- •Раздел I. Концепция инженерно- технической защиты информации
- •Глава 1. Системный подход к инженерно- технической защите информации
- •1.1. Основные положения системного подхода к инженерно-технической защите информации
- •Ограничения
- •1.2. Цели, задачи и ресурсы системы защиты информации
- •1.3. Угрозы безопасности информации и меры по их предотвращению
- •Глава 2. Основные положения концепции инженерно-технической защиты информации
- •2.1. Принципы инженерно-технической защиты информации
- •2.2. Принципы построения системы инженерно- технической защиты информации
- •Раздел II. Теоретические основы инженерно-технической защиты информации
- •Глава 3. Характеристика защищаемой информации
- •3.1. Понятие о защищаемой информации
- •3.2. Виды защищаемой информации
- •3.3. Демаскирующие признаки объектов защиты
- •3.3.1. Классификация демаскирующих признаков объектов защиты
- •3.3.2. Видовые демаскирующие признаки
- •3.3.3. Демаскирующие признаки сигналов
- •По регулярности появления
- •3.3.4. Демаскирующие признаки веществ
- •3.4. Свойства информации как предмета защиты
- •I Ценность информации, %
- •3.5. Носители и источники информации
- •3.6. Запись и съем информации с ее носителя
- •Глава 4. Характеристика угроз безопасности информации
- •4.1. Виды угроз безопасности информации
- •4.2. Источники угроз безопасности информации
- •4.3. Опасные сигналы и их источники
- •Глава 5. Побочные электромагнитные излучения и наводки
- •5.1. Побочные преобразования акустических сигналов в электрические сигналы
- •I Якорь /
- •5.2. Паразитные связи и наводки
- •Собственное затухание Zj - 10 lg рвых1 /Рвх1
- •5.3. Низкочастотные и высокочастотные излучения технических средств
- •5.4. Электромагнитные излучения сосредоточенных источников
- •5.5. Электромагнитные излучения распределенных источников
- •Т Провод несимметричного кабеля
- •I ип1з ь Провод 1 линии
- •5.6. Утечка информации по цепям электропитания
- •5.7. Утечка информации по цепям заземления
- •Глава 6. Технические каналы утечки информации
- •6.1. Особенности утечки информации
- •6.2. Типовая структура и виды технических каналов утечки информации
- •6.3. Основные показатели технических каналов утечки информации
- •Ic. 6.3. Графическое представление ограничения частоты сигнала каналом утечки
- •6.4. Комплексное использование технических каналов утечки информации
- •6.5. Акустические каналы утечки информации
- •Помехи Помехи
- •Помехи Помехи
- •6.6. Оптические каналы утечки информации
- •Внешний источник света
- •6.7. Радиоэлектронные каналы утечки информации
- •6.7.1. Виды радиоэлектронных каналов утечки информации
- •I Помехи
- •6.7.2. Распространение опасных электрических
- •6.8. Вещественные каналы утечки информации
- •6.8.1. Общая характеристика вещественного канала утечки информации
- •6.8.2. Методы добывания информации о вещественных признаках
- •Глава 7. Методы добывания информации
- •7.1. Основные принципы разведки
- •7.2. Классификация технической разведки
- •7.3. Технология добывания информации
- •7.4. Способы доступа органов добывания к источникам информации
- •7.5. Показатели эффективности добывания информации
- •Глава 8. Методы инженерно-технической защиты информации
- •8.1. Факторы обеспечения защиты информации от угроз воздействия
- •8.2. Факторы обеспечения защиты информации от угроз утечки информации
- •Обнаружение
- •8.3. Классификация методов инженерно- технической защиты информации
- •Глава 9. Методы физической защиты информации
- •9.1. Категорирование объектов защиты
- •9.2. Характеристика методов физической защиты информации
- •Глава 10. Методы противодействия наблюдению
- •10.1. Методы противодействия наблюдению в оптическом диапазоне
- •Пространственное скрытие
- •Энергетическое скрытие
- •10.2. Методы противодействия
- •Глава 11. Методы противодействия подслушиванию
- •11.1. Структурное скрытие речевой информации в каналах связи
- •А) Исходный сигнал
- •Телефон или громкоговоритель
- •1 Цифровое шифрование
