Защита информации по виброакустическому каналу утечки информации

более их.

Ток через фильтр должен быть таким, чтобы не возникало насыщения

сердечников катушек фильтра. Кроме того, следует учитывать, что с

увеличением тока через катушку увеличивается реактивное падение напряжения

на ней. Это может привести к тому, что:

. ухудшается эквивалентный коэффициент стабилизации напряжения в цепи

питания, содержащей фильтр;

. возникает взаимозависимость переходных процессов в различных нагрузках

цепи питания.

Наибольшие скачки напряжения при этом возникают во время отключения

нагрузок, так как большинство из них имеет индуктивный характер.

Характеристики фильтров зависят от числа использованных реактивных

элементов. Так, например, фильтр из одного параллельного конденсатора или

одной последовательной индуктивной катушки может обеспечить затухание лишь

20 дБ/декада вне полосы пропускания, a LC-фильтр из десяти или более

элементов - более 200 дБ/декада.

Из-за паразитной связи между входом и выходом фильтра на практике трудно

получить затухание более 100 дБ. Если фильтр неэкранированный и сигнал

подается на него и снимается с помощью неэкранированных соединений

(проводов), то развязка между входом и выходом обычно не превышает 40 ...

60 дБ. Для обеспечения развязки более 60 дБ необходимо использовать

экранированные фильтры с разъемами и использовать для соединения

экранированные провода.

Фильтры с гарантируемым затуханием 100 дБ выполняют в виде узла с

электромагнитным экранированием, который помещается в корпус, изготовленный

из материала с высокой магнитной проницаемостью магнитного экрана. Этим

существенно уменьшается возможность возникновения внутри корпуса паразитной

связи между входом и выходом фильтра из-за магнитных электрических или

электромагнитных полей.

Из-за влияния паразитных емкостей и индуктивностей фильтр зачастую не

обеспечивает требуемого затухания на частотах, превышающих граничную

частоту (fС) на две декады, и полностью может потерять работоспособность на

частотах, превышающих граничную частоту на несколько декад.

Ориентировочные значения максимального затухания для сетевых фильтров,

приведены в табл.

Таблица

Значения максимального затухания для сетевых фильтров

|Диапазон частот |Максимальное затухание фильтра вне полосы пропускания,|

| |дБ |

| |экранированный |неэкранированный |

| |с разъемами |без разъемов | |

|Фильтры в цепях питания на токи не более 10 А |

|fc ? f ? 10 fc |80 |— |— |

|10fc ? f ? 100 |80 |— |— |

|fc | | | |

|f > 100 fc |70 |— |— |

|Фильтры в цепях питания на токи более 1 0 А |

|fc ? f ? 10 fc;|100 |— |— |

|10fc ? f ? 100 |100 |— |— |

|fc | | | |

|f > 100 fc |90 |— |— |

Конструктивно фильтры подразделяются на:

. фильтры на элементах с сосредоточенными параметрами (LC-фильтры) - обычно

предназначены для работы на частотах до 300 МГц;

. фильтры с распределенными параметрами (полосковые, коаксиальные или

волноводные) - применяются на частотах свыше 1 ГГц;

. комбинированные - применяются на частотах 300 МГц ... 1 ГГц.

В настоящее время промышленностью выпускаются несколько серий защитных

фильтров (ФП, ФБ, ФПС и др.). На рис. 4.8 ... 4.10 представлены

принципиальные электрические схемы фильтров типа ФП, обеспечивающих

эффективность фильтрации не менее 60 дБ, 80 дБ и 100 дБ соответственно.

Фильтры серии ФП обеспечивают затухание от 60 до 100 дБ. Они рассчитаны

на номинальное напряжение переменного тока от 60 до 500 В и ток - от 2,5 до

70 А. Размеры фильтров составляют от 350•100•60 до 560•210•80 мм, а вес -

от 2,5 до 25 кг.

Фильтры серии ФСПК-100 (200) предназначены для установки в

четырехпроводных линиях электропитания частотой 50 Гц и напряжением 220/380

В. Максимальный рабочий ток составляет 100 (200) А. В диапазоне частот от

0,02 до 1000 МГц фильтры обеспечивают затухание сигнала не менее 60 дБ.

Конструктивно фильтры ФСПК выполнены в виде двух корпусов

(полукомплектов), каждый из которых обеспечивает фильтрацию двухпроводной

линии. Размеры одного корпуса составляют 800•320•92 мм, а вес- 18кг.

Необходимо помнить, что экранирование ТСПИ и соединительных линий

эффективно только при правильном их заземлении. Поэтому одним из важнейших

условий по защите ТСПИ является правильное заземление этих устройств.

