Шпаргалка по "Информатике"

- системы объектового (промышленного и охранного) телевидения;

- средства аудио- и видеозаписи;

- система электрочасофикации;

- технические средства охраны и пожарной сигнализации;

- средства электропитания;

- бытовые электроприборы;

Несмотря на многообразие типов  средств источники опасных сигналов можно классифицировать исходя из их физической природы следующим образом:

- акустоэлектрические преобразователи;

- излучатели низкочастотных сигналов;

- излучатели высокочастотных сигналов;

- паразитные связи и наводки.

К акустоэлектрическим преобразователям относятся физические устройства, элементы, детали и материалы, способные под действием переменного давления акустической волны создавать эквивалентные электрические сигналы. Свойства акустоэлектрических преобразователей используются по своему функциональному назначению для создания микрофонов различных типов. Но существуют разнообразные радиоэлектронные и электрические элементы и устройства, обладающие так называемым «микрофонным эффектом», т. е. способными преобразовывать акустические сигналы в электрические. Это приводит к появлению в этих радио и электрических устройствах опасных сигналов, которые создают предпосылки для утечки информации. Классификация акустоэлектрических преобразователей, создающих опасные сигналы, приведена на рис.

Акустоэлектрические преобразователи

    Индуктивные                          Емкостные               Пьезоэлектрические

- эле    ктродинамические

- э              лектромагнитные

        - магнитострикционные

Рис.  Классификация  акустоэлектрических преобразователей

Электрические сигналы, модулированные акустическими сигналами, возникают  в индуктивных акустоэлектрических  преобразователях в результате перемещений  под действием акустических волн индуктивностей (катушек с металлической  проволокой) в полях (магнитных и  электрических) или изменения значений индуктивности при изменении  геометрических размеров катушек и их сердечников.

Наибольшей чувствительностью  обладают электродинамические акусто-электрические преобразователи в виде динамических головок громкоговорителей. Сущность преобразования состоит в следующем. Под давлением акустической волны катушка в виде картонного цилиндра с намотанной на нем тонкой проволокой перемещается в магнитном поле, создаваемом постоянным магнитом цилиндрической формы. В соответствии с законом электромагнитной индукции в катушке (контуре) возникает электродвижущая сила (э.д.с.), величина которой пропорциональна громкости звука. Опасные сигналы на концах катушки составляют величину 5-15 мВ, достаточную для их распространения за пределы помещения, здания и даже территории. Поэтому не работающие, но непосредственно подключенные к радиотрансляционной сети громкоговорители или динамические головки устройств громкоговорящей связи, могут выполнять функцию микрофона и передавать информацию разговоров в помещении на достаточно большое расстояние.

Аналогичный эффект возникает в  электромагнитных акустоэлектрических  преобразователях. К ним относятся электромагниты электромеханических звонков и капсюлей телефонных аппаратов, шаговые двигатели вторичных часов, кнопочные извещатели ручного вызова пожарной службы охраняемого объекта и др. Электрические сигналы возникают в катушках электромагнитов этих устройств в результате изменений напряженности поля при изменениях под действием акустической волны воздушного зазора между сердечником и якорем электромагнита или статора (неподвижной части) и ротора (подвижной) части электродвигателя.

Перечень бытовых радио и  электроприборов, в которых возникают подобные процессы и которые устанавливаются в служебных и жилых помещениях, достаточно велик. К ним относятся: телефонные аппараты с электромеханическими звонками, вторичные электрические часы системы единого времени предприятия или организации, вентиляторы и др. Уровни опасных сигналов в этих цепях зависят от конструкции конкретного типа средства и их значения имеют значительный разброс. Например, опасные сигналы, создаваемые звонковой цепью телефонного аппарата, могут достигать значений долей и единиц мВ.

Магнитострикция проявляется в  изменении магнитных свойств  ферромагнитных веществ (электротехнической стали и сплавов) при их деформировании (растяжении, сжатии, изгибании, кручении). Такое явление называется обратным эффектом магнитострикции, в отличие от прямого, который заключается в изменении геометрических размеров и объема ферромагнитного тела при помещении его в магнитное поле. В результате магнитострикции под действием акустической волны изменяется магнитная проницаемость сердечников индуктивностей (контуров, дросселей, трансформаторов) радио и электротехнических устройств, что приводит к эквивалентному изменению значений индуктивности и модуляции циркулирующих в устройствах сигналов.