- •11.2. Энергетическое скрытие акустического сигнала
- •11.3. Обнаружение и подавление закладных устройств
- •11.3.1. Демаскирующие признаки закладных устройств
- •11.3.2. Методы обнаружения закладных подслушивающих устройств
- •Поиск закладных устройств по сигнальным признакам
- •11.3.3. Методы подавления подслушивающих закладных устройств
- •11.3.4. Способы контроля помещений на отсутствие закладных устройств
- •11.4. Методы предотвращения
- •11.5. Методы подавления опасных сигналов акустоэлектрических преобразователей
- •Глава 12. Экранирование побочных излучений и наводок
- •12.1. Экранирование электромагнитных полей
- •12.2. Экранирование электрических проводов
- •12.3. Компенсация полей
- •12.4. Предотвращение утечки информации по цепям электропитания и заземления
- •Глава 13. Методы предотвращения утечки информации по вещественному каналу
- •13.1. Методы защиты информации в отходах производства
- •13.2. Методы защиты демаскирующих веществ в отходах химического производства
- •Раздел III. Технические основы
- •Глава 14. Характеристика средств технической разведки
- •14.1. Структура системы технической разведки
- •14.2. Классификация технических средств добывания информации
- •14.3. Возможности средств технической разведки
- •Глава 15. Технические средства подслушивания
- •15.1. Акустические приемники
- •Микрофон
- •Структурный звук
- •15.2. Диктофоны
- •15.3. Закладные устройства
- •15.4. Лазерные средства подслушивания
- •15.5. Средства высокочастотного навязывания
- •Глава 16. Средства скрытного наблюдения
- •16.1. Средства наблюдения в оптическом диапазоне
- •16.1.1. Оптические системы
- •16.1.2. Визуально-оптические приборы
- •16.1.3. Фото-и киноаппараты
- •16.1.4. Средства телевизионного наблюдения
- •16.2. Средства наблюдения в инфракрасном диапазоне
- •Электропроводящий слой
- •Т Видимое
- •16.3. Средства наблюдения в радиодиапазоне
- •Радиолокационная станция Объект
- •Глава 17. Средства перехвата сигналов
- •17.1. Средства перехвата радиосигналов
- •17.1.1. Антенны
- •1,0 Основной лепесток
- •Металлическая поверхность
- •I Диэлектрический стержень Круглый волновод
- •17.1.2. Радиоприемники
- •Примечание:
- •17.1.3. Технические средства анализа сигналов
- •17.1.4. Средства определения координат источников радиосигналов
- •17.2. Средства перехвата оптических и электрических сигналов
- •Глава 18. Средства добывания информации о радиоактивных веществах
- •, Радиоактивное
- •Глава 19. Система инженерно-технической защиты информации
- •19.1. Структура системы инженерно-технической защиты информации
- •529 Включает силы и средства, предотвращающие проникновение к
- •19.2. Подсистема физической защиты источников информации
- •19.3. Подсистема инженерно-технической защиты информации от ее утечки
- •19.4. Управление силами и средствами системы инженерно-технической защиты информации
- •Руководство организации Преграждающие средства
- •Силы " и средства нейтрализации угроз
- •Телевизионные камеры
- •19.5. Классификация средств инженерно- технической защиты информации
- •Глава 20. Средства инженерной защиты
- •20.1. Ограждения территории
- •20.2. Ограждения зданий и помещений
- •20.2.1. Двери и ворота
- •20.3. Металлические шкафы, сейфы и хранилища
- •20.4. Средства систем контроля и управления доступом
- •Глава 21. Средства технической охраны объектов
- •21.1. Средства обнаружения злоумышленников и пожара
- •21.1.1. Извещатели
- •Извещатели
- •21.1.2. Средства контроля и управления средствами охраны
- •21.2. Средства телевизионной охраны
- •21.3. Средства освещения
- •21.4. Средства нейтрализации угроз
- •Глава 22. Средства противодействия наблюдению
- •22.1. Средства противодействия наблюдению в оптическом диапазоне
- •22.2. Средства противодействия
- •Глава 23. Средства противодействия
- •23.1. Средства звукоизоляции и звукопоглощения (1 акустического сигнала
- •Примечание. *) Стекло — воздушный зазор — стекло — воздушный зазор — стекло.
- •Примечание, d — толщина заполнителя, b — зазор между поглотителем и отражателем.