В настоящее время существуют различные типы заземлений. Наиболее часто

используются одноточечные, многоточечные и комбинированные (гибридные)

схемы.

На рис. представлена одноточечная последовательная схема заземления.

[pic]

Рис. Одноточечная последовательная схема заземления

Эта схема наиболее проста. Однако ей присущ недостаток, связанный с

протеканием обратных токов различных цепей по общему участку заземляющей

цепи. Вследствие этого возможно появление опасного сигнала в посторонних

цепях.

В одноточечной параллельной схеме заземления этого недостатка нет.

Однако такая схема требует большого числа протяженных заземляющих

проводников, из-за чего может возникнуть проблема с обеспечением малого

сопротивления заземления участков цепи. Кроме того, между заземляющими

проводниками могут возникать нежелательные связи, которые создают несколько

путей заземления для каждого устройства. В результате в системе заземления

могут возникнуть уравнительные токи и появиться разность потенциалов между

различными устройствами.

[pic]

Рис. Одноточечная параллельная схема заземления

Многоточечная схема заземления практически свободна от недостатков,

присущих одноточечной схеме. В этом случае отдельные устройства и участки

корпуса индивидуально заземлены. При проектировании и реализации

многоточечной системы заземления необходимо принимать специальные меры для

исключения замкнутых контуров.

[pic]

Рис. Многоточечная схема заземления

Как правило, одноточечное заземление применяется на низких частотах при

небольших размерах заземляемых устройств и расстояниях между ними менее

0,5•?. На высоких частотах при больших размерах заземляемых устройств и

значительных расстояниях между ними используется многоточечная система

заземления. В промежуточных случаях эффективна комбинированная (гибридная)

система заземления, представляющая собой различные сочетания одноточечной,

многоточечной и плавающей заземляющих систем.

Заземление технических средств систем информатизации и связи должно быть

выполнено в соответствии с определенными правилами.

Основные требования, предъявляемые к системе заземления, заключаются в

следующем:

. система заземления должна включать общий заземлитель, заземляющий кабель,

шины и провода, соединяющие заземлитель с объектом;

. сопротивления заземляющих проводников, а также земляных шин должны быть

минимальными;

. каждый заземляемый элемент должен быть присоединен к заземлителю или к

заземляющей магистрали при помощи отдельного ответвления. Последовательное

включение в заземляющий проводник нескольких заземляемых элементов

запрещается;

. в системе заземления должны отсутствовать замкнутые контуры, образованные

соединениями или нежелательными связями между сигнальными цепями и

корпусами устройств, между корпусами устройств и землей;

. следует избегать использования общих проводников в системах экранирующих

заземлений, защитных заземлений и сигнальных цепей;

. качество электрических соединений в системе заземления должно

обеспечивать минимальное сопротивление контакта, надежность и механическую

прочность контакта в условиях климатических воздействий и вибрации;

. контактные соединения должны исключать возможность образования оксидных

пленок на контактирующих поверхностях и связанных с этими пленками

нелинейных явлений;

. контактные соединения должны исключать возможность образования

гальванических пар для предотвращения коррозии в цепях заземления;

. запрещается использовать в качестве заземляющего устройства нулевые фазы

электросетей, металлоконструкции зданий, имеющие соединение с землей,

металлические оболочки подземных кабелей, металлические трубы систем

отопления, водоснабжения, канализации и т.д.

Довольно часто применяют заземляющее устройство в виде вертикально

вбитой трубы. Сопротивление заземления в этом случае определяется формулой

[pic], Ом,

где l - длина трубы, см;

rT - радиус трубы, см.

Из формулы видно, что сопротивление заземления зависит в большей степени

не от радиуса трубы, а от ее длины. Поэтому при устройстве заземления

целесообразнее применять тонкие и длинные трубы (стержни из арматуры).

При повышенных требованиях к величине сопротивления заземления

(сопротивление заземления ТСПИ не должно превышать 4 Ом) применяют

многократное заземление, состоящее из ряда одиночных симметрично

расположенных заземлителей, соединенных между собой.

На практике наиболее часто в качестве заземлителей применяют:

. стержни из металла, обладающие высокой электропроводностью, погруженные в

землю и соединенные с наземными металлоконструкциями средств ТСПИ;

. сеточные заземлители, изготовленные из элементов с высокой

электропроводностью и погруженные в землю (служат в качестве дополнения к

заземляющим стержням).