Опасные сигналы емкостных акустоэлектрических  преобразователей возникают в результате механического изменения под давлением акустической волны зазоров между пластинами конденсаторов и проводами, приводящие к эквивалентному изменению значений сосредоточенных и распределенных емкостей схемы радиотехнических средств.

Широко распространены акустоэлектрические  преобразователи, использующие свойства некоторых кристаллических веществ (кварца, сегнетовой соли, титаната и ниобата бария и др.) создавать заряды на своей поверхности при ее деформировании, в том числе под действием акустической волны. Эти вещества применяются для создания функциональных акустоэлектрических преобразователей, например, пьезоэлектрических микрофонов. Опасные сигналы создают пьезоэлектрические вещества, в основном кварцы, применяемые в генераторах для стабилизации частоты, а также пьезоэлементы вибраторов и датчиков технических средств охраны.

Опасные сигналы на выходе акустоэлектрических  преобразователей вызывают два вида угроз:

- распространение электрических опасных сигналов с информацией по проводам, выходящими за пределы контролируемой зоны, перехват которых злоумышленниками приведет к утечке информации;

- модуляция других, более мощных электрических сигналов или полей, к которым возможен доступ злоумышленников.

Техническую основу для реализации первой угрозы создают, например, неработающий громкоговоритель городской ретрансляционной сети и звонковая цепь телефонных аппаратов устаревшей конструкции, но широко применяемых в быту. Головка громкоговорителя непосредственно подключается к кабелю (двухжильному проводу) при приеме первой программы городской ретрансляционной сети через согласующий трансформатор, который повышает амплитуду опасных сигналов до 30-40 мВ. Сигнал такой амплитуды может распространяться по проводам ретрансляционной сети на значительные расстояния, достаточные для снятия информации злоумышленником за пределами территории организации. Однако если в радиотрансляционной сети идет передача речи или музыки, то сигналы этой передачи, имеющие существенно большую (в 100-200 раз) амплитуду и совпадающий диапазон частот, подавляют опасные сигналы. Поэтому работающие громкоговорители могут мешать работе людей, но исключают утечку информации из помещений через акустоэлектрические преобразователи в громкоговорителях.

Иная ситуация с акустоэлектрическими преобразователями в телефонных аппаратах. Телефонные линии постоянно подключены к источнику электрического тока напряжением порядка 60 В. Хотя опасные сигналы на выходе звонковой сети составляют единицы и доли мВ, их нетрудно разделить с помощью обычного конденсатора (емкости) от высоковольтного постоянного тока в телефонной линии. Постоянный ток конденсатор не пропускает, а опасные сигналы с речевой информацией от акустоэлектрических преобразователей с частотами в диапазоне 300-3400 Гц проходят через конденсатор с ослаблением, соответствующим емкостному сопротивлению конденсатора, а затем усиливаются до необходимого значения.

Опасными сигналами на выходе акустоэлектрических  преобразователей, имеющими даже весьма малые значения (доли милливольт) нельзя пренебрегать. Во-первых, чувствительность современных радиоприемников и  усилителей электрических сигналов превышает в десятки и сотни раз уровни наиболее распространенных опасных сигналов, а, во-вторых, маломощные опасные сигналы могут модулировать более мощные электрические сигналы и поля и таким образом увеличивать дальность распространения. Например, если опасные сигналы попадают в цепи генераторов (гетеродинов) любого радио или телевизионного приемника, то они модулируют гармонические колебания этих генераторов по амплитуде или частоте и распространяются за пределы помещения уже в виде электромагнитной волны. Также поля опасных сигналов на выходе акустоэлектрических преобразователей, которые сами по себе из-за малой напряженности не несут большой угрозы безопасности информации, могут наводить в цепях рядом расположенных радиоэлектронных средств электрические сигналы с аналогичным эффектом.

Опасные поля в виде низкочастотных полей образуются при протекании по токопроводам радиосредств (проводам индуктивностей, монтажным и соединительным проводам, дорожкам печатных плат) электрического тока в звуковом диапазоне частот с закрытой информацией. Источниками таких сигналов могут быть телефонные аппараты, устройства громкоговорящей связи, усилители мощности, бытовая радиоэлектронная аппаратура.