- •23.2. Средства предотвращения утечки информации с помощью закладных подслушивающих устройств
- •23.2.1. Классификация средств обнаружения
- •23.2.2. Аппаратура радиоконтроля
- •23.2.3. Средства контроля телефонных линий и цепей электропитания
- •23.2.4. Технические средства подавления сигналов закладных устройств
- •23.2.6. Обнаружители пустот, металлодетекторы и рентгеновские аппараты
- •23.2.7. Средства контроля помещений на отсутствие закладных устройств
- •Глава 24т Средства предотвращения утечки информации через пэмин
- •24.1. Средства подавления опасных сигналов акустоэлектрических преобразователей
- •Телефонная трубка
- •24.2. Средства экранирования электромагнитных полей
- •Раздел IV. Организационные основы инженерно-технической защиты информации
- •Глава 25. Организация инженерно-
- •25.1. Задачи и структура государственной
- •25.2. Организация инженерно-технической защиты информации на предприятиях (в организациях, учреждениях)
- •25.3. Нормативно-правовая база инженерно- технической защиты информации
- •Глава 26. Типовые меры по инженерно-
- •Организационные меры итзи
- •26.2. Контроль эффективности инженерно- технической защиты информации
- •Раздел V. Методическое обеспечение инженерно-технической защиты информации
- •Глава 27. Рекомендации по моделированию системы инженерно-технической защиты информации
- •27.1. Алгоритм проектирования
- •Показатели:
- •Разработка и выбор мер защиты
- •27.2. Моделирование объектов защиты
- •27.3. Моделирование угроз информации
- •27.3.1. Моделирование каналов несанкционированного доступа к информации
- •27.3.2. Моделирование каналов утечки информации
- •Объект наблюдения
- •Примечание. В рассматриваемых зданиях 30% площади занимают оконные проемы.
- •Контролируемая зона
- •Граница контролируемой зоны
- •27.4. Методические рекомендации по оценке значений показателей моделирования
- •2. Производные показатели:
- •Глава 28. Методические рекомендации
- •28.1. Общие рекомендации
- •28.2. Методические рекомендации по организации физической защиты источников информации
- •28.2.1. Рекомендации по повышению укрепленности инженерных конструкций
- •28.2.2.Выбор технических средств охраны
- •28.2.2.3. Выбор средств наблюдения и мест их установки
- •28.3. Рекомендации по предотвращению утечки информации
- •28.3.1. Типовые меры по защите информации от наблюдения:
- •28.3.2. Типовые меры по защите информации от подслушивания:
- •28.3.3. Типовые меры по защите информации от перехвата:
- •28.3.4. Методические рекомендации по «чистке» помещений от закладных устройств
- •28.3.5. Меры по защите информации от утечки по вещественному каналу:
- •1. Моделирование кабинета руководителя организации как объекта защиты
- •1.1. Обоснование выбора кабинета как объекта защиты
- •1.2. Характеристика информации, защищаемой в кабинете руководителя
- •1.3. План кабинета как объекта защиты
- •2. Моделирование угроз информации в кабинете руководителя
- •2.1. Моделирование угроз воздействия на источники информации
- •2. Забор
- •3. Нейтрализация угроз информации в кабинете руководителя организации
- •3.1. Меры по предотвращению проникновения злоумышленника к источникам информащ
- •3.2. Защита информации в кабинете руководителя от наблюдения
- •3.4. Предотвращение перехвата радио- и электрических сигналов
- •2. Технические средства подслушивания
- •3. Технические средства перехвата сигналов
- •Технические средства инженерно-технической защиты информации
- •1. Извещатели контактные
- •2. Извещатели акустические
- •3. Извещатели оптико-электронные
- •4. Извещатели радиоволновые
- •5. Извещатели вибрационные
- •6. Извещатели емкостные
- •7. Извещатели пожарные
- •9. Средства радиоконтроля
- •10. Анализаторы проводных коммуникаций
- •11. Устройства защиты слаботочных линий
- •Примечание. Та — телефонный аппарат.
- •12. Средства защиты речевого сигнала в телефонных линиях связи
- •13. Средства акустического и виброакустической зашумления
- •14. Средства подавления радиоэлектронных и звукозаписывающих устройств
- •15. Нелинейные локаторы
- •16. Металлодетекторы
- •17. Рентгеновские установки
- •18. Средства подавления радиоэлектронных и звукозаписывающих устройств
- •19. Средства уничтожения информации на машинных носителях
- •20. Специальные эвм в защищенном исполнении
- •21. Средства защиты цепей питания и заземления
- •22. Системы экранирования и комплексной защиты помещения
- •Инженерно-техническая защита информации
Рис.
6.6.
Структура акусто-радиоэлектронного
канала утечки информацииПомехи Помехи
Акустоэлектрический преобразователь образует источни* опасных сигналов и реализуется в закладном устройстве, размещаемом злоумышленником в помещении. Закладные устройстве создаются специально для подслушивания речевой информации и обеспечивают повышение дальности составного акустического канала до единиц км и возможность съема информации злоумыш-
■S
| Ценником за пределами контролируемой зоны. Закладное устройство как ретранслятор является более надежным элементом канала утечки, чем побочное излучение сигнала, так как процесс образования канала утечки информации на основе закладки управляем злоумышленником.
Другой способ повышения дальности акустического канала утечки информации обеспечивается составным акусто-оптичес- ким каналом утечки информации. Схема его указана на рис. 6.7.
