Packet0.htm 11. Защита информации На основании приведенных схем электронных устройств, их описания и анализа можно сделать вполне обоснованный вывод об относительной легкости несанкционированного доступа к конфиденциальной информации или, проще говоря, — шпионажа с применением электронных средств. Это может быть выполнено, например, с помощью описанных выше электронных средств. Информация может быть не только похищена, но и искажена или даже частично или полностью уничтожена в результате информационной диверсии. При этом информационной агрессии может подвергнуться любой объект формирования, преобразования или хранения данных, любой канал их передачи, любой обладатель, любой хранитель ценной информации. Очевидно, что информацию необходимо защищать всеми доступными, но НЕ противоречащими Закону (!) средствами. Однако следует отметить, что абсолютной защиты, гарантирующей полную неприкосновенность тайн, не существует. К сожалению, даже неквалифицированный похититель секретов может нанести обладателю ценной, важной и секретной (!), но незащищенной (!!) информации вполне ощутимый и иногда непоправимый ущерб. При этом он может использовать самые простейшие устройства, собираемые «на коленках» за пару часов из подручных средств. А иногда на подобное конструирование уходит всего несколько минут. Как могут использоваться для этой цели радиоэлектронные средства и какие из них — уже ясно из ранее представленного материала. Это могут быть передатчики-закладки, принимающие от встроенных микрофонов сигналы, преобразующие и передающие их в эфир, или различные ретрансляторы, например, телефонные, преобразующие электрический сигнал от телефонной линии в АМ-или ЧМ-радиосигнал. Это различные преобразователи, усилители и другие электронные средства, а также достаточно сложные комплексы, состоящие из приемников, передатчиков, различных конвертеров и усилителей. Эти устройства могут использоваться по отдельности или совместно, в комплексе. Такие комплексы принимают радиосигнал, усиливают, преобразуют и передают его иногда на другой радиочастоте. Некоторые из подобных устройств были описаны ранее в соответствующих разделах. Часто при конструировании устройств несанкционированного доступа к конфиденциальной информации в качестве основы используются стандартные средства связи. Зачастую эти средства используются даже без значительных переделок. Следует отметить, что для передачи не всегда и не совсем честным способом добытых секретов используются не только традиционные радиоустройства. Несмотря на удивительную изощренность конструкторской мысли, создавшей огромное множество разнообразных радиосредств, для похищения и передачи информации применяются и устройства, работа которых основана на других принципах. Используются, например, элементы и приборы СВЧ, нелинейной оптики, акустики и т.д. Применяются даже устройства, основанные на эффектах криогенной техники и даже экзотической высокотемпературной сверхпроводимости. Это позволяет значительно расширить функциональные возможности средств подобного назначения и достичь очень высоких параметров. Итак, к сожалению, необходимо констатировать, что для целей электронного шпионажа и информационной агрессии применяется широкий спектр электронных средств. При этом могут быть использованы не только чрезвычайно сложные и дорогие аппараты, основанные на достижениях современной науки, но и очень простые, дешевые, иногда достаточно эффективные устройства — особенно в условиях отсутствия защиты конфиденциальной информации. Вот несколько простейших примеров-опытов, иллюстрирующих возможности по перехвату подчас чрезвычайно ценной и секретной информации. НЕКОТОРЫЕ ОПЫТЫ ВНИМАНИЕ! Данные опыты приводятся не для повышения квалификации злоумышленников и профессионалов промышленного шпионажа, а для демонстрации возможностей физики и радиоэлектроники для людей, озабоченных сохранением своих и чужих секретов. Из большого листа плотной бумаги с ворсом, под бархат, изготавливается труба диаметром 10-15 см и длиной 1.5-2 м. Ворс, как можно догадаться, конечно, должен быть не снаружи, а внутри. В один конец этой трубы вставляется чувствительный микрофон. Лучше, если это будет хороший динамический или конденсаторный микрофон. Однако можно воспользоваться и обычным бытовым микрофоном. Это может быть, например, динамический микрофон типа МД64, МД200 или даже миниатюрный МКЭ-3. Правда, с бытовым микрофоном результат будет несколько хуже. Конечно, микрофон необходимо подключить с помощью экранированного кабеля к чувствительному усилителю с малым уровнем собственных шумов (рис.11.1, рис.11.2). Если длина кабеля превышает 0.5 м, то лучше воспользоваться микрофонным усилителем, имеющим дифференциальный вход, например, УНЧ на ОУ (рис.11.3). Это позволит уменьшить синфазную составляющую помех — различного рода наводки от ближайших электромагнитных устройств, фон 50 Гц от сети 220 В и т. д. Теперь о втором конце данной бумажной трубы. Если этот свободный конец трубы направить на источник звука, например, на группу разговаривающих людей, то можно услышать речь. Казалось бы — ничего особенного. Именно для этого и существуют микрофоны. И труба для этого совершенно не нужна. Однако удивительно то, что расстояние до разговаривающих может быть значительным, например, 100 и более метров. И усилитель, и микрофон, снабженный такой трубой, позволяют все достаточно хорошо слышать на таком значительном удалении. Расстояние может быть даже увеличено при использовании специальных селективных фильтров, позволяющих выделять или подавлять сигнал в узких полосах частот. Это дает возможность повысить уровень полезного сигнала в условиях неизбежно существующих помех. В упрощенном варианте вместо спецфильтров можно применить полосовой фильтр в УНЧ (рис.11.4) или воспользоваться обычным эквалайзером — многополосным регулятором тембра (рис.11.7, рис.11.8), в крайнем случае - традиционным, т.е. обычным, двухполосным, регулятором тембра НЧ и ВЧ (рис.11.5, рис.11.6). Коротко об электронной поддержке данного и некоторых последующих демонстрационных опытов. Конструирование чувствительного и малошумящего усилителя (УНЧ) имеет свои особенности. Наибольшее влияние на качество воспроизведения звуков и разборчивость речи оказывают амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) усилителя, уровень его шумов, параметры микрофона (АЧХ, диаграмма направленности, чувствительность и т.д.) или заменяющих его датчиков, а также их взаимная согласованность с усилителем. Усилитель должен иметь достаточное усиление. При использовании микрофона — это 60 дб-80 дб, т.е. 1000-10 000 раз. Учитывая особенности приема полезного сигнала и его низкую величину в условиях сравнительно значительного уровня помех, которые существуют всегда, целесообразно в конструкции усилителя предусмотреть возможность коррекции АХЧ, т.е. частотной селекции обрабатываемого сигнала. При этом необходимо учитывать, что наиболее информативный участок звукового диапазона сосредоточен в полосе от 300 Гц до 3-3.5 кГц. Правда, иногда с целью уменьшения помех эту полосу сокращают еще больше. Использование полосового фильтра в составе усилителя позволяет значительно увеличить дальность прослушивания (в 2 и более раз). Еще большей дальности можно достичь использованием в составе УНЧ селективных фильтров с высокой добротностью, позволяющих выделять или подавлять сигнал на определенных частотах. Это дает возможность значительно повысить соотношение сигнал/шум. Современная элементная база позволяет создавать качественные УНЧ на основе малошумящих операционных усилителей (ОУ), например, К548УН1, К548УН2, К548УНЗ, КР140УД12, КР140УД20 и т.