Контрольная работа по "Программированию". 23

Введение

Контрольная работа выполняется  с целью закрепления знаний по дисциплине «Инженерно-техническая  защита информации» и развития навыков  самостоятельного проектирования и  организации системы инженерно-технической  защиты информации на предприятии.

Задачами контрольной работы являются:

• анализ каналов утечки информации;
• анализ угроз безопасности;
• выбор наиболее эффективных технических методов и средств защиты информации;
• принятие мер противодействия.

В контрольной работе рассматривается  организация, в которой перерабатывается (сбор, хранение, обработка и выдача) информация.

Объектом защиты является информация, хранящаяся и обрабатываемая в организации, физическую основу которой  представляет корпоративная сеть, состоящая  из одной локально вычислительной сети и размещенная территориально в  комплексе из одного здания. В такой  сети организована специальная коммуникационная система обмена сообщениями (электронная  почта, факс, совместная работа над  документами).

Нами был выбран вариант  №17. Исходные данные представлены ниже.

1. Канал передачи информации:
• аналоговый канал;
• стандартный цифровой канал.
2. Среда передачи (лини связи):
• витая пара;
• коаксиальный кабель;
• мобильные системы беспроводных телефонов.
3. Возможные каналы утечки информации:
• побочные Э/М наводки;
• в линиях связи;
• паразитная генерация;
• оптико-акустический;
• прямой акустический канал.
4. Способы несанкционированного получения информации:
• применение подслушивающих устройств;
• перехват электромагнитных наводок;
• скрытая запись аудиоинформации;
• использование программных закладок;
• незаконное подключение к аппаратуре или линиям связи  вычислительной системы.

1 ОСОБЕННОСТИ  КАНАЛОВ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ

В соответствии с нашим вариантом (Вариант №17), нам необходимо рассмотреть два  канала передачи информации:

1. аналоговый канал передачи данных;

2. стандартный цифровой канал передачи данных.

Под каналом связи понимают совокупность среды распространения и технических средств передачи между двумя канальными интерфейсами или стыками типа С1 (См.Рис 1.1). По этой причине стык С1 часто называется канальным стыком.

Рисунок 1.1 — Типовая система передачи данных, где а — блок-схема системы передачи данных; б — реальная система передачи данных.

В зависимости от типа передаваемых сигналов различают два больших  класса каналов связи: цифровые и аналоговые.

Цифровой канал является битовым  трактом с цифровым (импульсным) сигналом на входе и выходе канала На вход аналогового канала поступает  непрерывный сигнал, и с его  выхода также снимается непрерывный  сигнал (См.Рис 1.2).

Рисунок 1.2 — Цифровые и аналоговые каналы передачи 

Параметры сигналов могут быть непрерывными или принимать только дискретные значения. Сигналы могут содержать  информацию либо в каждый момент времени (непрерывные во времени, аналоговые сигналы), либо только в определенные, дискретные моменты времени (цифровые, дискретные, импульсные сигналы).

Цифровыми являются каналы систем ИКМ, ISDN, каналы типа Т1/Е1 и многие другие. Вновь создаваемые СПД стараются  строить на основе цифровых каналов, обладающих рядом преимуществ перед  аналоговыми.

Аналоговые каналы являются наиболее распространенными по причине длительной истории их развития и простоты реализации. Типичным примером аналогового канала является канал тональной частоты (ктч), а также групповые тракты на 12, 60 и более каналов тональной  частоты. Телефонный канал КТСОП, как  правило, включает многочисленные коммутаторы, устройства разделения, групповые модуляторы и демодуляторы. Для КТСОП этот канал (его физический маршрут и  ряд параметров) будет меняться при  каждом очередном вызове.