Рис.
6.7.
Структура акусто-оптического канала
утечки информацииПомехи Помехи
Составной акусто-оптический канал утечки информации образуется путем съема информации с плоской поверхности, колеблющейся под действием акустической волны с информацией, лазерным лучом в ИК-диапазоне. В качестве такой поверхности используются стекла закрытого окна в помещении, в котором циркулирует секретная (конфиденциальная) информация. Теоретически рассматривается возможность съема информации с внешней стороны стены помещения, но данных о реализации подобной идеи нет.
С целью образования оптического канала стекло облучается лазерным лучом с внешней стороны, например, из окна противоположного дома. Луч лазера в ИК-диапазоне для посторонних лиц и находящихся в помещении невидим. В месте соприкосновения лазерного луча со стеклом происходит акустооптическое преобразование, т. е. модуляция лазерного луча акустическими сигналами от разговаривающих в помещении людей.
209
15 Зак. 174
6.6. Оптические каналы утечки информации
Структура оптического канала утечки информации имеет вид, показанный на рис. 6.8.
Внешний источник света
Л\
Помеха 1 |
|
Изображение |
|
Среда |
|
Оптический |
объекта |
распространения |
|
приемник |
|
Объект
наблюдения (источник сигнала)
воздух; —
визуально-оптиче-
космос; ский;
вода; —
фото- и киноаппа-
оптическое
волокно раты;
приборы ночного видения и тепловизоры;
телевизионные средства наблюдения
Рис. 6.8. Структура оптического канала утечки информации
В общем случае источником оптического сигнала является объект наблюдения, который излучает сигнал или переотражает свет другого, внешнего источника. Отражательная способность объектов наблюдения зависит от длины волны падающего света и спектральных характеристик поверхности объекта наблюдения. Отражательная способность ряда природных фонов (травы, листы и др.) и биологических объектов возрастает в несколько раз при смещении длины волны падающего света в область более длинных волн, а для неживых объектов она меняется мало в широком диапазоне длин волн.
объект,
отражающий внешний свет;
объект,
излучающий свет
Мощность
источника светового сигнала характеризуется
величиной
светового потока
в люменах (лм). Световой поток излучающего
объекта наблюдения определяется как
произведение силы излучаемого света
на телесный угол в стерадианах (ср), в
пределах которого распространяется
свет в направлении на оптический
приемник.
Яркость излучения
измеряется в канделлах на м2
или
см2. Яркость приблизительно около 1 кд/см2 создают горящая свеча и голубое небо днем.
Если объект наблюдается в отраженном свете, то создаваемый им световой поток равен произведению освещенности объекта на площадь проекции объекта на плоскость, перпендикулярную направлению наблюдения. Освещенность измеряется в люксах (лк).
Источники оптических сигналов в видимом и ИК-диапазонах оптических каналов утечки информации характеризуются следующими показателями:
диапазоном длин волн — 0,4-0,76 мкм в видимом диапазоне, 0,76-3 мкм — в ближнем, 3-6 мкм — в среднем, 8-14 мкм — в дальнем ИК-диапазонах;
освещенностью объектов наблюдения внешним (солнечным) светом — 10 5—105 люкс (лк).
Основным и наиболее мощным внешним источником света, освещающим объекты наблюдения в дневное время, является 1 Солнце. При температуре поверхности около 6000° С Солнце излучает огромное количество энергии в достаточно широкой полосе — от ультрафиолетового до инфракрасного (0,17-4 мкм). Максимум солнечного излучения приходится на 0,47 мкм, в ультрафиолетовой части оно резко убывает, в инфракрасной области зависимость уровня излучения от длины волны регистрируется в виде широкой и пологой кривой.
При прохождении через атмосферу солнечные лучи взаимодействуют с содержащимися в ней молекулами газов, частицами ныли, дыма, кристалликами льда, каплями воды. В результате такого взаимодействия часть солнечной энергии поглощается, другая — рассеивается.
Процессы рассеяния и поглощения солнечной энергии уменьшают интенсивность солнечной радиации на поверхности Земли и меняют спектр солнечного света, освещающего наземные объекты. В кривой излучения этого света, описывающей интенсивность из- пучения в зависимости от длины волны, появляются участки пог- нощсния и пропускания. Излучения длиной менее 0,27 полностью поглощаются озоном. Поэтому уменьшение концентрации озона в верхних слоях атмосферы в так называемых «озоновых дырах» со- 1дпет серьезную опасность облучения людей мощным ультрафиолетовым светом.