Характер поля зависит от расстояния до его источника и длины волны. В ближней зоне, в которой расстояние от источника R поля не превышает длину волны его колебаний, преобладают в зависимости от вида излучателя электрические или магнитные составляющие  поля индукции. Поле в ближней зоне называется полем индукции. Напряженность составляющих поля индукции убывают пропорционально 1/ R³ и 1/ R², соответственно. В дальней зоне, начиная с расстояния от источника более примерно 6l, преобладает поле излучения в виде ЭМВ, энергия которой делится поровну между электрической и магнитной компонентами. В этой зоне происходит излучение части энергии и перенос ее во внешнее пространство на большие расстояния. Энергия убывает значительно медленнее (в 1/R). С ростом частоты составляющая поля индукции уменьшается в соотношении, а составляющая поля излучения возрастает.

Поэтому основная часть энергия  поля, частоты колебания которого относятся к звуковому диапазону, сосредоточена в ближней зоне. Однако если эти поля несут информацию, то она может быть в результате наведения на проводники рядом расположенных средств или кабелей переписана на другой носитель, имеющий выход за пределы контролируемой зоны. При повышении частоты колебаний поля увеличивается энергия излучения в окружающее пространство.

 Источниками побочных высокочастотных колебаний являются:

- высокочастотные генераторы, входящие в состав многих радиотехнических средств (телевизоров, радиоприемников, аудио и видеомагнитофонов, 3-х программных абонентных громкоговорителей);

- усилительные каскады, в которых при определенных условиях возникают паразитные высокочастотные колебания;

- нелинейные элементы (диоды, транзисторы и другие активные радиоэлементы), на которые подаются гармонические высокочастотные колебания и электрические сигналы с речевой информацией.

Высокочастотные генераторы выполняют  в радиотехнических приемниках функции  генераторов гармонических колебаний, необходимых для преобразования частоты, в магнитофонах они создают токи стирания и подмагничивания. Колебания этих генераторов в результате акустоэлектрических преобразований в их элементах (индуктивности, емкости) или воздействий на генераторы электрических сигналов с информацией, могут быть промодулированы речевыми сигналами и излучаться в окружающее пространство. Например, если под действием акустической волны меняются параметры контура генератора, то происходит частотная модуляции колебаний.

Паразитные высокочастотные колебания  в усилителях возникают при образовании между выходом и входом усилителя положительной обратной связи. При попадании через паразитные емкостные и индуктивные связи на вход усилителя сигналов с его выхода с фазой, равной фазе входного сигнала, лавинообразно нарастает амплитуда паразитного колебания на частоте, на которой выполняется равенство фаз. Если частота паразитной генерации расположена вне диапазона частот усилителя, то этот побочный режим работы усилителя может остаться незамеченным при создании и эксплуатации радиоэлектронного средства. Модуляция паразитного колебания происходит аналогично рассмотренным выше способам модуляции функциональных генераторов.

Высокочастотные колебания генерируются не только функциональными или паразитными  генераторами радиоэлектронных средств, но высокочастотные колебания могут  быть подведены к ним злоумышленником  от внешнего генератора. При одновременном  попадании этих высокочастотных  колебаний и сигналов с речевой информацией на нелинейные элементы средств (диоды, транзисторы и др.) происходит модуляция высокочастотного колебания речевым сигналом. Наиболее просто этот вариант реализуется при подведении внешнего высокочастотного колебания к проводам телефонного аппарата, установленного в интересующем злоумышленника помещении. Промодулированные высокочастотные колебания распространяются в окружающее пространство и могут быть приняты за пределами территории организации.

Многочисленные опасные сигналы  создают работающие ПЭВМ, в особенности в пластмассовых неметаллизированных корпусах. Излучения ПЭВМ имеют широкий диапазон: от единиц до сотен МГц. Наиболее мощными источниками электромагнитного излучения являются видеоусилитель сигнала, поступающего на дисплей и электронно-лучевая трубка монитора. Реальная возможность снятия информации с опасных сигналов ПЭВМ зависит также от вида используемого кода: для последовательного кода вероятность добывания информации достаточно высокая, для параллельного – низкая.

Паразитные связи  и наводки характерны для любых радиоэлектронных средств и проводов соединяющих их кабелей. Различают три вида паразитных связей:

- гальваническая;

- индуктивная;

- емкостная.

Гальваническая связь или связь через сопротивление возникает, когда по одним и тем же цепям протекают токи разных сигналов. В этом случае наблюдается проникновение сигналов в не предназначенные для них элементы схемы. Сигналы, несущие конфиденциальную информацию, за счет гальванической связи могут проникать в цепи, имеющие внешний выход. Это создает предпосылки для утечки информации.