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

доре составит менее (-10) дБ и, следовательно, речь не слышна. Но если громкость повысится до 70 дБ, то отношение сигнал/шум уве­ личится до 1, при котором речь становится различимой.

Приведенная методика является упрощенной, не учитываю­ щей неравномерность спектров речевого сигнала и шума, размеры и неоднородность звукоизолирующего ограждения, а также ампли- тудно-частотные характеристики среды и уха. Ухо человека име­ ет максимальную чувствительность в области нескольких кГц, ко­ торая ухудшается на низких и высоких частотах. Характеристики спектра речи, шума и среды указаны в табл. 27.7.

Более точные аналитические зависимости учитывают размеры и структуру звукоизолирующего ограждения. Звукоизоляция не­ однородной поверхности, состоящей из элементов с разной звуко­ изоляцией, площадью S определяется по формуле [3]:

где Qc и Qo — величина звукоизоляции стены и окна (двери) соот­ ветственно; Sc и So — площадь стены и окна (двери) соответствен­ но.

В качестве информационного критерия используется разбор­ чивость речи. В зависимости от рассматриваемого элемента речи различают формантную, слоговую, словесную и фразовую разбор­ чивость речи. Если количество элементов речи рассматривать как

801

косвенную меру информации на выходе и входе акустического ка­ нала утечки, то разборчивость речи характеризует относительную пропускную способность акустического канала утечки.

Формантная разборчивость речи характеризует разборчи­ вость наименьших элементов речи — звуков или фонем. В русском языке фонем больше, чем букв (40-41 фонем, 32 буквы), так как многим буквам соответствуют 2 звука, например мягкие и твер­ дые звуки одинаковых букв. Звуки речи имеют неравномерный спектр. Области спектра, в которых сосредоточена энергия зву­ ка, называются формантами. Форманты звуков речи заполняют ее частотный диапазон 15-7000 Гц. Каждая форманта вносит опреде­ ленный вклад в разборчивость речи. С целью оценки формантной разборчивости частотный диапазон разбивают на 20 полос равной разборчивости. Если обозначить через К коэффициент разборчи­ вости форманты в i-й полосе равной разборчивости, то формант­ ная разборчивость определяется как «взвешенная» сумма разбор-

чивости формант: А = 0,05 Хк„. i=l

Значение коэффициента разборчивости форманты в i-й полосе зависит от субъективного уровня ощущения формант Еф= ВфВп, где Вф и Вп— средние спектральные значения уровней речевого сигнала и помех в полосе равной разборчивости, в дБ. Связь между значениями Ефи Кф иллюстрируется данными табл. 27.8.

802

Как следует из данных таблицы, разборчивость приближается к нулевому значению (речь не воспринимается) при Еф< -10 - (-12) дБ, что соответствует отношению помеха/сигнал менее 10.

Так как полосы равной разборчивости неравномерные и не совпадают у разных людей и, следовательно, возникают большие проблемы при их определении, то на практике диапазон речево­ го сигнала делят на 6 октавных полос. Граничные значения сосед­ них октавных полос отличаются в 2 раза и воспринимаются чело- - веком как равноудаленные, Среднегеометрические частоты октав­ ных полос, охватывающие речевой диапазон, имеют значения 250, 500, 1000, 2000, 4000 и 8000 Гц. Форманты каждой октавной поло­ сы в отличие от полос равной разборчивости вносят разный вклад в формантную разборчивость речи (см. табл. 27.9).

Таблица 27.9

Наибольший вклад в разборчивость речи вносят форманты в диапазоне частот стандартного телефонного канала 300-4000 Гц, что и позволило сузить стандартный телефонный канал до диапа­ зона 300-3400 Гц. С учетом вклада каждой октавной полосы фор­ мантная разборчивость вычисляется по формуле:

Аф = 0,067w! + 0,125w, + 0,212w3 + 0,294w4 + 0,25w5 + 0,052w6,

где Wj — разборчивость речи в i-й октавной полосе.

Слоговая, словесная и фразовая разборчивость определяет­ ся в результате артикуляционных измерений. В ходе этих измере­ ний отобранные (не имеющие дефектов речи и имеющие хороший слух) и предварительно тренированные люди — артикулянты раз­ мещаются в местах, соответствующих границам исследуемого ка­ нала связи или утечки информации. Один участник (артикулянт) читает слоги, слова или фразы специальных артикуляционных таблиц, другой участник измерения записывает услышанные эле­ менты речи. Путем сравнения переданных и принятых элементов речи рассчитывается соответствующая разборчивость как процент

803

правильно понятых. Слоги, слова и фразы артикуляционных таб лиц подбираются из условия отсутствия между ними корреляцион ных связей, которые повышают условную вероятность распознава ния элементов речи после приема предшествующих.