Атмосферное рассеяние света уменьшает прямую солнечную радиацию и повышает рассеянное (диффузное) излучение атмосферы. Рассеяние в коротковолновой части спектра сильнее, чем в длинноволновой. Особенно заметно оно в голубой и ультрафиолетовой областях, Поэтому небо имеет голубой цвет. Интенсивность рассеяния солнечного света в ближнем инфракрасном диапазоне незначительная.
Задымленность приповерхностного слоя атмосферы мало влияет на излучения в ближнем ИК-диапазоне, если размеры твердых частиц дыма в атмосфере не превышают 1 мкм. Туман и облака очень сильно рассеивают ИК-излучение в этом интервале длин, так как водяные капли имеют размер около 4 мкм. Молекулярное и аэрозольное рассеяние солнечного света вызывает ее свечение в атмосфере, которое называют дымкой. Рассеянное излучение создает освещенность теневых участков земной поверхности, увеличивая их относительную яркость.
Облачность существенно влияет на суммарную освещенность. Наличие облачности высоких ярусов, не закрывающих солнечный диск, повышает рассеянное излучение и при сохранении значения прямой освещенности увеличивает ее суммарную величину на 20- 30% по сравнению с освещенностью при безоблачном небе. Низкая облачность так же, как и тени облаков, снижает в зависимости от высоты Солнца суммарную освещенность в 2-5 раз. При снежном покрове и облачности многократное отражение ими излучения повышает суммарную освещенность, особенно в теневых участках.
Освещенность в дневное время земной поверхности Солнцем составляет в зависимости от его высоты, облачности атмосферы 10'-105 лк. С движением Солнца к горизонту Земли, когда зенитное расстояние между ними достигает максимума, освещенность Солнцем уменьшается до 10 лк. При этом изменяется спектр солнечного света. Так как при прохождении толщи атмосферы синие и фиолетовые лучи ослабляются сильнее, чем оранжевые и красные, максимум излучения Солнца смещается в красную область цвета. С заходом Солнца за горизонт и наступлением сумерек освещенность убывает вплоть до наступления астрономических сумерек, за которыми следует наиболее темное время суток — ночь.
Освещенность в лунную ночь при безоблачном небе, когда так называемую естественную ночную освещенность (ЕНО) создаст отраженный от Луны солнечный свет, составляет около 0,3 лк. Величина ЕНО света Луны в течение месяца меняется приблизительно в 100 раз в зависимости от взаимного положения Луны, Солнца и Земли. Лунный месяц разделяется по уровню освещенности на четыре части, каждая длительностью около недели.
Источниками излучения в безлунную ночь при безоблачном небе, называемого звездным светом, являются солнечный свет, отраженный от планет и туманностей, свет звезд, а также свечение кислорода и азота в верхних слоях атмосферы на высоте 100— 300 км. Освещенность поверхности Земли звездным светом составляет в среднем 0,001 лк.
В инфракрасном диапазоне мощность излучения объекта зависит от температуры тела или его элементов, мощности падающего на объект света и коэффициента отражения объекта в этом диапазоне. Коэффиццент теплового излучения для реальных объектов пе постоянен по спектру и определяется в соответствии с законом Кирхгофа отношением спектральной плотности энергетической яркости объекта к спектральной плотности энергетической яркости абсолютно черного тела, которое обладает максимумом энергии теплового излучения по сравнению со всеми другими источниками при той же температуре.
Средняя температура поверхности Земли близка к 17° по Цельсию. Максимум ее теплового излучения приходится на длину волны, равную приблизительно 9,7 мкм. Объекты под действием солнечной радиации в течение дня по-разному отдают накопленное гепло в окружающее пространство. Различия в температуре излучения могут рассматриваться как демаскирующие признаки.
Объекты могут иметь собственные источники тепловой энергии, например высокотемпературные элементы машин, дизель- электростанции и др., температура которых значительно выше температуры фона. Максимум теплового излучения таких объектов смещается в коротковолновую область, что является их демас- кирующим признаком.
Объект наблюдения в оптическом канале утечки информации может рассматриваться одновременно как источник информации и Ист очник сигнала, так как световые лучи, несущие информацию о видовых признаках объекта, представляют собой отраженные объектом лучи внешнего источника или его собственные излучения.
Отраженный от объекта свет содержит информацию о внешнем виде (видовых признаках) объекта, а излучаемый объектом свет — о параметрах излучений (признаках сигналов). Запись информации производится в момент отражения падающего света путем изменения его яркости и спектрального состава. Излучаемый свет содержит информацию об уровне и спектральном составе источников видимого света, а в инфракрасном диапазоне по характеристикам излучений можно также судить о температуре элементов излучения.
Освещенность Е некоторых объектов наблюдения на улице и в помещении указана в табл. 6.7.
