USER-MASTER.ORG

Емельянов С. Л. Особенности активной маскировки информационных излучений современных средств ЭВТ / С. Л. Емельянов, В. В. Носов, В. И. Писаревский // Вестник Харьковского Государственного политехнического Университета. – 2000. – Вып. 125. – С. 83–88.

Потенциальные угрозы конфиденциальности, целостности и доступности информации, обрабатываемой средствами электронно-вычислительной техники (ЭВТ), могут осуществляться следующими путями [1]:

  • по техническим каналам утечки информации (КУИ);
  • по каналам специального воздействия за счет формирования разрушающих полей и сигналов;
  • несанкционированным доступом к данным, аппаратным, программным, связным и другим компонентам современных информационно-вычислительных систем.

Из технических каналов достаточно информативным является КУИ, образованный побочными электромагнитными излучениями и наводками (ПЭМИН), сопровождающими работу любых средств ЭВТ как электронных устройств. Проблема утечки информации по каналам ПЭМИН известна более 20 лет [2, 3]. Почти столь же давно известны и пути ее решения, основанные на комплексировании организационно-правовых и инженерно-технических методов защиты. Последние в большинстве практических случаев наиболее просто реализуются пространственным зашумлением информационных излучений средств ЭВТ с помощью генераторов шума (ГШ) радиодиапазона [2, 4-6].

Однако сложившаяся практика построения и применения систем активной маскировки отстает от требований по защите современных быстродействующих средств ЭВТ. Это обуславливает актуальность дальнейшего совершенствования нормативно-методических и технических аспектов активной маскировки.

Действующая нормативно-методическая база применительно к пространственному зашумлению ПЭМИН была разработана под эгидой Гостехкомиссии СССР более 10 лет назад. Она ориентирована на защиту существовавших средств ЭВТ с тактовыми частотами единицы-десятки МГц (типа ЕС-1840), спектр информационных излучений которых охватывал диапазон частот от десятков кГц до 1 ГГц [2]. Как следствие, существующие сертифицированные ГШ различных производителей формируют шумовую помеху в диапазоне частот от 50 кГц до 1000 МГц [2, 4-6]. Достижение эффективной маскировки ПЭМИН в ряде случаев обеспечивалось также относительно невысокими техническими характеристиками существовавших портативных средств радиотехнической разведки, а также возможностью значительного увеличения размеров контролируемой зоны в случае необходимости.

Современные средства ЭВТ имеют тактовую частоту на несколько порядков выше указанной. Столь стремительный рост тактовой частоты, которая у компьютеров пятого поколения достигает 500 МГц, вызван необходимостью постоянного повышения быстродействия и производительности. В перспективных «интеллектуальных» компьютерах, способных не только к зрительному, но и к языковому (слуховому) общению с оператором, значения тактовых частот будут достигать до 1 ГГц [7].

Для оценки активной ширины спектра информационных излучений средств ЭВТ, следует воспользоваться преобразованием Фурье от амплитудно-временных характеристик цифровых сигналов. Для модели цифровых сигналов в виде периодической последовательности прямоугольных импульсов u(t) генератора тактовой частоты в случае выбора начала отсчета посередине одного из них, можно записать ряд Фурье в виде [8]

, (1)

где а0/2 - постоянная составляющая;

- амплитуда;

Ψn - фаза n-ой гармоники (n=1,2,3…);

τΤ - длительность и период последовательности импульсов, соответственно.

Амплитуды и начальные фазы гармоник равны [8]:

(2)

где Ω=2π/Т – круговая, F=Ω/2π – циклическая тактовая частота, Е – амплитуда импульсов.

Расчет активной ширины спектра по общепринятому критерию мощности (95%) дает ее значение, равное частоте третьей гармоники, т.е.

(3)

Из (3) следует известный факт, что аргументу 1/τ, при котором обращается в ноль спектральная плотность одиночного импульса, соответствует значение Ωτ/2=π, при котором обращается в ноль огибающая амплитудно-частотного спектра периодической последовательности этих импульсов.

Таким образом, при тактовой частоте современных средств ЭВТ на уровне 500 МГц активная ширина спектра их информационных излучений составляет около 1500 МГц.

Следует учесть также, что современные портативные средства радиотехнической разведки по своим характеристикам соответствуют стационарным средствам 80-х годов, однако имеют значительно меньшие массогабаритные показатели и расширенные возможности по анализу и обработке перехваченной информации. Например, портативный программно-аппаратный комплекс 4625-СОМ-INT (габариты 25*53*35 см, вес 18 кг, диапазон частот 25…2000 МГц, чувствительность 0,15 мкВ) размещается в «дипломате» и отображает перехваченную за счет ПЭМИН информацию в том же виде, как она отображается на дисплее средств ЭВТ [9].