д. Однако, несмотря на широкую номенклатуру специализированных микросхем и ОУ и их высокие параметры, УНЧ на транзисторах в настоящее время не потеряли своего значения. Использование современных малошумящих транзисторов, особенно в первом каскаде, позволяет создать оптимальные по параметрам и сложности усилители: малошумящие, компактные, экономичные, рассчитанные на низковольтное питание. Поэтому транзисторные УНЧ часто оказываются хорошей альтернативой усилителям на интегральных микросхемах. Для минимизации уровня шумов в усилителях, особенно в первых каскадах, целесообразно использовать высококачественные элементы. К таким элементам относятся малошумящие биполярные транзисторы с высоким коэффициентом усиления, например, КТ3102, КТ3107. Однако в зависимости от назначения УНЧ используются и полевые транзисторы. Большое значение играют и параметры остальных элементов. В малошумящих каскадах электронных схем используют оксидные конденсаторы К53-1, К53-14, К50-35 и т. п., неполярные — КМ6, МБМ и т. п., резисторы — не хуже традиционных 5% МЛТ-0.25 и МЛТ-0.125, лучший вариант резисторов — проволочные, безындуктивные резисторы. Входное сопротивление УНЧ должно соответствовать сопротивлению источника сигнала — микрофона или заменяющего его датчика. Обычно входное сопротивление УНЧ стараются сделать равным (или немного больше) сопротивлению источника-преобразователя сигнала на основных частотах. Для минимизации электрических помех целесообразно для подключения микрофона к УНЧ использовать экранированные провода минимальной длины. Электретный микрофон МЭК-3 рекомендуется монтировать непосредственно на плате первого каскада микрофонного усилителя. При необходимости значительного удаления микрофона от УНЧ следует использовать усилитель с дифференциальным входом, а подключение осуществлять витой парой проводов в экране. Экран подключается к схеме в одной точке общего провода максимально близко к первому ОУ. Это обеспечивает минимизацию уровня наведенных в проводах электрических помех. На рис. 11 Л представлен пример УНЧ на основе специализированной микросхемы — ИС К548УН1А, содержащей 2 малошумящих ОУ. ОУ и УНЧ, созданный на базе этих ОУ (ИС К548УН1А), рассчитаны на однополярное напряжение питания 9В — ЗОВ. В приведенной схеме УНЧ первый ОУ включен в варианте, который обеспечивает минимальный уровень шумов ОУ. Выходные транзисторы данной схемы УНЧ работают без начального смещения (с Iпокоя=0). Искажения типа «ступенька» практически отсутствуют благодаря глубокой отрицательной обратной связи, охватывающей второй ОУ микросхемы и выходные транзисторы. При необходимости изменения
режима выходных транзисторов (Iпокоя#0) схему необходимо соответствующим образом откорректировать: включить в схему резистор или диоды между базами T1 и Т2, два резистора по 3-5к с баз транзисторов на общий провод и провод питания. Кстати, в УНЧ в двухтактных выходных каскадах без начального смещения хорошо работают уже устаревшие германиевые транзисторы. Это позволяет использовать с такой структурой выходного каскада ОУ с относительно низкой скоростью нарастания выходного напряжения без опасности возникновения искажений, связанных с нулевым током покоя. Для исключения опасности возбуждения усилителя на высоких частотах используется конденсатор С3, подключенный рядом с ОУ, и цепочка R8C8 на выходе УНЧ (достаточно часто RC на выходе усилителя можно исключить). На рис. 11.1.а — схема УНЧ на ОУ ИС К548УН1А. На рис. 11.1.6 — схема подключения динамического микрофона. На рис. 11.1.в — схема подключения микрофона МЭК-3. На рис. 11.1.г — схема подключения удаленного микрофона к УНЧ.
На рис.11.2 представлен пример УНЧ на транзисторах. В первых каскадах транзисторы работают в режиме микротоков, что обеспечивает минимизацию внутренних шумов УНЧ. Здесь целесообразно использовать транзисторы с большим коэффициентом усиления, но с малым обратным током. Это могут быть, например, 159НТ1В (1к0=20нА) или КТ3102 (1к0=50нА), или аналогичные. Использование подобных транзисторов позволяет обеспечить не только устойчивую работу транзисторов при малых коллекторных токах, но и достичь хороших усилительных характеристик при низком уровне шумов.
Выходные транзисторы могут использоваться как кремниевые (КТ315 и КТ361, КТ3102 и КТ3107, и т.п.), так и германиевые (МП38А и МП42Б и т.п.). Настройка схемы сводится к установке резистором R2 и резистором R3 соответствующих напряжений на транзисторах: 1.5В — на коллекторе Т2 и 1,5В — на эмиттерах T5 и Т6. На рис.11.2.а — схема УНЧ на транзисторах. На рис.11.2.6 — схема подключения динамического микрофона. На рис.11.2.в — схема подключения микрофона МЭК-3. На рис.11.2.г — схема подключения удаленного микрофона к УНЧ.
На рис. 11.3 представлен пример УНЧ на ОУ с дифференциальным вхо-дом. Правильно собранный и настроенный УНЧ обеспечивает значительное подавление синфазной помехи (60 дб и более). Это обеспечивает выделение полезного сигнала при значительном уровне синфазных помех. Следует напомнить, что синфазная помеха — помеха, поступающая в равных фазах на оба входа ОУ УНЧ, например, помеха, наведенная на оба сигнальных провода от микрофона. Для обеспечения корректной работы дифференциального каскада необходимо точно выполнить условие: R1=R2, R3=R4. Резисторы целесообразно подобрать с помощью омметра среди 1%-х резисторов с хорошей температурной стабильностью. Для обеспечения необходимого баланса рекомендуется один из четырех резисторов (например, R2 или R4) выполнить переменным. Это может быть высокоточный переменный резис-тор-подстроечник с внутренним редуктором. Для минимизации шумов входное сопротивление УНЧ (значения резисторов R1 и R2) должно соответствовать сопротивлению микрофона или заменяющего его датчика. Выходные транзисторы УНЧ работают без начального смещения (с Iпокоя=0). Искажения типа «ступенька» практически отсутствуют благодаря глубокой отрицательной обратной связи, охватывающей второй ОУ и выходные транзисторы. При необходимости схему включения транзисторов можно изменить. Настройка дифференциального каскада: подать синусоидальный сигнал 50 Гц на оба входа дифференциального канала одновременно, подбором величины R3 или R4 обеспечить на выходе ОУ 1 нулевой уровень сигнала 50 Гц. Для настройки используется сигнал 50 Гц, т.к. электросеть частотой 50 Гц дает максимальный вклад в суммарную величину напряжения помехи. Хорошие резисторы и тщательная настройка позволяют достичь подавления синфазной помехи 60 дб-80 дб и более. Для повышения устойчивости работы УНЧ целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами и на выходе усилителя включить RC-цепочку (как в схеме усилителя на рис.11.1). Для этой цели можно использовать конденсаторы КМ6. На рис.11.3.а — схема УНЧ с дифференциальным входом на ОУ. На рис.11.3.6 — схема подключения динамического микрофона. На рис.11.3.в — схема подключения микрофона МЭК-3. На рис.11.З.г — схема подключения удаленного микрофона к УНЧ. Для подключения микрофона использована витая пара проводов в экране. Экран подключается к УНЧ (только в одной точке!!) максимально близко от входа ОУ
D1 — стабилитрон, например, КС'133, можно использовать светодиод в обычном включении, например,АЛ307; М — МД64, МД200 (б), МЭК-3 или аналогичный (в), Т—ТМ-2А. Применение в выходных каскадах УНЧ низкоскоростных ОУ и эксплуатация кремниевых транзисторов в усилителях мощности в режиме без начального смещения (ток покоя равен нулю — режим В) может, как это уже отмечалось выше, привести к переходным искажениям типа «ступенька». В этом случае для исключения данных искажений целесообразно изменить структуру выходного каскада таким образом, чтобы выходные транзисторы работали с небольшим начальным током (режим АВ). На рис. 11.4 представлен пример подобной модернизации приведенной схемы усилителя с дифференциальным входом (рис.11.3). транзисторы с большим коэффициентом усиления, но малым обратным током коллектора (1к0), например, 159НТ1В (1к0=20нА) или КТ3102 (1к0=50нА), или аналогичные. Выходные транзисторы могут использоваться как кремниевые (КТ315 и КТ361, КТ3102 и КТ3107, и т.п.), так и германиевые (устаревшие транзисторы МП38А и МП42Б и т.п.). Настройка схемы, как и в случае схемы УНЧ на рис. 11.2, сводится к установке резистором R2 и резистором R3 соответствующих напряжений на транзисторах Т2 и T5, Т6 : 1.5В — на коллекторе T2 и 1.5В — на эмиттерах Т5 и Тб. На рис.11.5.а — схема УНЧ на транзисторах с полосовым фильтром. На рис.11.5.6 — схема подключения динамического микрофона. На рис.11.5.в — схема подключения электретного микрофона МЭК-3, МЭК-333 и аналогичных.