При передаче данных на входе аналогового  канала должно находиться устройство, которое преобразовывало бы цифровые данные, приходящие от DTE, в аналоговые сигналы, посылаемые в канал. Приемник должен содержать устройство, которое  преобразовывало бы обратно принятые непрерывные сигналы в цифровые данные. Этими устройствами являются модемы. Аналогично, при передаче по цифровым каналам данные от DTE приходится приводить к виду, принятому для  данного конкретного канала. Этим преобразованием занимаются цифровые модемы, очень часто называемые адаптерами ISDN, адаптерами каналов Е1/Т1, линейными драйверами, и так далее (в зависимости от конкретного типа канала или среды передачи).

Термин модем используется широко. При этом необязательно подразумевается  какая-либо модуляция, а просто указывается  на определенные операции преобразования сигналов, поступающих от DTE для их дальнейшей передачи по используемому  каналу. Таким образом, в широком  смысле понятия модем и аппаратура канала данных (DCE) являются синонимами.

 Таким образом, можно сделать вывод, что конфиденциальная информация в организации может передаваться по заданному подмножеству каналов передачи данных, в частности аналоговому и цифровому каналам.

В аналоговом и цифровом каналах возможны следующие линии связи: витая пара, коаксиальный кабель и мобильные системы беспроводных телефонов.

С помощью данных линий  связи в организации может  произойти утечка информации по побочным Э/М наводкам, в линиях связи, по паразитным генерациям, по оптико-акустическому и прямому акустическому каналам.

В аналоговом и цифровом каналах возможны следующие способы несанкционированного получения информации: применение подслушивающих устройств, перехват электромагнитных наводок, перехват информации по каналам передачи, скрытая запись аудиоинформации, использование программных закладок, незаконное подключение к аппаратуре или линиям связи  вычислительной системы.

Теперь необходимо подробно рассмотреть особенности среды передачи информации.

2 ОСОБЕННОСТИ СРЕДЫ ПЕРЕДАЧИ  ИНФОРМАЦИИ

В соответствии с нашим вариантом (Вариант №17), в организации средами  передачи информации являются: витая пара, коаксиальный кабель и мобильные системы беспроводных телефонов.

Витой парой называется кабель, в котором изолированная пара проводников скручена с небольшим  числом витков на единицу длины. Скручивание  проводов уменьшает электрические  помехи извне при распространении  сигналов по кабелю, а экранированные витые пары еще более увеличивают  степень помехозащищенности сигналов.

Кабель типа «витая пара»  используется во многих сетевых технологиях, включая Ethernet, ARCNet и IBM Token Ring.

Кабели на витой паре подразделяются на: неэкранированные UTP (Unshielded Twisted Pair) и экранированные медные кабели. Последние  подразделяются на две разновидности: с экранированием каждой пары и общим  экраном STP (Shielded Twisted Pair) и с одним  только общим экраном FTP (Foiled Twisted Pair). Наличие или отсутствие экрана у  кабеля вовсе не означает наличия  или отсутствия защиты передаваемых данных, а говорит лишь о различных  подходах к подавлению помех. Отсутствие экрана делает неэкранированные кабели более гибкими и устойчивыми  к изломам. Кроме того, они не требуют  дорогостоящего контура заземления для эксплуатации в нормальном режиме, как экранированные. Неэкранированные кабели идеально подходят для прокладки  в помещениях внутри офисов, а экранированные лучше использовать для установки  в местах с особыми условиями  эксплуатации, например, рядом с  очень сильными источниками электромагнитных излучений, которых в офисах обычно нет.

Кабели классифицируются по категориям, указанным в таблице 2.1. Основанием для отнесения кабеля к одной из категорий служит максимальная частота передаваемого по нему сигнала.