Кроме того, причины социально-экономического характера привели в ряде случаев к значительному снижению реально контролируемых зон. Ситуация, когда, например, в одном здании находятся обрабатывающие конфиденциальную и даже секретную информацию средства ЭВТ, а также помещения со свободным доступом, является далеко не редкой.

С учетом отмеченных особенностей активной защиты современных средств ЭВТ был разработан и изготовлен опытный образец ГШ [10], внешний вид которого показан на рис. 1. ГШ содержит два независимых антенных выхода: высокочастотный (ВЧ) – 1 и низкочастотный (НЧ) – 2. Наличие двух выходов позволяет использовать различные типы антенных систем, близких к оптимальным в этих диапазонах, например, штыревую телескопическую – 3 и проволочную Г-образную – 4 антенны.

Рис. 1.

В основу разработанного ГШ положен известный принцип нелинейной стохастизации колебаний. Шумовые колебания создаются в автоколебательной системе на базе каскада нелинейных усилительных элементов (транзисторов), охваченных гибридной запаздывающей обратной связью (полосковые линии, сосредоточенные элементы), за счет внутренней нелинейной динамики ГШ. Это позволило получить относительно равномерный в широком диапазоне частот (от 50 кГц до 1500 МГц) спектр шума со статистическими характеристиками, близкими к характеристикам прямошумовой помехи. По другим техническим характеристикам (выходная мощность около 2 Вт, потребляемая мощность около 8 Вт и т.д.) разработанное устройство не имеет существенных отличий от ГШ типа «Смог», «Гном-3», SP-21B1 (Россия), «Волна–3», «Гамма» (Украина) [4].

На рис.2 приведены частотные панорамы (псевдо-спектры) сигналов в координатах «уровень (дБ) – частота (МГц)» в диапазоне 1-1500 МГц, полученные с помощью сканирующего приемника AR-3000A и персонального компьютера (ПК) Notebook с программной оболочкой SEDIF PLUS. Полутоном здесь показаны сигналы радиоэфира, тоном – ПЭМИН от работающего ПК типа Pentium-3 с тактовой частотой 466 МГц, жирной линией – усредненный уровень маскирующей помехи ГШ.

Рис.2.

Отсюда видно, что ГШ обеспечивает эффективную маскировку информационных излучений средств ЭВТ в исследуемом диапазоне частот.

Таким образом, особенности построения и функционирования современных быстродействующих средств ЭВТ обуславливают необходимость повышения верхней границы диапазона защищаемых частот до значений 1,5...2 ГГц, что должно найти отражение в нормативно-методических документах, а также учитываться при разработке активных средств маскировки ПЭМИН. Разработанный ГШ обеспечивает эффективную маскировку информационных излучений средств ЭВТ в диапазоне частот от 50 кГц до 1500 МГц.

Список литературы:

  1. ДСТУ України 3396.0-96. Захист інформації. Основні положення. Київ, 1996, 7с.
  2. Иванов В. П., Сак В. В. Маскировка информационных излучений средств вычислительной техники // Защита информации. Конфидент, 1998. №1. С.67-71
  3. Маркин А. В. Безопасность излучений и наводок от средств ЭВТ: домыслы и реальность // Зарубежная радиоэлектроника, 1989, №12. С.102-109.
  4. Емельянов С. Л., Марков С. И., Гаврюков В. Ф. Выбор и практическое применение генераторов шума // Бизнес и безопасность, 1998. №4. С.27-28.
  5. Емельянов С. Л. и др. Некоторые аспекты маскировки информационных излучений персональных компьютеров // Бизнес и безопасность, 1999. №4. С.23-24.
  6. Барсуков В. С., Водолазкий В. В. Современные технологии безопасности. М.: «Нолидж», 2000. – 496 с.
  7. Северинский Е. А., Савченко А. С. Обзор первых материнских плат на чипсете i810 // Компьютерное обозрение, К., – 1999, №28, С.15-18.
  8. Гоноровский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1986, 512 с.
  9. Хорев А. А. Способы и средства защиты информации. М., МО РФ, 1998.
  10. Емельянов С. Л., Логвиненко Н. Ф., Марков С. И., Носов В. В. Проблемные аспекты разработки, производства и применения отечественных генераторов шума в системах защиты информации / Матеріали ІІ міжнародної НТК "Правове, нормативне та метрологічне забезпечення системи захисту інформації в Україні". Київ, 2000. С.159-162.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Поиск