Вместо полосового фильтра иногда можно использовать традиционные, двухполосные регуляторы тембра НЧ и ВЧ, но, как правило, с худшим результатом подавления помех, чем в полосовых фильтрах. На рис.11.6 представлен один из многочисленных примеров схем регуляторов тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на транзисторах. Приведенной электронной схеме предшествует каскад с низким выходным сопротивлением, например, Эмиттерный повторитель (каскад с общим коллектором) или ОУ. Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора.
На рис. 11.7 представлен пример схемы двухполосного регулятора тембра НЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора. Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкф, например, типа КМ6. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ -
Трехполосный регулятор тембра дает лучший результат подавления помех, чем двухполосный регулятор. На рис.11.8 представлен пример схемы трехполосного регулятора тембра НЧ, СЧ и ВЧ для УНЧ на ОУ Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора. Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ.
Значительно лучший результат подавления помех, чем при двухполосном и трехполосном регуляторе тембра, дает использование в составе УНЧ многополосного регулятора частотной характеристики усилителя - эквалайзера. Эквалайзер — многополосный регулятор тембра — дает возможность коррекции АЧХ с целью эффективного подавления помех. На рис.11.9 представлен пример схемы 11-полосного эквалайзера на ОУ. Данной электронной схеме предшествует каскад на ОУ Это обеспечивает низкое выходное сопротивление предшествующего каскада и нормальную работу данного регулятора. Для повышения устойчивости работы схемы (на ВЧ) целесообразно зашунтировать выводы питания ОУ конденсаторами 0.1 мкФ, например, типа КМ6. Конденсаторы подключаются максимально близко к ОУ Частотный корректор содержит 11 полосовых фильтров второго порядка, каждый из которых состоит из ОУ и четырех пассивных элементов R1, R2, C1, Cz. Отношение резонансных частот соседних фильтров выбрано равным значению 1.86. Благодаря этому суммарная ФЧХ данного корректора получается линейной. Эквивалентная добротность фильтров Q равна 1.25. Это обеспечивает наиболее оптимальную АЧХ. Сигналы с выхода каждого полосового фильтра, входящего в состав корректора АХЧ, поступают на сумматор на ОУ (A2). Подъем или спад усиления в полосе пропускания каждого фильтра определяется сопротивлением резисторов R3, R4 и составляет от -12 дб до +12 дб. Переменные резисторы R4, с помощью которых осуществляется коррекция АЧХ — подъем и спад усиления в частотных диапазонах фильтров — должны иметь линейную характеристику. Их номиналы могут отличаться от рекомендуемых, но тогда потребуется соответствующее изменение номиналов R3 и R5 коэффициент усиления ОУ A1 по каждому каналу равен R5/(R3+R4).
Элементы для схемы на рис. 11.9:. Фильтр Резонансная частота, Гц R1,кOм R2,кOм С1=С2 R3,кOм R4,kOM 1 А 30 12 75 0.18мкф 3.3 47 2 В 56 12 75 0.1 мкф 3.3 47 3 С 104 12 75 0.047 мкф 3.3 47 4 D 194 12 75 0.027 мкф 3.3 47 5 E 360 12 75 0.015 мкф 3.3 47 6 F 671 12 75 7500 3.3 47 7 G 1249 12 75 3900 3.3 47 8 H 2325 12 75 2200 3.3 47 9 I 4328 12 75 1200 3.3 47 10 J 8057 12 75 560 3.3 47 11 К 15000 12 75 330 3.3 47 Остальные элементы: R5=3k; ОУ— 140УД8,140УД12,140УД20 или любые другие ОУ с внутренней коррекцией (желательно) и в типовом включении. Альтернативой трубе, существенно повышающей направленность микрофона и снижающей акустические помехи, может служить параболический концентратор звука — параболический рефлектор. При прослушивании источника звука, находящегося на значительном расстоянии, микрофон помещается в фокус рефлектора. Очевидно, что размеры, качество поверхности и, конечно, параметры микрофона и усилителя влияют на конечный результат. Из технической литературы известны примеры регистрации с помощью подобных конструкций направленных микрофонов звуковой информации очень низкой интенсивности, например, тиканье часов на расстоянии в несколько метров. Микрофон с параболическим рефлектором и чувствительный малошумящий усилитель являются стандартными средствами, используемыми, например, учеными-орнитолагами при дистанционной записи птичьих звуков. Кстати, вот и опять пример двойного использования электронных средств: благородное — наука, техника, связь, быт, иное - промышленный шпионаж с применением разнообразных электронных средств или, если угодно, — коммерческая разведка. При проведении опытов с рефлектором целесообразно воспользоваться описанными выше электронными схемами микрофонных усилителей и корректоров АХЧ. Возвращаясь к опытам с трубой, необходимо отметить, что большей дальности можно достичь оптимизацией размеров и формы трубы, однако еще большей — заменой трубы группой специально рассчитанных акустических резонаторов и использованием параболического концентратора звука - параболического рефлектора. Еще один демонстрационный опыт дистанционного прослушивания, но уже с использованием достаточно простых акустических резонаторов. Этот пример неоднократно упоминается в разных научно-технических изданиях и стал уже почти классическим. Он интересен тем, что относительно легко реализуется и дает впечатляющий результат. Акустические резонаторы представляют собой алюминиевые трубки. В зависимости от своей длины и диаметра каждая трубка имеет определенную резонансную частоту. При совпадении частоты звука и собственной резонансной частоты трубки происходит усиление данной частотной компоненты звука. Использование нескольких трубок с разными резонансными частотами обеспечивает усиление нескольких частотных составляющих акустического сигнала. Строго говоря, каждая из трубок выполняет усиление не только резонансной частоты, но и тех частот, что находятся рядом с резонансной частотой. Однако близлежащие частоты усиливаются существенно меньше. Достаточное количество трубок при оптимальном подборе их резонансных частот позволяет перекрыть весь частотный диапазон, т.е. можно обеспечить резонансное усиление всех частот выбранного диапазона. Один из вариантов такого набора акустических резонаторов предусматривает использование 7 труб-резонаторов, изготовленных из алюминиевых труб диаметром 10 мм. Резонансная частота каждой из труб определяется ее длиной (L=165/f):
Номер Частота, Гц Длина, мм Номер Частота, Гц Длина, мм 1 300 550 5 1100 150 2 412 400 6 1650 100 3 550 300 7 3300 50 4 825 200
На рис.11.10 представлено взаимное расположение 7 труб-резонаторов (а) и конструкция направленного микрофона на основе данного набора таких резонаторов (б). Набор акустических резонаторов оканчивается параболическим концентратором, в фокусе которого находятся данные резонаторы. Параболический концентратор — рефлектор осуществляет передачу звука на электрический микрофон, который подключен к высокочувствительному, но малошумящему микрофонному УНЧ. Применение такого направленного микрофона позволяет существенно увеличить дальность акустического перехвата информации - дистанционного прослушивания. При использовании чувствительного микрофона с оптимальной диаграммой направленности, малошумящего усилителя с большим коэффициентом усиления (80-100 дб), фильтра, например, многополосного эквалайзера, обеспечивающего оптимизацию АЧХ, и описанного набора акустических труб-резонаторов с параболическим концентратором, дальность прослушивания которого составляет несколько сотен метров. Большее число резонаторов позволяет создать более совершенный, более качественный, более чувствительный микрофон с острой диаграммой направленности. Это повышает качество звука и увеличивает дальность прослушивания. По некоторым научно-техническим источникам с помощью подобных средств удается осуществлять прослушивание на расстоянии 1 км и даже более. Следует отметить, что все эти