Таблица 6.7
Объект наблюдения на улице |
Е,лк |
Объект наблюдения в помещении |
Е,лк |
Яркий солнечный свет |
10М05 |
Офис |
200-500 |
Пасмурный день |
10М03 |
Магазин |
75-300 |
Сумерки |
1-10 |
Коридор |
75-200 |
Полная луна |
0,1-1 |
Производственные помещения для:
—- работы средней сложности;
|
40-100 80-300 150-1000 300-5000 |
Пасмурная ночь |
0,1-0,01 |
Жилые помещения |
40-150 |
Безлунная ясная ночь |
10 3-10 2 |
Переходы и лестницы |
15-30 |
Безлунная пасмурная ночь |
10 5-10 4 |
Заводские дворы ночью |
3-15 |
В видимом диапазоне мощность излучения определяется в подавляющем большинстве случаев мощностью отраженного света и содержащихся в объекте искусственных источников света. Например, габариты автомобиля в ночное время обозначаются включенными фонарями красного цвета, укрепленными по краям автомобиля. Собственные электромагнитные излучения в видимом диапазоне объект наблюдения или его элементы излучают при ■пасокой температуре. В ближней (0,76-3 мкм) и средней (3-6 мкм) шаиазонах ИК-излучения объектов значительно меньше мощности отраженного от объекта потока солнечной энергии. Однако с пе- сходом в длинноволновую область ИК-излучения мощность теп- оиого излучения объектов может превышать мощность отраженной солнечной энергии.
Среду распространения в оптическом канале утечки информации образует:
безвоздушное (космическое) пространство;
атмосфера;
иода;
оптические волокна.
Оптический канал утечки информации, среда распростране- ии которого содержит участки безвоздушного пространства, воз- Икает при наблюдении за наземными объектами с космических паратов. Граница между космическим пространством и атмос- рой достаточно условна. В приземном космическом пространс- с па высоте 100-200 км существуют еще остатки газов, тормозя- Ие пизкоорбитальные космические аппараты.
Сложный состав атмосферы вызывает неравномерность (изре- шнность) ее амплитудно-частотной характеристики как среды распространения. Участки в ней с малым затуханием называются окнами прозрачности. Диапазон зрения человека соответствует одному из наиболее широких и благоприятному для зрения окну прозрачности, что подтверждает земное происхождение человека.
В общем случае прозрачность атмосферы зависит от соотношения длины проходящего сквозь нее света и размеров взвешенных it атмосфере частиц. Если размеры частиц соизмеримы с длиной волны света (больше половины длины волны) или больше, то пропускание значительно ухудшается. Поэтому уровень пропускания меняется в зависимости от длины световой волны.
В видимой области прохождению света препятствуют абсорби- ру ющие фотоны света молекулы кислорода и воды. Относительный коэффициент пропускания видимого света составляет около 60%. II ближней ИК-области пропускание несколько большее —до 70%. Адсорбентом в этой области являются пары воды. В средней ИК- области, в диапазоне 3-4 мкм, пропускание достигает почти 90%.
Высокое пропускание имеет довольно обширный участок в дальней ИК-области (с 8 до 13 мкм). Абсорбентом в нем являются молекулы кислорода и воды, а также углекислого газа и озона в атмосфере.
Прозрачность атмосферы среды распространения света оценивается метеорологической дальностью видимости. Метеорологическая видимость даже в окнах прозрачности зависит от наличия в атмосфере взвешенных частиц пыли и влаги, образующих мглу и туман, капелек и кристаллов воды в виде дождя и снега, а также аэрозолей и дымов, содержащих твердые частицы. Все это вызывает замутнение атмосферы и ухудшает видимость. Под метеорологической дальностью видимости понимается предельно большое расстояние, начиная с которого при данной прозрачности атмосферы в светлое время суток абсолютно черный предмет с угловыми размерами 20' х 20' сливается с фоном у горизонта и становится невидимым. Значения метеорологической дальности видимости, видимости в баллах и визуальной оценки замутненности атмосферы приведены в табл. 6.8 [7].
Таблица 6.8
Метеорологическая дальность видимости, км |
Оценка видимости, баллы |
Визуальная оценка замутненности атмосферы |
Менее 0,05 |
0 |
Очень сильный туман |
0,05-0,2 |
1 |
Сильный туман |
0,2-0,5 |
2 |
Умеренный туман |
0,5-1,0 |
3 |
Слабый туман |
1,0-2,0 |
4 |
Очень сильная дымка (очень плохая видимость) |
2,0-4,0 |
5 |
Сильная дымка (плохая видимость) |
4,0-10,0 |
6 |
Умеренная дымка (посредственная видимость) |
10,0-20,0 |
7 |
Слабая дымка (удовлетворительная видимость) |
20,0-50,0 |
8 |
Хорошая видимость |
Более 50,0 |
9 |
Исключительно хорошая видимость |
Более 200 |
10 |
Чистый воздух |
Показатели метеорологической дальности атмосферы в конкретном районе регулярно определяются на станциях метеорологической службы и в метрах или в баллах передаются радиостанци- ими пользователям этой информации, в том числе водителям авто- Iранспорта.
