для других. Даже информа­ ция, ценная для всего человечества, например технология изготов­ ления лекарств от опасной болезни, для конкретного здорового че­ ловека может не представлять интерес.

Поэтому при защите информации определяют, прежде всего, круг лиц (фирм, государств), заинтересованных в защищаемой ин­

80