демонстрационные «чудеса», описанные выше, достигнуты с помощью достаточно простых устройств, собранных «на коленках», из доступных элементов и материалов. Уровень необходимых знаний соответствует уровню среднего радиолюбителя (но, может быть, иногда, чуть-чуть выше). Что же после всего этого можно говорить об устройствах специального назначения? И что может сделать и какого результата достичь настоящий специалист-профессионал? Со всеми этими лазерами, фильтрами, резонаторами, специальными микрофонами, специальными малошумящими усилителями и подобными изделиями «страшной» специальной техники, высочайшие параметры которых обусловлены использованием новейших достижений современной науки. Кстати, акустические опыты с трубой, описанные в начале данного раздела, но, конечно, для совсем других целей (!), были поставлены много лет назад известным физиком-экспериментатором Робертом Вудом. Он не использовал какую-либо электронику, связанную с микрофоном и усилителем. Только большая труба, выполненная в форме рупора, и собственные рот (для передачи) и ухо (для приема). Достигнутый эффект соответствовал громкому имени знаменитого физика. Конечно, это все описано в серьезных научных изданиях и оценено по достоинству специалистами. Еще несколько опытов, демонстрирующих возможности акустического перехвата информации с помощью достаточно простых и доступных средств. Хорошо известен распространенный медицинский прибор, традиционно висящий на шее практически каждого врача-терапевта. Это стетофонендос-коп, называемый чаще просто фонендоскоп или стетоскоп. Им можно прослушать сердце и легкие, а можно, при необходимости, и какое-либо механическое устройство в процессе его работы, например, механический станок, двигатель и т.д. Полезный прибор. Но... Кроме медиков и механиков, к сожалению, этим же замечательным акустическим прибором успешно пользуются и те, кто прослушивают стенки, полы и потолки в офисах, частных домах и квартирах. Однако интересуют их совсем НЕ стенки, а то, что ЗА стенкой. И делают это они не только из желания узнать подробности очередного семейного скандала у соседей... Особенно просто подобное любопытство удовлетворяется, если стены, а также полы, потолки и т.д., изготовлены из железобетонных панелей. Хотя, надо отметить, и кирпичные стенки не всегда являются надежным препятствием для подобного акустического и безэлектронного способа перехвата информации. Кстати, нет друзей среди медиков — сгодится такой простой и известный шпионский прибор для подслушивания, как... стеклянный стакан. Тонкий стакан — неплохой акустический резонатор. Пользоваться им — и лучше, и комфортнее, и удобнее, чем неподвижно сидеть у стенки, просто прижав к ней любопытное шпионское ухо. Конечно, со стаканом — приятнее: все-таки технический прибор, хотя и без уже привычной электроники. Однако следует отметить, что лучше чай в стакане, а не шпионское ухо. Упомянутые выше акустические приборы — фонендоскоп и стакан-резонатор — дают хорошие эффекты, но, конечно, фонендоскоп лучше. Но подобные приборы требуют постоянного присутствия «пользователя» — «шпиона-слухача». Это создает некоторые трудности и вносит определенные ограничения в такой способ перехвата информации. К большому сожалению для обладателей ценной информации у данной проблемы есть достаточно простое и сравнительно дешевое решение. Речь идет о применении в качестве микрофонов чувствительных к вибрациям элементов — пьезокристаллов. Это могут быть пьезоэлементы, например, из обычных звукоснимателей для проигрывателей уже устаревших винило-
Рис. 11.11. Схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и двухполярным источником питания вых пластинок — ГЗП-308 и др. Это могут быть пьезоизлучатели, например, от электронных часов, игрушек и т.д. — ЗП-1, ЗП-22 и др. Используя подобные элементы и чувствительные, малошумящие усилители (УНЧ) с соответствующим входным сопротивлением (рис.11.11-рис.11. 13) можно обойтись и без прикладывания уха к стене — непосредственно, через стакан или пользуясь фонендоскопом. Для реализации возможностей указанных элементов необходимо приклеить такой кристалл к стене эпоксидным клеем и подключить данный кристалл к усилителю короткими проводами. Получается прибор с неплохими качественными характеристиками — микрофон-стетоскоп. Оказывается железобетонные стены в панельном доме, а также тонкие кирпичные, очень хорошо передают звуки из соседних комнат и не препятствуют такому шпионскому прослушиванию. В составе микрофонов-стетоскопов лучше использовать большие и плоские пьезокристаллы. На рис.11.11 представлена схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и двойным источником питания. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп. R4C4, C2, C3 обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсаторы С2, С3 размещают максимально близко к ОУ.
На рис. 11.12 представлена схема простого УНЧ с высоким входным сопротивлением и одним источником питания. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп. R4C4, С2 обеспечивают устойчивость УНЧ (на ВЧ). Конденсатор С2 размещают максимально близко к ОУ.
На рис.11.13 представлена схема УНЧ с высоким входным сопротивлением, двойным источником питания и корректором АЧХ. Источником сигнала служит пьезоэлемент или пьезоизлучатель. Микрофон-стетоскоп с достаточно
Тот же эксперимент можно повторить, но уже с оконным стеклом. В данном случае пьезокристалл крепится к стеклу. При этом для обеспечения скрытности пьезокристалл крепится к стеклу близко у рамы! Прикрепить его к стеклу можно и со стороны улицы. При этом хорошо слышно все, что происходит в комнате. Неплохо слышно если прикрепить кристалл даже к внешнему стеклу двойной рамы. Даже двойная рама не защищает полностью! И можно поверить, что при использовании пьезокристалла относительно большой площади (1-2 кв. см), малошумящего и чувствительного усилителя звук будет достаточно громким и отчетливым. Аналогичный опыт может быть проведен со столом. Оказывается, традиционная древесно-стружечная плита стола с прикрепленным пьезокристал-лом может быть прекрасным микрофоном, обеспечивающим хорошее качество звука. Больше площадь поверхности стола, обычно сделанного на основе ДСП, — выше качество звука. Для данных опытов провод, соединяющий кристалл с усилителем, должен быть, конечно, экранированным. При его длине более 50 см лучше воспользоваться малошумящим усилителем с дифференциальным входом (рис.11.14). На рис.11.14.а представлена схема УНЧ с дифференциальным входом, высоким входным сопротивлением, двойным источником питания и корректором АЧХ. Источником сигнала служат пьезоэлемент или пьезоизлучатель.
Микрофон-стетоскоп с достаточно высокими параметрами! Первый каскад УНЧ (ОУ A1) обеспечивает предварительное усиление сигнала при ослаблении синфазной составляющей помехи, а также согласование с корректором АЧХ (например, схемы устройств на рис.11.5-рис11.8). После корректора АХЧ и последующего регулятора громкости сигнал подается на усилитель мощности на ОУ А2 и T1 и Т2. На выходе — телефон или динамический громкоговоритель (T1 и Т2 — КТ502 и КТ503). R8C4, C5, С6, С7, C8 обеспечивают устойчивость УНЧ. Конденсаторы C5, С6, С7, C8 размещают максимально близко к ОУ С2, R5 обеспечивают гальваническую развязку между ОУ А2 и предыдущей схемой. Это минимизирует разбаланс нуля на выходе ОУ А2. Для обеспечения корректной работы дифференциального усилителя необходимо выполнить условие R1=R2, R3=R4 (или точнее R3/R1=R4/R2) с максимальной точностью (1%, 0.1% и т.д.): чем точнее, тем лучше. Для обеспечения необходимого баланса рекомендуется один из резисторов выполнить переменным, в качестве такого переменного резистора целесообразно использовать высокоточный резистор-подстроечник с внутренним редуктором. Подключение датчика к УНЧ осуществляется с помощью витой пары в экране.
Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные комплементарные (парные) транзисторы; В1 — пьезоэлемент ГЗП-308, ПЭ-1 или аналогичные; В2 — пьезоизлучатель ЗП-1, ЗП-22 или аналогичные; Т — ТМ-2А или аналогичные. На рис.11.14.б - схема подключения удаленного пьезодатчика (пьезоэле-мента или пьезоизлучателя) к усилителю с дифференциальным входом и высоким входным сопротивлением — УНЧ, схема которого представлена на рис.11.14.а. И здесь опять используется техника, собираемая «на коленках». Просто и дешево, и часто очень эффективно и не требует высокой квалификации в области электроники! Применение электронных средств вместо фонендоскопа или стакана-резонатора позволяет не только решить проблему присутствия, но и дает, например, возможность осуществлять регистрацию данных на магнитофон, выполнять дистанционный контроль и т.д. Интересные и неожиданные опыты могут быть поставлены с использованием звонков — квартирного — входного и телефонного — внутри телефонного аппарата! Данные звонки легко превращаются в микрофоны. Алгоритм простой — подключение к усилителю. Качество звука тоже неплохое. Этого качества, как правило, вполне достаточно для прослушивания и даже иногда для идентификации говорящих. Подключение усилителя возможно к действующим звонкам, т.е. без их отключения (!) от действующих систем. Схемы эти очень просты. Правда, как часто бывает в подобных случаях, существуют и устройства защиты от данного способа шпионажа. Некоторые из подобных схем будут приведены ниже. Еще о телефоне и секретах, передаваемых по телефонным проводам. Как похищаются секреты с помощью радиоприставок — закладок в телефоне и телефонных ретрансляторов было понятно из материалов, представленных в соответствующих разделах. К данным устройствам можно добавить еще одно. Например, простой усилитель, на вход которого подключена катушка индуктивности. Помещенная с телефонным проводом, она будет надежно «снимать» и передавать информацию. Катушку-датчик можно выполнить на броневом сердечнике. Один из проводов телефонной пары зажимается между чашками броневого сердечника. В качестве катушки съема информации можно использовать магнитную головку от магнитофона. В этом случае один из телефонных проводов располагается рядом с зазором. Катушку-датчик можно изготовить и из малогабаритного низкочастотного трансформатора. Примеры схем усилителей приведены на рис.11.15, рис.11.16. На рис. 11.15 — схема усилителя бесконтактного съема информации с телефонной линии на ОУ. При использовании в качестве датчика магнитофонной головки L1 целесообразно использовать конденсатор С6 (3н-10н), который с L1 образует колебательный контур, настроенный на 1кГц-1.5кГц. Это
позволяет увеличить уровень сигнала от датчика (и увеличить соотношение сигнал/шум).
На рис. 11.16 — схема усилителя бесконтактного съема информации с телефонной линии на двух ОУ с возможностью регулировки громкости.
Данные средства объединяет то обстоятельство, что информация похищается во время телефонного разговора, т.е. телефон в это время работает. А что происходит в перерывах, когда телефон не работает, и телефонная трубка находится на аппарате (положена)? Если не учитывать проблему телефонного звонка, а это было рассмотрено ранее, то, казалось бы, никаких проблем нет.
Телефонная цепь разомкнута, и микрофон отключен. Опасаться нечего. Нечего? Но, к сожалению, не представляют большой сложности устройства, позволяющие использовать микрофон неактивного телефона для прослушивания помещения. Это становится возможным при использовании специальных методов и схем, предусматривающих применение ВЧ-колебаний. Схема, позволяющая это, представлена на рис.11.17. В основу ее работы положен принцип модуляции ВЧ-колебаний звуковым сигналом от микрофона телефонного аппарата (ТА). Для ВЧ-колебаний не является помехой разрыв цепей в ТА. Относительно общего провода, в качестве которого используют «землю» (например, трубы отопления, но при ОЧЕНЬ надежной гальванической развязке цепей от электросети (!!), но можно использовать и «зануле-ние» — от электрического щита), на один из проводов телефонной линии от генератора подаются ВЧ-колебания частотой 150 кГц и выше. Через элементы
ТА, через индуктивные и емкостные связи между данными элементами, проводами, замкнутыми и разомкнутыми контактами и т.д., даже если трубка лежит на аппарате, эти колебания поступают на микрофон. И далее эти колебания, уже промодулированные звуковым сигналом с микрофона, — в линию. Прием информации производится относительно общего провода уже через второй провод телефонной линии. После детектирования сигнал НЧ подается на УНЧ для усиления до необходимого уровня.
Следует отметить, что последний опыт все-таки требует кое-какого несложного оборудования и некоторой квалификации. Но иногда для прослушивания не только не требуется никаких усилителей, но и вообще никаких сложных электронных устройств. Для шпионского прослушивания/подслушивания часто достаточно простейших элементов и примитивных схем. И немного знаний, немного изобретательности, чуть-чуть везения похитителю, чуть-чуть беспечности хранителя секретов и... т.д. В качестве любопытного примера можно привести простую цепь, состоящую из двух проводов и двух соединенных ими устройств. Одно из них выполняет функции микрофона, другое — телефона. В качестве таких устройств могут выступать, например, два трансляционных громкоговорителя, подсоединенных к линии обычным традиционным способом. Речь идет об обыкновенных, распространенных, лишенных каких-либо УНЧ аппаратах. Это, конечно, не 3-программные трансляционные громкоговорители. В состав используемых безэлектронных устройств входят только динамические громкоговорители — динамики, согласующие трансформаторы и регуляторы громкости. Отсоединенные от трансляционной сети (ЗОВ), но соединенные вместе, эти устройства могут выполнять функции и микрофона, и телефона-громкоговорителя (рис.11.18.а). Говори и слушай. Тихо, конечно, но слышно. Следует отметить, что данные устройства обладают свойством обратимости. Это означает, что каждое из устройств может быть как микрофоном, так и телефоном, одновременно! - Аналогичную систему можно построить из двух и более высокоомных телефонов. Это могут быть, например, распространенные ТОН-2 (1600 Ом), соединенные парой проводов (рис.11.18.6). Результат подобен предыдущему. Но можно использовать и просто два динамических громкоговорителя. И все без усилителей и без какого-либо электропитания! Кстати, информация для размышления: что касается приведенного опыта с трансляционными громкоговорителями, то существуют достаточно простые схемы, предусматривающие «снятие» информации без отключения от трансляционной сети (ЗОВ). Это означает, что громкоговорители выполняют свою шпионскую функцию при одновременной трансляции передач, например, музыки или речи... Конечно, совсем без электроники здесь уже не обойтись, но можно поверить, что такие схемы достаточно просты... А всегда ли нужны электрические провода в подобных системах «снятия» информации? Опыт-шутка. Старинный опыт для тех, кто устал от «чудес» электроники и «фокусов» электротехники. Потребуются две коробочки. Подойдут два спичечных коробка, но не картонных, а деревянных. Конечно, можно и картонных, но эффект будет не тот, много хуже. Нет спичек — здоровый образ жизни — сгодятся пластмассовые стаканчики из-под йогурта или сметаны. Можно использовать пластмассовые коробочки из-под мороженного и т.д. Пожалуй, такая замена будет даже лучше, но, вообще говоря, здесь полная свобода выбора. Итак, в каждой из них — в спичечных коробках, стаканчиках, коробочках и т.д. — делается по отверстию в донышке. Внутрь каждого вставляется, скажем, например, спичка или что-нибудь подобное. К этим спичкам привязывается прочная нитка (простая, шелковая, капроновая, леска и т.д.) длиной несколько десятков метров (!). Эта нитка пропускается в отверстие. Коробки разносятся, нитка натягивается. Две коробки, две спички, прочная нитка и ... готов телефон (рис.11.18.