Для обеспечения гарантированной защиты речевой информа ции по информационному критерию разборчивость речи в мест< подслушивания должна быть меньше предельно допустимой в 1,5- 2 раза.

Между значениями разборчивости и отношения сигнал/шу\ существует однозначная связь. Чем больше отношение сигнал/шум тем выше разборчивость. По значению отношения сигнал/шум оп­ ределяют разборчивость, а по разборчивости — понятность речи Чем выше понятность речи, тем большую угрозу создает акусти­ ческий канал утечки информации. В первом приближении мож­ но каждому значению градации понятности речи поставить в со­ ответствие качественное значение риска утечки: отличная понят­ ность —> очень большой риск утечки, хорошая понятность —> боль­ шой риск, удовлетворительная понятность —> средний риск, пре­ дельно допустимая понятность —> малый риск, отсутствие понят­ ности —> очень малый риск.

Физическое моделирование акустического канала утечки ин­ формации можно осуществить путем непосредственного или с по­ мощью технических средств подслушивания речи, имитируемой с помощью аудиомагнитофона в помещении в условиях малых акус­ тических помех, например после работы в вечернее время. Если при соответствующей громкости речи источника информации по­ нятность речи в местах возможного нахождения акустического приемника злоумышленника ниже предельно допустимой, то безо­ пасность речевой информации обеспечивается. В противном слу­ чае необходимо принимать меры по дополнительной звукоизоля­ ции источника речевого сигнала.

27.3.2.3.Методические рекомендации по оценке угроз радиоэлектронных каналов утечки информации

Утечка информации возможна по радиоканалу и проводам. Условия предотвращения утечки по радиоэлектронному каналу:

•напряженность электромагнитного поля на границе контроли­ руемой зоны меньше нормативного значения;

804

•напряжение электрического тока в линии (цепях электропита­ ния) на границе контролируемой зоны менее нормированного значения.

а) Оценка утечки информации по радиоканалу

Источниками радиосигналов с речевой информацией, цирку­ лирующей в помещении, являются:

•передающие устройства закладных устройств;

•источники побочных электромагнитных излучений.

Напряженность электромагнитного поля на границе контро­ лируемой зоны зависит от:

•мощности источника радиоизлучений;

•характера изменения напряженности электромагнитного поля при его распространении от источника излучения к приемнику сигналов;

•величины затухания энергии поля в среде распространения до границы контролируемой зоны;

•расстояния источника излучения до границы контролируемой зоны.

1)Мощность передатчиков закладных устройств колеблется в широких пределах: от единиц мВт до единиц Вт. Максимальная дальность распространения радиосигналов оценивается по формуле:

где Рис— мощность источника (передатчика); Рпр— предельная чувствительность приемника; Ghc и Gnp— коэффициенты усиле­ ния антенн передатчика и приемника; уп — коэффициент, учиты­ вающий несовпадение углов поляризации передающей и приемной антенн; qnp — отношение сигнал/шум на входе приемника, при ко­ тором обеспечивается требуемое качество информации на его вы­ ходе.

Пример. Для закладного устройства с Рис = 10 мВт и Ghc = 0,05, приемника с Рпр = 10~13 Вт, Gnp = 0,1 и qnp = 10, а также для упр = 0,5 и X = 6 м (f = 500 МГц) D < 2500 м (без учета затухания электромаг­ нитной волны в среде распространения и внешних помех).

Электромагнитная волна из помещения затухает, в основном, в элементах здания (табл. 27.10) [3].

805

Таблица 27.10

Примечание. В рассматриваемых зданиях 30% площади занимают окон­

ные проемы.

Уменьшение затухания электромагнитной волны в железобе­ тонных стенах с повышением ее частоты вызвано снижением эк­ ранирующего эффекта металлической арматуры железобетона. На частоте 1 ГГц длина волны равна 30 см, соизмеримая с размерами ячеек арматуры.

При ослаблении электромагнитной волны стенами здания на 20 дБ дальность ее распространения уменьшается на 1 порядок. Для рассмотренного примера она составит единицы сотен и десят­ ки метров.