Таблица 2.1— Категории кабелей

Коаксиальные кабели используются в радио и телевизионной аппаратуре. Коаксиальные кабели могут передавать данные со скоростью 10 Мбит/с на максимальное расстояние от 185 до 500 метров. Они разделяются на толстые и тонкие в зависимости от толщины. Типы коаксиальных кабелей приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2— Типы коаксиальных кабелей

Кабель Thinnet, известный как  кабель RG-58, является наиболее широко используемым физическим носителем данных. Сети при этом не требуют дополнительного  оборудования и являются простыми и  недорогими. Хотя тонкий коаксиальный кабель (Thin Ethernet) позволяет передачу на меньшее расстояние, чем толстый, но для соединений с тонким кабелем  применяются стандартные байонетные разъемы BNC типа СР-50 и ввиду его  небольшой стоимости он становится фактически стандартным для офисных  ЛВС. Используется в технологии Ethernet 10Base2.

Толстый коаксиальный кабель (Thick Ethernet) имеет большую степень помехозащищенности, большую механическую прочность, но требует специального приспособления для прокалывания кабеля, чтобы создать ответвления для подключения к ЛВС. Он более дорогой и менее гибкий, чем тонкий. Используется в технологии Ethernet 10Base5, описанной ниже. Сети ARCNet с посылкой маркера обычно используют кабель RG-62 А/U.

Системы беспроводных телефонов предназначены для обслуживания с высоким качеством ограниченно мобильных абонентов в зоне с радиусом несколько сот метров. Принципы построения таких систем во многом аналогичны принципам построения сотовых систем связи, но обслуживание небольших территорий делает экономически выгодным развитие этого сектора радиосвязи.

В системах стандарта DECT выбор  канала для связи возложен на абонентское  устройство (в отличие от систем сотовой связи, где канал задает центр коммутации). К любому из 120 каналов имеет доступ любое устройство стандарта DECT. При установлении соединения абонентское устройство выбирает свободный  канал с хорошим качеством  связи. Контроль качества каналов продолжается в течение всего сеанса связи, и если параметры канала связи  ухудшаются, то абонентское устройство переключается на свободный канал  с лучшими характеристиками. Такой  вид переключений относится к  внутрисотовым. При перемещении  абонента в зону действия другой базовой  станции осуществляется межсотовое переключение.

Принцип передачи информации мобильными телефонами основан на излучении  в эфир радиосигнала. Согласно российскому  законодательству каждый оператор системы  сотовой связи должен использовать определенный диапазон частот. Наиболее распространенные сотовые системы  используют диапазоны 450, 800 и 900 МГц (стандарты NMT, AMPS и GSM).

Далее следует подробно рассмотреть  возможные каналы утечки информации и способы ее защиты от несанкционированного получения.

3 ВОЗМОЖНЫЕ КАНАЛЫ УТЕЧКИ  ИНФОРМАЦИИ

В соответствии с нашим вариантом (Вариант №17), в нашей организации  возможны следующие каналы утечки информации: побочные Э/М наводки, в линиях связи, паразитная генерация, оптико-акустический и прямой акустический канал.

Побочные электромагнитные наводки представляют собой сигналы  в цепях электропитания и заземления аппаратных средств компьютерных систем и в находящихся в зоне воздействия  ПЭМИН работающих аппаратных средств  компьютерных систем кабелях вспомогательных  устройств (звукоусиления, связи, времени, сигнализации), металлических конструкциях зданий,    сантехническом оборудовании. Эти наведенные сигналы могут выходить за пределы зоны безопасности компьютерных систем.

Электромагнитные излучения  передатчиков средств связи, модулированные информационным сигналом, могут перехватываться  портативными средствами радиоразведки. Данный канал наиболее широко используется для прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по радиотелефонам, сотовым  телефонам или по радиорелейным и спутниковым линиям связи (См.Рис.3.1).

Рисунок 3.1 — Электромагнитный канал перехвата информации

Электрический канал перехвата  информации, передаваемой по кабельным  линиям связи, предполагает контактное подключение аппаратуры перехвата  к кабельным линиям связи. Самый  простой способ - это непосредственное параллельное подключение к линии  связи. Но данный факт легко обнаруживается, так как приводит к изменению  характеристик линии связи за счет падения напряжения. Поэтому  средства перехвата подключаются к  линии связи или через согласующее  устройство, незначительно снижающее  падение напряжения, или через  специальное устройство компенсации  падения напряжения.