в). Пожалуйста, можно общаться, удерживая руками коробочку и не трогая соединяющую нить. Каждая коробочка является и микрофоном, и телефоном. Натянутая нить не должна касаться каких-либо предметов. Замена нитки стальной струной позволяет значительно повысить дальность 50 или 100 метров устроит? Итак, это был опыт-шутка. Но, как говорится, в каждой шутке — есть доля шутки, только доля! Да, в руках специалиста-профессионала... даже самые обычные вещи могут представлять значительную опасность. Итак, предыдущий опыт-шутка иллюстрирует возможность нешуточного использования для целей несанкционированного доступа к конфиденциальной информации для шпионско-разведывательных целей, различных нетрадиционных средств. Все зависит от квалификации и изобретательности специалиста, и, конечно, от конкретной ситуации. Действительно, всегда ли требуются сложные электронные средства? Как видно, нет. При определенных ситуациях роль коробок-резонаторов и нити-струны могут играть металлические воздуховоды, батареи отопления, водопроводные, фановые и/или газовые трубы и т.д. Относительно труб. Не ставьте громкоговорители радиоаппаратуры рядом с трубами — поберегите покой соседей и их хорошее к вам отношение, особенно ночью. Подобные опыты вообще не следует проводить — ни днем, ни ночью! Роль акустических резонаторов, своеобразных акустических линз-концентраторов и сред-передатчиков информации могут играть различные искусственные и естественные элементы. Это могут быть, например, комнаты, холлы, залы, коридоры и т.д., горы, пещеры, ущелья и/или реки, озера и т.д. Приятно и заманчиво отдохнуть в горах или на озере, провести важное совещание, конфиденциальные переговоры, но... хорошо ли это? Кстати, вода является средой, которая прекрасно передает звук. Именно поэтому не следует проводить закрытые совещания на лодках, катерах, яхтах, кораблях. А это уже стало модным, но следует отметить, что небезопасным для информации. Действительно, через корпус, особенно металлический, и окружающую воду звук, а с ним и конфиденциальная информация, могут передаваться достаточно далеко. Кстати, и берег — не лучшее место. Известны случаи перехвата акустической информации через воду на расстоянии нескольких километров! Для того чтобы убедиться в принципиальной возможности перехвата информации через воду — еще несколько очень простых опытов. Для описанных далее нескольких простых и наглядных опытов потребуется, конечно, река или озеро, два экспериментатора и кое-что из «оборудования», и, желательно, хорошая погода. Если один из экспериментаторов будет стучать в воде камнем о камень, то другой, нырнув, услышит этот стук. Еще лучше слышно, если стучать о корпус металлической лодки. В этом случае дальность может быть очень-очень большой. По крайней мере, звук в воде слышен значительно во много раз дальше, чем тот же стук, но передаваемый через воздух... В воде хорошо передается речь. Для демонстрации этого достаточно погрузить пустое металлическое ведро в воду, например, на 2/3 его высоты. Один говорит в данное пустое ведро. Пустое ведро — это микрофон. Другой экспериментатор, погрузившись в воду с головой, слушает. Вот и приемник с телефоном! Небольшое замечание. При выполнении данных опытов нет необходимости наблюдателю сидеть все время под водой. Достаточно воспользоваться уже упоминаемым фонендоскопом. При наличии фонендоскопа последний опыт можно несколько усовершенствовать. В этом случае можно использовать два металлических ведра. Одно из них будет играть роль микрофона, второе, к которому можно применить (приложить, прикрепить) фонендоскоп, — телефона. Опыты с водой можно разнообразить включением в них простых электронных средств, например, громкоговорителей, микрофонов и, конечно, соответствующих усилителей. Громкоговоритель и микрофон, помещенные в воду, позволяют в комфортных условиях убедиться в способности данной среды хорошо передавать звук на значительные расстояния. При этом необходимо учитывать, что на результаты влияют множество факторов: глубина погружения, плотность воды, взаимные, расположения и ориентация излучателя и приемника, течение воды и т.д. В этих опытах громкоговоритель и микрофон, конечно, должны быть защищены от воды. Они могут вообще не погружаться в воду, если для передачи звука использовать еще одну среду-посредника, например, металлические листы, а можно ведра из предыдущих опытов, частично погруженные в воду. Следует отметить, что, несмотря на иногда высокую эффективность используемых простейших средств, например, тех, что были приведены выше, электронные устройства, применяемые для подобных шпионских целей, обычно значительно облегчают процесс перехвата информации. Такие средства обеспечивают определенную комфортность. Кроме того, электроника делает процесс более повторяемым, более стабильным, более независимым от обстоятельств. Действительно, вдруг стенки в домах окажутся толстыми, нет трансляционных громкоговорителей, труб, батарей отопления, воздуховодов и т.д. Очевидно, что цепочка аппаратных средств, преобразующих сигнал, например, усилитель в описанных опытах, может оканчиваться каким-либо передатчиком данных. Это позволяет получать информацию на значительном расстоянии. При этом включение и выключение электронных средств возможно как от таймера, так и дистанционно — по проводам, по радио и т.д. Возможно включение/выключение аппаратуры по какому-нибудь заданному событию, например, по голосу, открыванию двери, окна, сейфа, по включению/выключению света в помещении и т.д. Достаточно много было приведено примеров, иллюстрирующих перехват информации по различным звуковым каналам. Были и акустические эффекты
(почти фокусы). А свет? Кстати, о свете. Визуальный контроль — важная составляющая из многообразия шпионско-разведывательных средств и способов добывания и похищения секретов. Например, оптика и телевидение. А объединение света и звука, их взаимное дополнение и взаимное усиление их возможностей? И, возможно, сразу на ум приходят такие средства, как лазеры. Известно их использование в качестве оптических средств «съема» акустической информации. Например, с оконного стекла. Как в случае пьезокристаллов и соответствующей аппаратуры, использующей их замечательные свойства. Конечно, приведенные и описанные примеры с использованием пьезокристаллов — хороши и эффектны, просты и не требуют сложной и дорогой техники. Но подобные средства требуют непосредственного контакта. Лазеры же, использующие бесконтактные принципы съема информации (рис.11.19.а), — сложны и дороги. Но и здесь, оказывается, имеется альтернатива. Инфракрасные свето- и фотодиоды! Почти лазеры, правда, только почти! И там, и здесь используются свет и оптика. А как насчет информации и секретов, устойчивости работы аппаратуры? И, наконец, возможно ли реализовать данные идеи? Представленные ниже относительно простые схемотехнические решения отчасти отвечают на некоторые из поставленных вопросов. На рис.11.19.а приведен пример схемы использования лазерного микрофона, состоящего из лазера с оптической системой, фотоприемника и соответствующих электронных устройств. Лазерный микрофон позволяет осу- ществлять дистанционное прослушивание помещений по колебаниям оконного стекла (О. стекла). Данные колебания модулируют луч лазера, отражающийся от поверхности стекла и попадающий на фотоприемник (Ф. приемник) для соответствующего преобразования и декодирования с помощью электронных устройств. Существуют разные системы лазерных микрофонов, отличающиеся составом и схемами использования. На рис.11.19.б и рис.11.19.в представлены примеры схем инфракрасных передатчика (ИФ-передатчика) и приемника (ИФ-приемника). Данные устройства позволяют «считывать» акустическую информацию с оконного стекла (звуковые колебания оконного стекла), что позволяет, как и в случае лазерного микрофона, осуществлять дистанционное прослушивание помещений. Для этого сфокусированный луч ИФ-передатчика направляется на оконное стекло. ИФ-приемник принимает промодулированный сигнал.
На рис. 11.20 приведена еще одна схема приемника инфракрасного излучения (ИФ-приемник). Этот приемник обладает повышенной чувствительностью. Схема данного устройства отличается от предыдущей наличием еще одного каскада усиления на ОУ. Это повышает общий коэффициент усиления. Конструктивно ИФ-приемник состоит из 2 ИС К548УН1. Первая ИС (два ОУ в ИС1) — предварительный усилитель, осуществляющий усиление принятого
модулированного сигнала на частоте несущей, вторая ИС — УНЧ (один из двух ОУ в HC2) Элементы с индексами, совпадающими с индексами в предыдущей схеме, имеют те же номиналы (кроме R3). Для уменьшения уровня шумов первый ОУ можно использовать в малошумящем варианте включения, например, как в схеме 11.l.a.
