Классификация каналов утечки информации

Техническим каналом утечки информации называется совокупность источника конфиденциальной информации, среды распространения и средства технической разведки (рисунок 4.1) [1, 2, 9].

Рисунок 4.1 – Технический канал утечки информации

Технические каналы утечки информации могут быть образованы вследствие несовершенства элементной базы, несовершенства схемных решений, эксплуатационного износа или злоумышленных действий. Источниками излучений в технических каналах являются разнообразные технические средства, в которых циркулирует информация с ограниченным доступом. Такими средствами могут быть:

– сети электропитания и линии заземления;

– автоматические сети телефонной связи;

– системы телеграфной, телекодовой и факсимильной связей;

– средства громкоговорящей связи;

– средства звуко- и видеозаписи;

– системы звукоусиления речи;

– электронно-вычислительная техника;

– электронные средства оргтехники.

Каналы утечки информации подразделяются по физическимпринципам на следующие группы (рисунок 4.2):

– акустический;

– материально-вещественный;

– визуально-оптический;

– электромагнитный.

Рисунок 4.2 – Классификация технических каналов утечки информации

Источником излучений в технических каналах утечки информации может быть голосовой тракт человека, вызывающий появление опасных акустических излучений в помещении или вне его. Средой распространения акустических излучений в этом случае является воздух, а при закрытых окнах и дверях – воздух и всевозможные звукопроводящие коммуникации.

В случае, когда источником информации является голосовой аппарат человека, информация называется речевой. Диапазон частот акустических колебаний, слышимых человеком, колеблется от 16 – 25 Гц до 18 – 20 кГц в зависимости от индивидуальных особенностей слушателя. Человек воспринимает звук в очень широком диапазоне звуковых давлений, одной из базовых величин этого диапазона является стандартный порог слышимости. Под ним условились понимать эффективное значение звукового давления, создаваемого гармоническим звуковым колебанием частотой 1000 Гц, едва слышимым человеком со средней чувствительностью слуха. Порогу слышимости соответствует звуковое давление 2×10⁻⁵ Па. Верхний предел определяется значением 20 Па, при котором наступает болевое ощущение (стандартный порог болевого ощущения).

Под действием акустических колебаний, возникающих в результате речи человека, в ограждающих строительных конструкциях и инженерных коммуникациях помещения, в котором находится речевой источник, возникают вибрационные колебания. Таким образом, в своем первоначальном состоянии речевой сигнал в помещении присутствует в виде акустических и вибрационных колебаний.

Различного рода преобразователи акустических и вибрационных колебаний являются вторичными источниками. К последним относятся громкоговорители, телефоны, микрофоны, акселерометры и другие устройства.

В акустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов является воздух, и для их перехвата используются высокочувствительные микрофоны и специальные направленные микрофоны, которые соединяются с портативными звукозаписывающими устройствами или со специальными миниатюрными передатчиками.

Автономные устройства, конструктивно объединяющие микрофоны и передатчики, называют закладными устройствами (ЗУ) перехвата речевой информации.

Перехваченная ЗУ речевая информация может передаваться по радиоканалу, сети электропитания, оптическому каналу, соединительным линиям, посторонним проводникам, инженерным коммуникациям в ультразвуковом диапазоне частот.

Прием информации, передаваемой закладными устройствами, осуществляется, как правило, на специальные приемные устройства, работающие в соответствующем диапазоне длин волн.

Использование портативных диктофонов и закладных устройств требует проникновения в контролируемое помещение. В том случае, если  это не удается, для перехвата речевой информации используются направленные микрофоны (прямой акустический канал).

В виброакустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов являются ограждающие строительные конструкции помещений (стены, потолки, полы) и инженерные коммуникации (трубы водоснабжения, отопления, вентиляции и т.п.). Для перехвата речевых сигналов в этом случае используются вибродатчики (акселерометры).

По виброакустическому каналу также возможен перехват информации с использованием закладных устройств. В основном для передачи информации используется радиоканал, поэтому такие устройства часто называют радиостетоскопами. Возможно использование закладных устройств с передачей информации по оптическому каналу в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн, а также по ультразвуковому каналу (инженерные коммуникации).

Акустоэлектрические каналы утечки информации возникают за счет преобразований акустических сигналов в электрические.