Если объект наблюдения и наблюдатель находятся на Земле, м» протяженность канала утечки зависит не только от состояния атмосферы, но и ограничивается влиянием кривизны Земли. Дильность прямой видимости DnB в км с учетом кривизны Земли можно рассчитать по формуле:
D„B = 3>57(Vh>VM>
I ie ho — высота размещения объекта над поверхностью Земли в м; h — высота расположения наблюдателя над поверхностью !омли в-м.
Например, для ho = 3 м и Ьн = 5 м Dne = 14 км, что меньше метеорологической дальности при хорошей видимости. Эта формула не учитывает неровности поверхности Земли, растительность и различные инженерные сооружения (деревья, башни, высотные здания и т. д.), создающие препятствия для света.
Так как параметры источников сигналов и среды распространения зависят от значений спектральных характеристик носителя Информации, то протяженность оптического канала утечки ее в видимом и ИК-диапазонах может существенно различаться.
217
Таблица 6.9
' Объект наблюдения (источник оптического сигнала) |
Среда распространения |
Оптический приемник |
1 |
2 |
3 |
Документ, продукция в помещении |
Воздух Воздух + стекло окна |
Глаза человека + бинокль, фотоаппарат |
14 3«к. 174
1 |
2 |
3 |
Продукция во дворе, на машине, на платформе |
Воздух Атмосфера + безвоздушное пространство |
То же Фото, ИК, телевизионная аппаратура на КА |
Человек в помещении, во дворе, на улице |
Воздух Воздух + стекло |
Глаза человека + бинокль, фото-, кино-, телевизионная аппаратура |
До недавнего времени атмосфера и безвоздушное пространство были единственной средой распространения световых волн. С разработкой волоконно-оптической технологии появились направляющие линии связи в оптическом диапазоне, которые в силу больших их преимуществ по сравнению с традиционными электрическими проводниками рассматриваются как более совершенная физическая среда для передачи больших объемов информации. Линии связи, использующие оптическое волокно— волоконно- оптические линии связи (ВОЛС), устойчивы к внешним помехам, имеют малое затухание, долговечны, обеспечивают значительно большую безопасность передаваемой по волокну информации.
Волокно представляет собой нить диаметром около 100 мкм, изготовленную из кварца на основе двуокиси кремния. Волокно состоит из сердцевины (световодной жилы) и оболочки из оптически менее плотного кварца. Значения показателей преломления (отношений скорости света в вакууме к скорости распространения света в среде) жилы и оболочки выбираются такими, чтобы обеспечить полное отражение света, распространяющегося по световодной жиле, от границы между жилой и оболочкой. Предельный угол полного отражения света (угол падения света на границу раздела среды, при равенстве и превышении которого наблюдается полное отражение от него) определяется из соотношения а = arcsin^ / по), где пж и по — показатели преломления жилы и оболочки (рис. 6.9).
——
_______
п0
\а
Рис.
6.9.
Распространение света в оптическом
волокне
Волокно, у которого сердцевина имеет постоянный показатель преломления света, называется ступенчатым. Если показатель преломления жилы меняется, то волокно называетея градиентным.
Для передачи оптических сигналов применяются два вида полокна: одномодовое и многомодовое. В одномодовом волокне световодная жила имеет диаметр порядка 8-10 мкм, по которой может распространяться один луч (одна мода) (рис. 6.10 а)). И многомодовом волокне диаметр световодной жилы составляет >0-60 мкм, что делает возможным распространение в нем большого числа лучей (рис. 6.10 б)).
Световой луч 1
Световой луч
Т
Световой луч 2 g)
Рис. 6.10. Одномодовые и многомодовые оптические волокна
Оптическое волокно как среда распространения оптического капала утечки информации характеризуется двумя основными параметрами: затуханием и дисперсией. Затухание определяет потери света в результате его поглощения и рассеяния и измеряет- I ся в децибелах на километр (дБ/км). Потери на поглощение зависят от чистоты материала и длины волны света, а потери на рас- еяние — от неоднородности показателя преломления. Кварц, так Цсс как и воздух, имеет неравномерную амплитудно-частотную характеристику, с окнами прозрачности. Повышенная прозрачность рварца наблюдается в диапазонах 0,85 мкм, 1,3 мкм, 1,55 мкм и др. 1оэтому в качестве носителя информации применяется свет в этих 'диапазонах. Лучшие образцы волокна имеют затухание порядка 0,15-0,2 дБ/км, разрабатываются еще более «прозрачные» волокна с теоретическими значениями затухания порядка 0,02 дБ/км для волны длиной 2,5 мкм. При таком затухании сигнала могут переда- наться на расстояние в сотни км без ретрансляции (регенерации), •по существенно превышает длину аналогичных линий связи на ' юктрических проводах.