Следует отметить, что представленные примеры схем инфракрасных передатчика и приемников, конечно, не могут составить какой-либо существенной конкуренции профессиональной спецтехнике, например, такой как лазерные микрофоны. Но цены на подобную технику достигают нескольких десятков тысяч долларов и даже больше. В то время как приведенные схемы могут быть успешно использованы в качестве устройств, демонстрирующих возможности оптического «перехвата» акустической информации. Однако в некоторых случаях подобные ИФ-устройства могут быть использованы и для целей дистанционного, скрытного, шпионского, прослушивания помещений по колебаниям оконного стекла, т.е. несанкционированного доступа к конфиденциальной информации. Несколько более сложные, чем ранее описанные, но не менее удивительные и впечатляющие опыты. Касается это уже такой модной темы, как компьютеры, точнее — компьютерной информации, а так же опасности преднамеренного искажения компьютерных данных, их похищения и возможности их защиты. Информация, хранимая в компьютерах, очень часто представляет значительную ценность. Именно поэтому ее пытаются защищать, например, шифровать с помощью различных алгоритмов. Нередко ограничивают доступ к хранимой информации с помощью разнообразных систем паролей. Однако, учитывая важность компьютерной информации, достаточно часто стараются ее похитить. И похищают! И даже защищенную! И делают это вполне успешно... Возможно это покажется странным, но один из простейших и эффективных способов похищения информации из компьютера — считывать ее непосредственно с экрана монитора работающего компьютера. Информация на экране монитора представлена уже в готовом и удобном виде. Известно, что монитор, в силу своей природы (принципа работы), является источником радиоизлучения в широкой полосе частот. Это излучение, несущее информацию, может быть перехвачено и достаточно просто расшифровано. При этом расстояние до монитора может быть весьма значительным. Действительно, чтобы убедиться в возможности дистанционного считывания информации непосредственно с экрана монитора — несанкционированного доступа иногда к чрезвычайно ценной, конфиденциальной, информации — достаточно воспользоваться обычным переносным телевизором с собственной телескопической антенной. Для этой цели телевизор необходимо поместить рядом с компьютером и монитором. Это может быть, например, уже устаревший черно-белый телевизор серии «Юность» — например, «Юность 406», или одна из моделей телевизора «Электроника». Монитор вместе с системным блоком компьютера излучают целый набор радиочастот. Какую-либо из гармоник данного компьютерного радиоизлучения можно выделить и принять на установленный рядом телевизор с выдвинутой телескопической или рамочной антенной. Для получения изображения на экране телевизора, а это обычно негативная копия изображения на мониторе, достаточно попытаться подобрать соответствующий канал в метровом диапазоне. Для точной подстройки необходимо использовать плавную настройку частоты гетеродина сенсорного, кнопочного или барабанного переключателя телевизионных каналов (ПТК). Следует заметить, что устойчивое изображение экрана монитора получить достаточно трудно, т.к. в перехваченном сигнале отсутствуют необходимые синхронизирующие импульсы. Но эта проблема легко решается внешней синхронизацией изображения на экране телевизора, обеспечиваемой внешним генератором, схема которого очень проста. Для начала экспериментов расстояние между телевизором и компьютерным монитором должно составлять 0.5-1 м. В процессе настройки можно постепенно увеличивать дистанцию, но вряд ли удастся превысить 3-5 м. Следует заметить, что иногда и этого незначительного расстояния достаточно для похитителя информации! Особенно, если вспомнить, что существуют малогабаритные телевизоры, которые умещаются в кармане, в портфеле, в папке, в руке, в часах и т.д. Однако результат будет значительно лучше, если вместо телескопической антенны применить направленную телевизионную антенну, например, многоэлементную антенну типа «Волновой канал». Размеры, конечно, больше, чем при телескопической антенне. Но в автомобиле или в соседней комнате ее увидеть достаточно сложно. А в соседнем доме? Дальнейшее увеличение расстояния достигается применением соответствующих антенных усилителей для метрового диапазона, например, тех, что были описаны выше в одной из предыдущих глав. Обычный черно-белый телевизор с направленной антенной и простейшим антенным усилителем позволяет говорить о расстояниях, исчисляемых десятками метров. А если усложнить антенну и усилитель? В этом случае возрастут направленность и коэффициент усиления. А если еще больше усложнить? Если в результате этих действий усилитель и антенна будут лучше? А если использовать современный высокочувствительный телевизор? А если применить спецтехнику? Страшно подумать! Тут уже можно уверенно говорить о сотнях метров и даже более! В технической литературе приводятся примеры считывания информации с мониторов компьютеров на расстоянии до 1 км. При этом использовалась достаточно простая и доступная техника, правда, собранная уже не «на коленках». Имеются сообщения об удачных опытах по считыванию разнообразной компьютерной информации из космоса! Конечно, здесь речь идет о совсем другой аппаратуре, других антеннах, других специалистах и других ведомствах. Но... Следует учитывать, что существующие возможности бытовой электроники, как говорится, еще вчера казались бы фантастическими и невозможными. Всего десяток лет назад многие достижения электроники, обычные сегодня, были доступными ограниченному кругу пользователей. При этом требовались сравнительно значительные финансовые средства, конечно, если эти достижения вообще существовали. Все это касается не только бытовой электроники, но и спецтехники, ее возможностей, ее стоимости, ее доступности. РЕКОМЕНДАЦИИ И УСТРОЙСТВА Итак, как видно из приведенных схем и описанных опытов, похитить информацию можно. И часто сделать это совсем нетрудно, особенно, если речь идет о незащищенной информации. Иногда для этого достаточно простейшей аппаратуры, созданной на "коленках", и подручных средств. Где же выход? Как быть? Что делать, чтобы по возможности надежно защитить в рамках Закона важную конфиденциальную информацию, представляющую большую ценность для собственника и неменьшую - для похитителя? Прежде всего - нельзя быть беспечным. Информацию, конечно, необходимо охранять и защищать! Учитывая многообразие средств и методов перехвата информационных сообщений, следует говорить не о том, как полностью, раз и навсегда, обезопасить свою конфиденциальную информацию, а о том, как с помощью соответствующей аппаратуры и надлежащих специальных организационных мероприятий уменьшить риск ее похищения или потери. Полностью исключить эту возможность нельзя. Да это, вообще говоря, и невозможно. Однако с помощью различных средств и мероприятий можно значительно затруднить несанкционированный доступ к конфиденциальной информации. В этом случае злоумышленникам потребуются значительные усилия и, возможно, большие и даже очень большие средства. И, конечно, потребуется совсем другая аппаратура: много дороже и значительно сложнее, чем та, которую можно создать на базе приведенных здесь достаточно простых электронных средств. Технические средства, используемые в целях коммерческой разведки, определяются финансовыми возможностями похитителя и ценностью похищаемой информации. Средства, которые целесообразно вложить в защиту конфиденциальной информации, зависят от финансовых возможностей обладателя данной информации и ее ценности.
Чем выше ценность информации, тем больше необходимо усилий и средств вложить в ее сохранность, чтобы эффективно противодействовать ее похищению. Итак, необходимо охранять информацию. Для этого следует тщательно готовиться к переговорам, проводить их в соответствующих местах, помнить всегда о возможности перехвата, не говорить лишнего, кодировать, по возможности, каналы преобразования и передачи информации, и т.д. Для защиты акустической информации могут быть использованы генераторы акустического шума. Подобные устройства используют для зашумления помещений и линий связи. Шумовая компонента, воздействуя на микрофоны усилителей и звукозаписывающей аппаратуры, затрудняет процесс контроля. На рис.11.21 представлена схема одного из вариантов генератора белого шума.
Необходимо учитывать, что незащищенные каналы, такие как телефонные, радио и т.д. могут легко прослушиваться. Для защиты этих каналов следует использовать специальные устройства, обеспечивающие необходимое кодирование и раскодирование информации, - скремблеры. На рис.11.22 представлена схема анализатора телефонной линии. Подобные устройства устанавливаются на предварительно проверенные телефонные линии и используются для индикации несанкционированного подключения к ней дополнительных телефонных аппаратов.
На рис. 11.22 представлены схемы подключения нескольких телефонных аппаратов к телефонной линии и их независимая работа, исключающая возможность подслушивания. При снятии трубки с одного из аппаратов работа других блокируется элементами схем.