При необходимости устройства высокочастотного заземления нужно учитывать

не только геометрические размеры заземлителей, их конструкцию и свойства

почвы, но и длину волны высокочастотного излучения. Суммарное

высокочастотное сопротивление заземления ZS складывается из

высокочастотного сопротивления магистрали заземления ZM (провода, идущего

от заземляемого устройства до поверхности земли) и из высокочастотного

сопротивления самого заземлителя Z3 (провода, металлического стержня или

листа, находящегося в земле).

Величина заземления в основном определяется не сопротивлением

заземления, а сопротивлением заземляющей магистрали. Для уменьшения

последнего следует стремиться прежде всего к уменьшению индуктивности

заземляющей магистрали, что достигается за счет уменьшения ее длины и

изготовления магистрали в виде ленты, обладающей по сравнению с проводом

круглого сечения меньшей индуктивностью. В тех случаях, когда индуктивность

заземляющей магистрали можно сделать весьма небольшой или использовать ее

для получения последовательного резонанса при блокировании излучающих сетей

защитными конденсаторами на землю (например, при комплексном подавлении

излучения в помещениях), целесообразно значительно уменьшить величину

сопротивления заземлителя Z3. Уменьшить величину Z3 можно также

многократным заземлением из симметрично расположенных заземлителей.

При этом общее сопротивление заземления будет тем меньше, чем дальше

друг от друга расположены отдельные заземлители.

При устройстве заземления в качестве заземлителей чаще всего применяются

стальные трубы длиной 2 ... 3 м и диаметром 35 ... 50 мм и стальные полосы

сечением 50 ... 100 мм.

Наиболее пригодными являются трубы, позволяющие достигнуть глубоких и

наиболее влажных слоев земли, обладающих наибольшей проводимостью и не

подвергающихся высыханию или промерзанию. Однако здесь необходимо

учитывать, что с уменьшением сопротивления грунта возрастает коррозия

металла. Кроме того, применение таких заземлителей не связано со

значительными земляными работами, что неизбежно, например, при выполнении

заземления из металлических листов или горизонтально закладываемых в землю

металлических лент и проводов.

Заземлители следует соединять между собой шинами с помощью сварки.

Сечение шин и магистралей заземления по условиям механической прочности и

получения достаточной проводимости рекомендуется брать не менее (24 • 4)

мм2.

Проводник, соединяющий заземлитель с контуром заземления, должен быть

луженым для уменьшения гальванической коррозии, а соединения должны быть

защищены от воздействия влаги.

Магистрали заземления вне здания необходимо прокладывать на глубине

около 1,5 м, а внутри здания - по стене или специальным каналам таким

образом, чтобы их можно было внешне осматривать. Соединяют магистрали с

заземлителем только с помощью сварки. К заземляемому устройству ТСПИ

магистраль подключают с помощью болтового соединения в одной точке.

Для уменьшения сопротивлений контактов наилучшим является постоянное

непосредственное соединение металла с металлом, полученное сваркой или

пайкой. При соединении под винт необходимо применять шайбы (звездочки или

Гровера), обеспечивающие постоянство плотности соединения.

При соприкосновении двух металлов в присутствии влаги возникает

гальваническая и (или) электрическая коррозия. Гальваническая коррозия

является следствием образования гальванического элемента, в котором влага

является электролитом. Степень коррозии определяется положением этих

металлов в электрическом ряду.

Электрическая коррозия может возникнуть при соприкосновении в

электролите двух одинаковых металлов. Она определяется наличием локальных

электротоков в металле, например, токов в заземлениях силовых цепей.

Наиболее эффективным методом защиты от коррозии является применение

металлов с малой электрохимической активностью, таких, как олово, свинец,

медь. Значительно уменьшить коррозию и обеспечить хороший контакт можно,

тщательно изолируя соединения от проникновения влаги.

Защита от ПЭМИН

Для защиты информации от утечки за счет ПЭМИН применяются пассивный,

активный и комбинированный методы. Пассивная защита заключается в снижении

уровней излучения до величин, соизмеримых с естественными шумами, с помощью

специальной элементной базы и конструктивной доработки техники,

обрабатывающей конфиденциальную информацию. Существуют различные способы

реализации этого метода. Одно из самых простых технических решений состоит

в том, чтобы поместить все оборудование в безопасную и экранирующую

радиоизлучения среду. Это применяется для малогабаритной аппаратуры,

позволяя сохранять ее стоимость на приемлемом уровне. Для больших систем

экранирование целых залов и даже зданий может быть чрезвычайно дорогим,

поэтому проблемы обеспечения электронной защиты для них рассматриваются на

стадии проектирования. Например, для систем связи определяются требования

безопасности отдельных компонентов каждой секции всей системы. Разработчик

может потребовать экранирования отдельных устройств системы при помощи

металлического защитного покрытия или использовать стандартные

экранированные корпуса для блоков аппаратуры. Там, где экранирование

компонентов нецелесообразно, предусматривается достаточная изоляция линий

данных и питания за счет различных сочетаний фильтров,

устройств подавления сигнала, низкоимпедансного заземления,

трансформаторов развязки. Должны также экранироваться кабели. При этом

лучшим вариантом защиты линий связи является применение волоконно-

оптической технологии. Надежное экранирование абонентской аппаратуры связи

чрезвычайно усложняет задачу электронного подслушивания.