Так как лазер, который используется в качестве источника све- м для оптических каналов связи, излучает не идеальное монохромное колебание, а некоторый спектр длин волн, то спектральные составляющие оптического сигнала распространяются по светопроводу с разными фазовыми скоростями, которые зависят от показателя преломления. В результате этого происходит разброс — дисперсия моментов прихода в точку приема спектральных составляющих сигнала. Она приводит к искажению (расширению) формы сигнала при его распространении в волокне, что ограничивает дальность передачи и верхнее значение частоты спектра сигнала. Дисперсия волокна оценивается величиной увеличения длительности оптического сигнала Ат или эквивалентной полосы частоты пропускания Af в МГц на один км длины. При этом Дт ~ 1 / Д£
Волокна объединяют в волоконно-оптические кабели, покрытые защитной оболочкой. По условиям эксплуатации кабели подразделяются на монтажные, станционные, зоновые и магистральные. Кабели первых двух типов используются внутри зданий и сооружений. Зоновые и магистральные кабели прокладываются в колодцах кабельных коммуникаций, в грунтах, на опорах, под водой.
Малые размеры жилы световолокна и необходимость обеспечения центрирования жил и параллельности поверхностей торцов волокон при их соединении создают определенные трудности при коммутации и ремонте BOJIC по сравнению с электрическими проводами. Для соединения волокон с приемно-передающей аппаратурой используются коннекторы (соединители) различных типов с накидной гайкой и защелками-фиксаторами. Затухание оптического сигнала в коннекторах составляет доли дБ. Волокна сращиваются путем сварки, механического соединения с помощью специальных пластиковых устройств — «сплайсов», представляющих соединения в прецизионной втулке с гелем, оптические свойства которого совпадают с оптическими свойствами волокна.
Хотя возможность утечки информации из волоконно-оптического кабеля существенно ниже, чем из электрического, но при определенных условиях такая утечка возможна. Для съема информации теоретически можно разрушить защитную оболочку кабеля, найти нужное оптическое волокно, прижать фотодетектор приемника к очищенной площадке волокна и изогнуть волокно на угол, при котором не обеспечивается полное отражение оптического луча внутри волокна и часть световой энергии попадает на фотодетектор приемника. Практически информацию из оптического волокна добывают в местах соединения кабеля с техническими средствами или участков кабеля друг с другом. Во-первых, в местах соединения трудно исключить излучение света в окружающее пространство из-за смещения соединяемых волокон, наличия зазора между ними, непараллельности торцевых поверхностей волокон, углового рассогласования осей волокон и различия в их диаметрах. Во- вторых, в этих местах реален доступ к волоконно-оптическому кабелю и оперативная замена штатных коннекторов на коннекторы с отводом части световой энергии к фотодетектору оптического приемника злоумышленника.
В качестве оптических приемников оптических каналов утечки информации используются:
оптические приборы, расширяющие возможности зрения наблюдателя (бинокли, зрительные трубы, специальные телескопы и др.);
фото- и киноаппараты, видеокамеры, консервирующие наблюдаемое изображение;
телевизионные камеры, позволяющие передавать движущееся изображение на сколь угодно большое расстояние;
приборы ночного видения, преобразующие невидимое глазом инфракрасное изображение в видимое;
тепловизоры, позволяющие наблюдать объект в свете его собственного теплового излучения.
Показатели оптического приемника существенно влияют на характеристики оптических каналов утечки информации. Наиболее существенные для добывания информации из них следующие:
диапазон длин волн, воспринимаемых оптическим приемником;
чувствительность, определяемая минимальным уровнем светового потока на входе оптического приемника, при котором на его выходе формируется изображение объекта с приемлемым для злоумышленников качеством;
разрешающая способность, характеризующая минимальные размеры точки (пикселя) изображения;
угол (поле) зрения, определяющий наблюдаемую часть пространства;
величина геометрических и цветовых искажений изображения объекта наблюдения.
От этих показателей зависит возможность добывания видовых демаскирующих признаков объекта наблюдения в различных участках оптического диапазона длин волн, дальность наблюдения объекта, точность измерения демаскирующих признаков, количество объектов на изображении. Характеристики средств наблюдения рассмотрены в разд. III.