Контактный способ используется в основном для снятия информации с коаксиальных и низкочастотных кабелей связи. Для кабелей, внутри которых поддерживается   повышенное  давление   воздуха,   применяются  устройства, исключающие его снижение, в результате чего предотвращается  срабатывание специальной сигнализации.

Электрический канал наиболее часто используется для перехвата  телефонных разговоров. Устройства, подключаемые к телефонным линиям связи и совмещенные  с устройствами передачи информации по радиоканалу, часто называют телефонными  закладками (См.Рис.3.2).

Рисунок 3.2 — Электрический канал перехвата информации. Закладки.

Наиболее часто используемый способ контроля проводных линий  связи, не требующий контактного  подключения   - индукционный (См.Рис.3.3). 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 используются в основном для съема информации с симметричных высокочастотных кабелей.

Рисунок 3.3 — Электрический канал перехвата информации. Индукционное контактное подключение.

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.

Паразитная генерация в элементах  ТСПИ, в том числе, самовозбуждение  усилителей низкой частоты (например, усилителей систем звукоусиления и  звукового сопровождения, магнитофонов, систем громкоговорящей связи и  т.п.), возможна за счет случайных преобразований отрицательных обратных связей (индуктивных  или емкостных) в паразитные положительные, что приводит к переводу усилителя  из режима усиления в режим автогенерации  сигналов. Частота автогенерации (самовозбуждения) лежит в пределах рабочих частот нелинейных элементов усилителей (например, полупроводниковых приборов, электровакуумных ламп и т.п.). Сигнал на частотах самовозбуждения, как правило, оказывается модулированным информационным сигналом. Самовозбуждение  наблюдается, в основном, при переводе усилителя в нелинейный режим  работы, т.е. в режим перегрузки.

Побочные электромагнитные излучения  возникают при следующих режимах  обработки информации средствами вычислительной техники:

• вывод информации на экран монитора;
• ввод данных с клавиатуры;
• запись информации на накопители на магнитных носителях;
• чтение информации с накопителей на магнитных носителях;
• передача данных в каналы связи;
• вывод данных на периферийные печатные устройства – принтеры, плоттеры;
• запись данных от сканера на магнитный носитель (ОЗУ).

Для перехвата побочных электромагнитных излучений ТСПИ «противником» (См.Рис.3.4) могут использоваться как обычные средства радио-, радиотехнической разведки, так и специальные средства разведки, которые называются техническими средствами разведки побочных электромагнитных излучений и наводок (ТСР ПЭМИН). Как правило, полагается, что ТСР ПЭМИН располагаются за пределами контролируемой зоны объекта.

Рисунок 3.4 — Перехват побочных электромагнитных излучений ТСПИ «противником».

Наряду с пассивными способами  перехвата информации, обрабатываемой ТСПИ, и рассмотренными выше, возможно использование и активных способов, в частности, способа “высокочастотного  облучения” (См.Рис. 3.5), при котором ТСПИ облучается мощным высокочастотным гармоническим сигналом (для этих целей используется высокочастотный генератор с направленной антенной, имеющей узкую диаграмму направленности). При взаимодействии облучающего электромагнитного поля с элементами ТСПИ происходит его переизлучение. На нелинейных элементах ТСПИ происходит модуляция вторичного излучения информационным сигналом. Переизлученный сигнал принимается приемным устройством средства разведки и детектируется.

Рисунок 3.5 — Перехват информации, обрабатываемой ТСПИ, методом «высокочастотного облучения».