Как уже отмечалось, телефонный аппарат (ТА) может быть использован нарушителем для целей акустического контроля помещения, в котором установлен данный аппарат. Для противодействия подобному контролю целесообразно дополнить схему телефонного аппарата соответствующими цепями защиты. Функциональная направленность и конструкция данных цепей вытекают из используемых методов и оборудования коммерческой разведки. В качестве микрофона неактивного аппарата может использоваться телефо-ный звонок, постоянно подключенный к телефонной линии. Величина сигнала, передаваемого в линию от такого акустического преобразователя, достигает нескольких милливольт. Этого вполне достаточно для усилителя, подключенного к линии на сравнительно большом расстоянии. Для ослабления сигнала, поступающего от звонка, можно использовать нелинейные элементы, пропускающие сигналы большого уровня, но препятствующие сигналам низкого уровня. В качестве таких элементов могут быть использованы диоды, включенные встречно-параллельно в цепи звонка телефонного аппарата. Для препятствования перехвату информации методом ВЧ-навязывания, например, с помощью использования внешнего ВЧ-генератора (рис.11.17), целесообразно совместно с телефонными аппаратами использовать ВЧ-фильтры. Простейшим фильтом защиты может служить конденсатор, включенный параллельно микрофону. Усилить степень защиты можно добавлением ВЧ-дрос-селя, включенного последовательно с микрофоном и конденсатором. На рис.11.24. приведены схемы цепей защиты, устанавливаемые в телефонные аппараты. На рис.11.24.а приведена схема защиты цепи звонка телефонного аппарата, используемого в качестве микрофона неактивного аппарата. Диоды, включенные встречно-параллельно, обладают нелинейной вольт-амперной характеристикой. Для напряжения менее 0.7В диоды представляют значительное сопротивление. Вследствие этого цепь, составленная из диодов, беспрепятственно пропускает высоковольтный сигнал вызова, но препятствует сигналу, порожденному звонком, используемым в качестве микрофона. Резистор, включенный в цепь, создает дополнительный шумовой сигнал. Элементы для схемы на рис. 11.24.а: R1=5к-10к, лучше использовать устаревшие резисторы марки ВС, УЛМ или подобные; D1,D2-КД522Б.
На рис.11.24.б приведена схема защиты микрофона неактивного телефонного аппарата от прослушивания методом ВЧ-навязывания (ВЧ-прослушивания) с целью акустического контроля помещения, в котором установлен данный телефонный аппарат. Конденсатор, подключенный к микрофону, шунтирует его по высокой частоте. Правильный выбор емкости позволяет значительно, более чем в 1000 раз, уменьшить глубину модуляции ВЧ-колебаний, поступающих из телефонной линии от аппаратуры прослушивания. Элементы для схемы на рис. 11.24.6: С1=10н-33н; М1 - микрофон ТА. На рис.11.24.В приведена улучшенная схема защиты микрофона, отличающаяся от предыдущей дополнительным ВЧ-дросселем. Этот дроссель прозрачен для низкочастотных колебаний работающего аппарата, но представляет сопротивление значительной величины для ВЧ-колебаний аппаратуры прослушивания неактивного телефона. Элементы для схемы на рис. 11.24.в: С1=5н-33н; L1-10-50мГн; М1 - микрофон ТА. Недостатком приведенных схем защиты является необходимость вскрытия телефонного аппарата и переделка его схемы. Альтернативой этому может служить внешний фильтр, включаемый между телефонным аппаратом и линией. На рис. 11.25 приведены схемы фильтров комплексной защиты. Эти фильтры обеспечивают защиту от прослушивания как через звонок телефонного аппарата, так и через аппаратуру, использующую метод ВЧ-навязывания. Первая задача решается с помощью использования диодных цепей, вторая - с помощью цепей LC.
Данные фильтры можно использовать и совместно с описанными ВЧ-це-пями защиты, встроенными в схему телефонного аппарата. Следует отметить, что приведенные средства не обеспечивают защиту информации от обычного подслушивания, осуществляемого с помощью аппаратуры, подключаемой к телефонной линии. Это могут быть специальные устройства, но это могут быть и обычные параллельные телефонные аппараты. Для защиты от такого способа подслушивания может помочь периодический или постоянный контроль за состоянием линии, оценивающий напряжение на телефонной линии. Для этого сразу после тщательной проверки линии фиксируется напряжение на линии в режиме соединения (разговора). Использование дополнительного телефона сопровождается уменьшением напряжения в телефонной сети. Для контроля можно воспользоваться вольтметром или электронным индикатором на основе компаратора. Такой подход достаточно эффективен при последовательном подключении к линии устройств несанкционированного доступа к информации, питание которых осуществляется от этой же линии, а также при использовании в качестве средств коммерческой разведки обычных телефонов, т.к. телефон - сравнительно большая нагрузка для телефонной линии. Однако возможно применение электронных средств с высоким входным сопротивлением, подключаемых параллельно, или использование устройств с низким входным сопротивлением при последовательном способе подключения к телефонному аппарату. Возможно и использование
средств бесконтактного снятия информации (рис.11.15, рис.11.16). Подобные -устройства могут остаться незамеченными для данных методов контроля за состоянием телефонной линии. Одним из путей борьбы с несанкционированным доступом к каналам передачи информации является замена аналоговых каналов на цифровые. Цифровые каналы передачи данных более надежны, чем традиционные, аналоговые. Цифровые каналы легче защитить с помощью разнообразных радиоэлектронных средств, например, с помощью компьютерных средств. Такими защищенными цифровыми каналами могут быть и телефон, и радио. Наибольшим уровнем скрытности и помехозащищенности обладают волоконно-оптические линии связи. Преднамеренное искажение и скрытный перехват информации, передаваемой по этим линиям связи, в настоящее время практически невозможны. Кроме того, данные каналы связи обладают огромной информационной емкостью, что позволяет передавать очень большие потоки данных. Конечно, для охраны информации следует использовать и традиционные средства - сейфы, коды и т. д. Помещения целесообразно периодически проверять на наличие "насекомых" - "жучков" и прочей шпионско-разведыватель-ной "живности". В комнатах не должно быть никаких посторонних электронных приборов, а в переговорных - вообще никаких. На окнах - тяжелые и плотные шторы, на стеклах - специальные пленки. Переговорные комнаты -без окон. Мрачная картина? Но такова минимальная плата за ограничение чужого доступа к своим секретам. Информация часто того стоит! Скупой платит дважды: сначала - по своим, а потом - по чужим счетам. По чужим счетам - часто много дороже. Целесообразно, а даже и необходимо, использовать соответствующие излучатели помех как акустических, так и в радиодиапазонах. Излучатели акустических помех - это, например, различные вибраторы, устанавливаемые в местах возможного размещения электронных "жучков". Помехи в радиодиапазонах - это специальные передатчики, передающие сигналы помех в широкой полосе частот. При этом используются как AM- , так и ЧМ-сигналы. Подобные средства обороны — например, излучатели помех — не менее разнообразны, чем средства нападения. И, конечно, для выявления скрытых радиопередающих средств хороши различные детекторы и сканеры, позволяющие выявить активные устройства. На рис.11.26-11.27 представлены схемы детекторов радиоизлучений (электромагнитных ВЧ-полей). Подобные устройства позволяют выявлять радио-передающие средства. Для улучшения частотных свойств детекторов и расширения диапазона работы в их конструкции используются высокочастотные элементы. Учитывая, что эффективная работа детектора может быть затруднена мощными радиостанциями ДВ, СВ, КВ-диапазонов, в составе детекторов необходимо использовать соответствующие ВЧ-фильтры. Пример такого фильтра приведен на рис.11.26.б. Его параметры зависят от частотного диапазона детектора и частотных параметров источников помех. В некоторых случаях в составе детекторов целесообразно использовать также и фильтры низких частот, осуществляющих сглаживание отдетектированных сигналов. Пример подобного сглаживающего фильтра приведен на рис.11.26.в.
На рис.11.27 приведена схема еще одного варианта детектора радиоизлучений, предназначенного для выявления радиопередающих средств, работающих в диапазоне 430МГц. Частот