Некоторые элементы вспомогательных технических средств и систем (ВТСС), в том числе трансформаторы, катушки индуктивности, электромагниты вторичных электрочасов, звонков телефонных аппаратов и т.п., обладают свойством изменять свои параметры (емкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником речевого сигнала. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы (ЭДС), либо к модуляции токов, протекающих по этим элементам в соответствии с изменениями воздействующего акустического поля.

ВТСС, кроме указанных элементов, могут содержать непосредственно акустоэлектрические преобразователи. К таким ВТСС относятся некоторые типы датчиков охранной и пожарной сигнализации, громкоговорители ретрансляционной сети и т. д. Эффект акустоэлектрического преобразования в литературе называют «микрофонным эффектом».

Рисунок 4.3 – Устройство электродинамического преобразователя

Воздушный поток переменной плотности возникает и при разговоре человека. Поэтому в соответствии с разговором (под воздействием его воздушного потока) будет вращаться катушка (рамка), что вызовет пропорционально изменяющуюся ЭДС индукции на ее концах. Таким образом, можно связать акустическое воздействие на провод в магнитном поле с возникающей ЭДС индукции на его концах – это типичный пример из группы индукционных акустических преобразователей. Представителем этой группы является электродинамический преобразователь (рисунок 4.3).

Механизм и условия возникновения ЭДС индукции в такой катушке сводятся к следующему. Под воздействием акустического давления появляется вибрация корпуса и обмотки катушки. Вибрация вызывает колебания проводов обмотки в магнитном поле, что и приводит к появлению ЭДС индукции на концах катушки:

(4.1)

где Ф с – магнитный поток, замыкающийся через сердечник; Ф в – магнитный поток, замыкающийся через обмотки по воздуху.

Рисунок 4.4 – Электродинамический микрофон

ЭДС зависит от вектора магнитной индукции, магнитной проницаемости сердечника, угла между вектором и осью катушки, угла между вектором и осью сердечника и площадей поперечных сечений сердечника и катушки. Индуктивные преобразователи подразделяются на электромагнитные, электродинамические и магнитострикционные. К электромагнитным преобразователям относятся такие устройства, как громкоговорители, электрические звонки (в том числе и вызывные звонки телефонных аппаратов), электрорадиоизмерительные приборы. Примером непосредственного использования этого эффекта для целей акустического преобразования является электродинамический микрофон (рисунок 4.4).

Возникновение ЭДС на выходе такого преобразователя принято называть микрофонным эффектом. ЭДС на выходе катушки определяется по формуле

(4.2)

где – индуктивность; где

k – коэффициент, зависящий от соотношения параметров;

l – длина намотки катушки;

μ₀ – магнитная проницаемость;

 S – площадь поперечного сечения катушки; ω ‑ число витков катушки.

Емкостные преобразовывающие элементы превращают изменение емкости в изменение электрического потенциала, тока, напряжения.

Для простейшего конденсатора, состоящего из двух пластин, разделенных слоем диэлектрика (воздух, парафин и др.), емкость определяется по формуле

                                             (4.3)

где e – диэлектрическая проницаемость диэлектрика; S – площадь поверхности каждой пластины; d – расстояние между пластинами.

Рисунок 4.5 – Устройство конденсаторного микрофона

Из этого соотношения следует, что емкость конденсатора зависит от расстояния между пластинами. При наличии в цепи емкости постоянного источника тока и нагрузки воздействующее на пластины акустическое давление, изменяя расстояние между пластинами, приводит к изменению емкости. Изменение емкости приводит к изменению сопротивления цепии соответственно к падению напряжения на сопротивлении нагрузки пропорционально акустическому давлению. Эти зависимости используются в конструкции конденсаторных микрофонов. Принципиальная схема конденсаторного микрофона приведена на рисунке 4.5. Когда на микрофон действует волназвукового давления Р, диафрагма Д движется относительно неподвижного электрода – жесткой пластины П. Это движение вызывает переменное изменение электрической емкости между диафрагмой и задней пластиной, а следовательно, производит соответствующий электрический сигнал на выходе.

Акустооптический канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих под действием акустического речевого сигнала отражающих поверхностей помещений (оконных стекол, зеркал и т.д.). Отраженное лазерное излучение модулируется по амплитуде и фазе и принимается приемником оптического излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация.