Акустический канал утечки информации реализуется в следующем:

• подслушивание разговоров на открытой местности и в помещениях, находясь рядом или используя направленные микрофоны (бывают параболические, трубчатые или плоские). Направленность 2-5 градусов, средняя дальность действия наиболее распространенных – трубчатых составляет около 100 метров. При хороших климатических условиях на открытой местности параболический направленный микрофон может работать на расстояние до 1 км;
• негласная запись разговоров на диктофон или магнитофон (в т.ч. цифровые диктофоны, активизирующиеся голосом);
• подслушивание разговоров с использованием выносных микрофонов (дальность действия радиомикрофонов 50-200 метров без ретрансляторов).

Микрофоны, используемые в  радиозакладках, могут быть встроенными  или выносными и имеют два  типа: акустические (чувствительные в  основном к действию звуковых колебаний  воздуха и предназначенные для  перехвата речевых сообщений) и  вибрационные (преобразующие в электрические  сигналы колебания, возникающие  в разнообразных жестких конструкциях).

4 СПОСОБЫ НЕСАНКЦИОНИРОВАННОГО  ПОЛУЧЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ

4.1 Применение подслушивающих устройств

Известные до настоящего времени устройства опознавания информации построены по подобию органов чувств человека, с помощью которых он может не только зрительно воспринимать информацию, но и знакомиться с нею на слух или с помощью осязания.

Рисунок 4.1 — Применение подслушивающих устройств

На рисунке 4.1 представлены некоторые  подслушивающие устройства, позволяющие «проникнуть» в закрытое помещение, находясь на значительном расстоянии от него. С помощью лазерной системы (1) подслушивания разговоров по вибрации стекол можно подслушать и записать разговоры (телефонные и нетелефонные) с расстояния до 500 м: достаточно оставить, например в автомашине, припаркованной поблизости от прослушиваемого здания, радиоприемник и магнитофон, включающиеся лишь в интервалы времени, когда объект прослушивания «говорит» (действует).

Магнитофон (2) принимает сигналы от «жучков» (4), вмонтированных в окно. Телекамера (3) может быть соединена по оптическому входу с оптическими волокнами, подслушивающие устройства вмонтированными в стену. Система считывания данных с экрана компьютера (5) может быть расположена в соседних помещениях. «Жучок» можно вмонтировать в телефонную сеть (телефонный аппарат б), в выключатель освещения (9), электророзетку, люстру так, чтобы он постоянно питался от электросети. Наряду с обыкновенными «жучками» на телефонных или телефаксных линиях существуют и более сложные устройства (8) с использованием инфракрасных лучей, приводимые в действие в нужный момент микроволнами с некоторого расстояния (десятки-сотни метров). Такие «жучки», замурованные в стены, называют пассивными.

Микрофоны узконаправленного действия (10), лазерные системы, позволяющие восстанавливать произнесенный текст нужного выступления по вибрации оконных стекол. Чаще используются миниатюрные телекамеры, размещающиеся вместе с передающим устройством в корпусе наручных часов или в зажигалке. Есть телевизоры размером с сигаретную пачку. Телекамеры могут работать даже при свете свечи и передавать телесигнал на расстояние до полукилометра.

Для защиты информации от утечки по акустическому  каналу передачи данных можно использовать:

1. информационное скрытие;
2. энергетическое скрытие;

3) обнаружение, локализация и  изъятие закладных устройств;

4) организационные меры.

Информационное скрытие  речевой информации обеспечивается техническим закрытием (аналоговым скремблированием) и шифрованием сигналов речевой информации, передаваемых по кабелям и радиоканалам.

При аналоговом скремблировании  изменяются характеристики исходного  речевого сообщения таким образом, что преобразованное сообщение  становится нераспознаваемым «на слух», но занимает ту же частотную полосу. Это позволяет передавать скремблированные сигналы по обычным коммерческим телефонным каналам связи.

Звукоизоляция обеспечивается с помощью архитектурных и  инженерных конструкций: звукоизолирующих ограждений помещений и зданий, экранов, кабин, кожухов.