2) Оценка угрозы утечки информации, вызванной побочными излучениями ОТСС и ВТСС, производится путем сравнения ради­ усов зон потенциального перехвата опасных радиосигналов с раз­ мерами контролируемых зон организации. В качестве критерия применяется энергетический критерий — уровень поля или элект­ рического сигнала.

Различают 2 вида зон (см. рис. 27.6):

•зона 1 с радиусом R, — пространство вокруг ОТСС, в пределах которого не допускается размещение ВТСС, через которое мо­ жет происходить утечка информации за пределы контролируе­ мой зоны;

•зона 2 с радиусом R2, в пределах которой уровень сигнала, из­ лучаемого ОТСС, превышает норматив.

806

Контролируемая зона

Рис. 27.6. Зоны безопасности информации

Так как диаграмма направленности вокруг источника излуче­ ния, как правило, неравномерная, то радиусы определяются на на­ правлениях максимальной напряженности сигнала.

Информация, содержащаяся в информационных параметрах радиосигналов, защищена вне пределов контролируемой зоны, если Rj2 < Dkj, a R3| меньше расстояния между ОТСС и ВТСС. Здесь Dk3 — расстояние от ОТСС до границы контролируемой зоны.

Радиус зоны 2 больше радиуса зоны 1, так как в качестве средс­ тва перехвата используется специальный приемник с существенно более высокими характеристиками, чем ВТСС.

Для оценки уровня защищенности необходимо оценить ради­ усы зон 1 и 2. Для этого определяется характер изменения напря­ женности поля от расстояния до источника излучения. Как извест­ но, этот характер зависит от того, в какой зоне (ближней или даль­ ней) производится измерение.

В общем случае напряженность поля изменяется в виде Е(Н) = Е0(Н0) / г^2, где q = 1, 2, 3. Характер изменения оценива­ ется в результате измерения напряженности Е в двух точках (см. рис. 27.7).

807

W

W = г 2г2 - г ,г 2 + г ,г 2 + г 2г3 - г2г 2 .

Допустимые напряженности полей Ен и Н f указываются в нор­ мативно-методических документах для разных категорий помеще­ ний.

Нормативные значения напряженности поля с защищаемой ин­ формацией определяются из соотношения Еи = Еш5и, где Еш— на­ пряженность электрического поля шумов, 5м— нормативное (мак­ симальное) отношение сигнал/шум, при котором обеспечивается безопасность информации. Так как уровень шумов приемника за­ висит от его полосы пропускания Af, то вводят такой показатель, как уровень Ешн нормированного шума (приведенный к единице полосы). С учетом этого Еш= Еши • VXf .

дам

Источниками опасных сигналов в проводах являются:

•ЭДС, наводимые электромагнитными полями в проводах;

•сигналы случайных акустоэлектрических преобразователей. Эквивалентная схема цепи, содержащей источник опасных

сигналов U , приведена на рис. 27.8.

809

Граница контролируемой зоны

Рис. 27.8. Эквивалентная схема проводной линии

Напряжение опасного сигнала Uoc в линии (проводных цепях)

Ц,2д

на границе контролируемой зоны равно величине Uoc = z + Z ’ где Zh и Zn— комплексные сопротивления источника опасных сиг­ налов и линии соответственно.

Безопасность речевой информации обеспечивается от утечки по проводным линиям при выполнении условия Uoc < U , где U — нормативное значение опасного сигнала.

Если источником опасных сигналов во ВТСС являются поля ОТСС напряженностью Е, то UH= Е • Ьд, где Ьд — действующая вы­ сота случайной антенны технического средства. Действующая вы­ сота Ьд ВТСС, расположенного в помещении, измеряется как рас­ стояние от середины высоты ВТСС до середины перекрытия пола. Воздействие электрического поля на ОТСС на ВТСС осуществляет­ ся через паразитную емкостную связь с Z ~ 1 / соСи. Если принять и„с = Ц,>т0 собственную емкость ВТСС измеряют методом замеще­ ния. С этой целью ВТСС замещают моделью (шаром или диском) с известной емкостью С и измеряют индуцируемое в ней напря­ жение U3. Емкость ВТСС оценивается по формуле: Си = Сэ • U / U , где и и — напряжение, индуцируемое во ВТСС.

27.3.2.4.Методические рекомендации по оценке угроз вещественных каналов утечки информации

Уровень угрозы вещественного канала зависит от вида инфор­ мации и ее носителя. Так как отходы производства, содержащие защищаемую информацию, создаются сотрудниками организа-

810