Допустимые уровни излучений аппаратуры и меры защиты информации

регламентируются специальными стандартами. В США, например, а также в ряде

других западных стран в этих целях принят стандарт "Tempest" (Transient

Electromagnetic Pulse Ewanarions Standard). Существуют полный и ослабленный

варианты данного стандарта. В США последний введен в действие в 1990 году.

Полный стандарт используется для защиты секретной информации министерства

обороны и дипломатической службы, а ослабленный для защиты "чувствительной"

информации банков, фирм и других организаций.

В последние годы наблюдается устойчивый рост производства и продаж за

рубежом оборудования, отвечающего требованиям стандарта "Tempest". Этому

способствует все более широкое его применение на коммерческом рынке.

Стоимость оборудования, отвечающего данному стандарту, как правило, в 3-5

раз выше стоимости соответствующего незащищенного варианта.

Активная защита предполагает сокрытие информационных сигналов за счет

шумовой или заградительной помехи с помощью специальных генераторов шума.

Рассмотрим требования, предъявляемые к зашумляющим сигналам. При

определении оптимальных параметров шума рассматривают две группы критериев

— информационные и энергетические.

Сначала по информационным критериям обеспечивают самое высокое качество

помехового сигнала, затем выбирают его параметры, при которых

обеспечивается зашумление информации при наименьшей мощности шума.

Идеальные маскирующие помеховые сигналы должны создавать такие условия,

при которых апостериорная вероятность опознавания была бы равна нулю при

максимальной априорной вероятности наличия сигнала с известными

параметрами. Это исключает возможность применения для цепей маскировки

детерминированных помеховых сигналов, так как они легко распознаются, а

поэтому не могут увеличить неопределенность в системе.

Поскольку детерминированные помеховые сигналы обладают низкими

потенциальными возможностями маскировки, их можно устранить сравнительно

простыми техническими приемами. Маскирующие помеховые сигналы должны

содержать элемент неопределенности.

Мерой неопределенности случайных величин или случайного процесса

является энтропия. При прочих равных условиях среды маскирующих помеховых

сигналов (шумов) лучшим является тот, энтропия которого больше. Шум,

создаваемый реальными источниками, имеет ограничения как по максимально

достижимым значениям, так и по средней мощности (дисперсии). Следовательно,

из всех ограниченных сверху и снизу шумов, представленных одномерным

распределением, максимальную энтропию имеет тот, у которого плотность

распределения вероятности является равномерной.

В реальных условиях шумовое напряжение ограничено как по средней

мощности, так и по максимальным вопросам, в результате чего оптимальное

распределение будет отличаться от равномерного и от гауссова. Чтобы

обеспечить маскирование при наименьшей мощности шума, параметры

маскирующего шума выбирают с учетом параметра защищаемых сигналов. Сигналы,

циркулирующие в технических средствах, имеют ограниченный спектр, поэтому

для их зашумления энергетически целесообразно выбирать зашумляющие сигналы,

лежащие в той же области частот.

Следует также учитывать, что статистические параметры информационного

сигнала известны злоумышленнику и он может применять приемные устройства с

оптимальным фильтром. Исходя из этого необходимо, чтобы шум также прошел

оптимальную обработку. Самым сильным маскирующим эффектом при наименьшей

мощности шумового генератора будет обладать шум со спектром, повторяющим

спектр зашумляемого сигнала.

Еще больший выигрыш обеспечивается при зашумлении телевизионных

сигналов шумом, прошедшим оптимальную обработку. Основная доля энергии

видеосигнала заключена в строчной структуре, поэтому оптимальным

устройством для обнаружения видеосигнала в шумах будет устройство, имеющее

передаточную характеристику, определяемую спектром последовательности

строчных гасящих импульсов. Применение для активной защиты помехового

сигнала, имеющего нормальный закон распределения в видимой части строки и

распределение спектральной плотности, подобное строчной структуре

защищаемого видеосигнала обеспечивает выигрыш в энергии более чем в 20 раз

по сравнению с применением для этой цели квазибелого шума.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8