Звукоизолирующие  ограждения помещений и зданий — это стены, перекрытия, перегородки, окна, двери, имеющие по периметру контакты с другими ограждениями.

Побелка (окраска) потолков, навесные потолки, паркет (ламинат, линолеум), ковер (ковролин) на полу увеличивают  звукоизоляцию перекрытий. Для снижения опасного акустического сигнала в помещениях применяют также акустические экраны, размещаемые на пути распространения звука. Акустические экраны устанавливают на опасных направлениях распространения акустической волны с защищаемой информацией. Эффективность экрана повышается с увеличением соотношения его линейных размеров и длины акустической волны. Размеры экранов должны превышать более чем в 2-3 раза длину волны.

Акустические  экраны могут использоваться для  дополнительной защиты дверей, окон, технологических проемов, панелей кондиционеров, отверстий воздушной вентиляции и других конструкций, имеющих не удовлетворяющую действующим нормам локальную звукоизоляцию.

Универсальным методом защиты от съема информации по акустическим и виброакустическим каналам  считается виброакустическое зашумление помещений.

Система виброакустического зашумления обычно состоит из генератора низкочастотных шумовых сигналов, нескольких виброакустических датчиков и 1-2 акустических датчиков (звуковых колонок). С помощью  акустических датчиков зашумляют акустические каналы, которые устранить невозможно, например, воздуховоды.

Наиболее лучшим соотношением цена и эффективность является комплекс ШОРОХ-3 (См.Рис. 4.2). Данная система предназначена для обеспечения защиты выделенных помещений любых категорий от утечки речевой информации по каналам акустики и вибраций.

Рисунок 4.2 — ШОРОХ-3

Ключевыми особенностями  является:

• расширенный диапазон частот (от 175 Гц до 12 кГц);
• возможность подключения вибровозбудителей разных типов;
• система контроля сигнала и состояния линий;
• визуальная индикация уровней сигнала в каждой октавной полосе каждого канала;
• возможность размещения в выделенных помещениях любой категории;
• дистанционное управление и «акустопуск»;
• неограниченная возможность наращивания системы;
• независимые регулировки отдельных каналов;
• приемлемая цена – 25000 рублей.
• положительное заключение ФСБ России.

4.2 Перехват электромагнитных наводок

Для защиты информации от утечки через ПЭМИ является электромагнитное экранирование устройств и помещений, где  расположен ПК. Для экранирования дверей необходимо обеспечить надежный электроконтакт по всему периметру с дверной рамой, что обеспечивается применением пружинной гребенки из фосфористой бронзы или другого подходящего материала, укрепленного по всему внутреннему периметру дверной рамы. Окна необходимо затянуть одним или двумя слоями медной сетки с ячейкой не более 2 х 2 мм, причем расстояние между слоями сетки должно быть не менее 50 мм. Оба слоя должны иметь качественный электроконтакт с прилегающими стенками помещения посредством гребенки из фосфористой бронзы или другого подходящего материала. Самое главное – экран необходимо заземлить, для чего вполне подойдет сеть центрального отопления.

Для наиболее эффективной  защиты от перехвата электромагнитных наводок необходимо использовать сетевой генератор шума NGS (См.Рис. 4.3). Он предназначен для подавления подслушивающих устройств и систем передачи данных, использующих в качестве канала передачи сеть 220 В. NGS обеспечивает генерацию шума с гауссовской плотностью вероятности мгновенных значений в диапазоне частотного спектра от 300 Гц до 7 МГц. В наиболее часто используемом диапазоне частот от 50 до 500 КГц генератор обеспечивает максимальный уровень спектральной плотности мощности шумового сигнала. К краям диапазона уровень спектральной плотности мощности плавно снижается. Помеха подается в сеть 220 В по шнуру питания. Изделие не создает помех устройствам бытовой электроники. Цена: 18000 р.