Для организации такого канала предпочтительным является использование зеркального отражения лазерного луча. Однако при небольших расстояниях до отражающих поверхностей (порядка нескольких десятков метров) может быть использовано диффузное отражение лазерного излучения.

Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерные системы, которые в литературе часто называют «лазерными микрофонами». Работают они, как правило, в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.

В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов технических средств передачи информации (ТСПИ) и ВТСС. При этом изменяется взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках индуктивности, дросселей и т.п., что может привести к изменениям параметров высокочастотного сигнала, например, к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот канал утечки информации называется параметрическим.

Параметрический канал утечки информации может быть реализован и путем «высокочастотного облучения» помещения, где установлены закладные устройства, имеющие элементы, параметры которых (например, добротность и резонансная частота объемного резонатора) изменяются под действием акустического (речевого) сигнала.

При облучении помещения мощным высокочастотным сигналом в таком закладном устройстве при взаимодействии облучающего электромагнитного поля со специальными элементами закладки (например, четвертьволновым вибратором) происходит образование вторичных радиоволн, т.е. переизлучение электромагнитного поля.

Утечка информации по материально-вещественному каналу обусловлена хищением, копированием и ознакомлением с информацией представленной на бумажном, электронном или каком-либо другом носителе.

Визуально-оптический канал образуется вследствие получения информации путем применения различных оптических приборов, позволяющих уменьшить величину порогового контраста и увеличить контраст объекта на окружающем фоне.

Физические процессы, происходящие в технических средствах при их функционировании, создают в окружающем пространстве побочные электромагнитные излучения, которые в той или иной степени связаны с обрабатываемой информацией (электромагнитный канал).

Физические явления, лежащие в основе появления этих излучений, имеют различный характер, но тем не менее они могут рассматриваться как непреднамеренная передача конфиденциальной информации по некоторой «побочной системе связи», образованной источником опасного излучения, средой и, возможно, приемной стороной (злоумышленником). При этом в отличие от традиционных систем связи, в которых передающая и приемная стороны преследуют одну цель – передать и принять информацию с наибольшей достоверностью, в случае побочной системы связи «передающая сторона» заинтересована в максимально возможном ухудшении (ослаблении, ликвидации) передачи информации.

Данный канал наиболее широко используется для прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по радиотелефонам, сотовым телефонам или по радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Электрический канал утечки информации возникает за счет наводок электромагнитных излучений ТСПИ на соединительные линии ВТСС и посторонние проводники, выходящие за пределы контролируемой зоны.

Наводки электромагнитных излучений ТСПИ возникают при излучении элементами ТСПИ информационных сигналов, а также при наличии гальванической связи соединительных линий ТСПИ и посторонних проводников или линий ВТСС. Уровень наводимых сигналов в значительной степени зависит от мощности излучаемых сигналов, расстояния до проводников, а также длины совместного пробега соединительных линий ТСПИ и посторонних проводников.

Случайной антенной является цепь ВТСС или посторонние проводники, способные принимать побочные электромагнитные излучения.

Электрический канал перехвата информации, передаваемой по кабельным линиям связи, предполагает контактное подключение аппаратуры перехвата к кабельным линиям связи.

В индукционном канале используется эффект возникновения вокруг кабеля связи электромагнитного поля при прохождении по нему информационных электрических сигналов, которые перехватываются специальными индукционными датчиками.

Индукционные датчики применяются в основном для съема информации с симметричных высокочастотных кабелей.

Для бесконтактного съема информации с незащищенных телефонных линий связи могут использоваться специальные высокочувствительные низкочастотные усилители, снабженные магнитными антеннами.

Индукционные датчики применяются в основном для съема информации с симметричных высокочастотных кабелей.

Современные индукционные датчики способны регистрировать информацию с кабелей, защищенных не только изоляцией, но и двойной броней из стальной ленты и стальной проволоки, плотно обвивающей кабель.

Для бесконтактного съема информации с незащищенных телефонных линий связи могут использоваться специальные высокочувствительные низкочастотные усилители, снабженные магнитными антеннами.

Некоторые средства бесконтактного съема информации могут совмещаться с радиопередатчиками для передачи ее на контрольный пункт перехвата.

Параметрический электромагнитный канал может возникать в процессе облучения ТСПИ побочными электромагнитными излучениями ВТСС, вследствие чего может возникнуть переизлучение электромагнитного излучения, которое будет содержать информацию, обрабатываемую в ТСПИ.