Лекция по снятию акустической информации

План лекции

1. Технические каналы утечки информации. Общая классификация, причины и источники

2. Речевая информация и речевые сигналы

3. Требования к каналам снятия речевой информации

4. Источники образования акустических каналов утечки информации.

Литература

1. Хорошко В.А., Чекатков А.А. Методы и средства защиты информации / Под ред. Ю.С. Ковтанюка – К.: Издательство "ЮНИОР", 2003. – 504 с.

2. Калинцев Ю.К. Разборчивость речи в цифровых вокодерах. М.: Радио и связь, 1991. – 220 с.

3. Каторин Ю.Ф., Куренков Е.В., Лысов А.В., Остапенко А.Н. Большая энциклопедия промышленного шпионажа. – СПб.: ООО "Издательство "Полигон", 2000. – 896 с.

Введение

В предыдущих лекциях мы рассмотрели конструкции разных типов усилителей, микрофонов и общие принципы построения радиозакладных устройств. В данной лекции мы рассмотрим, каким образом снимается акустическая информация. Для этого необходимо внимательно рассмотреть технические каналы утечки акустической информации. Поэтому первый вопрос лекции.

1. Технические каналы утечки информации. Общая классификация, причины и источники

Общими основными источниками образования технических каналов утечки информации в целом, и акустической информации в частности, являются:

- преобразователи одного вида энергии в другой (иногда их называют преобразователями физических величин);

- излучатели электромагнитных колебаний;

- паразитные связи и наводки на провода и комплектующие компоненты электронных устройств.

Как мы видели на примерах конструкции разных типов микрофонов, преобразователи акустических колебаний в электрические сигналы можно разделить по принципам преобразования на индуктивные (электромагнитные и электродинамические), емкостные и пьезоэлектрические. Добавим к ним еще и оптические преобразователи акустического сигнала в электрический. Такое преобразование имеет место, например, в оптоволоконных линиях связи. И отметим, что весьма часто преобразователи акустических колебаний могут излучать электромагнитные колебания.

Преобразователи можно еще разделить и по виду преобразуемых сигналов, т.е. по способности преобразовать акустический сигнал не только в электрический сигнал низкой частоты, но и электромагнитный, излучаемый в пространство в виде электромагнитного излучения.

Это поясняется тем, что за счет паразитных положительных обратных связей, утечек по цепям заземления и питания, технические средства на защищаемом объекте могут не только излучать обрабатываемые в них сигналы, но и улавливать находящиеся в помещении акустические сигналы. Это происходит за счет микрофонного эффекта или антенных свойств практически всех видов электрических и радиотехнических устройств. При этом такие сигналы будут излучаться в пространство на большое расстояние от охраняемого объекта. Это происходит за счет модулирования паразитных излучений улавливаемыми акустическими колебаниями. Такие каналы могут образовываться, например, на многих видах телефонов, на датчиках и линиях охранной и пожарной сигнализации, в электросети.

Таким образом, эти источники могут образовать радиотехнический канал утечки акустической информации.

Но для акустической информации имеется еще и воздушный и вибрационный каналы ее утечки. Это окна, двери, стены, потолок и пол, вентиляционные отверстия и воздуховоды, трубы отопительной и водопроводной систем, т.е. все, что имеет природу упругой среды.

И при этом следует учесть, что для съема одного из важнейших видов акустической информации, речевой информации, используются радиотехнические устройства.

Поэтому всегда технический канал утечки информации следует рассматривать как систему связи.

А поэтому следует рассмотреть, какими параметрами должна обладать такая система, поскольку это необходимо для правильного выбора и применения как устройств снятия информации, так и средств защиты.

В канале утечки информации опасный сигнал (сигнал, несущий секретную информацию), характеризуется длительностью (продолжительностью) его существования Т_С, динамическим диапазоном D_С, и шириной спектра F_С.

Их произведение представляет собой объем информации (объем сигнала)

V_C = Т_С D_С F_С.

Очевидно, что передача сигнала без искажений в канале связи накладывает на него следующие ограничения:

Т_С ≤ Т_К; D_С ≤ D_К; F_С ≤ F_К,

где

Т_К, D_К, F_К – аналогичные характеристики канала связи.

К основным информационным характеристикам канала относятся:

– местоположение начала и конца канала;

– форма передаваемой информации (дискретная, непрерывная) в звеньях канала;

– структура канала передачи (например, датчик, кодер, модулятор, линия, демодулятор, декодер, устройство фиксации);

– вид канала (телефонный, телеграфный, телевизионный, оптический и др.);

– скорость передачи и объем передаваемой информации;

– способы преобразования информации в звеньях канала передачи (методы модуляции, кодирования и т.д.);

– пропускная способность канала;

– емкость канала.

Кроме того, общая классификация каналов передачи возможна по следующим признакам:

– по виду сигналов и способу передачи;

– по исполнению: проводные, кабельные, световодные, радио и др.;

– по принципу действия: электромагнитные, оптические, акустические.

Таким образом, параметры системы связи определяются физической структурой канала, его типом и режимом использования.

Так, например, ширина полосы пропускания канала составляет для телефонного канала 3100 Гц, для телевизионного – до 8 МГц, для оптического – до сотен МГц.

Любой канал передачи информации характеризуется предельной пропускной способностью, иначе говоря, предельным значением количества информации, которую можно передать по каналу связи в единицу времени, обладающему полосой пропускания F_К. Пропускная способность канала определяется формулой Шеннона:

[дв. ед./с],

или, в общем случае

[любых ед./с]

где

Р_С – средняя мощность сигнала,

Р_Ш – средняя мощность шума с равномерным частотным спектром ("белый" шум).