Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Комплексный метод защиты телефонных линий

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ЗАПОРОЖСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра защиты информации

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

На тему «Комплексный метод защиты телефонных линий»

По дисциплине «Физико-технические методы защиты информации»

Выполнила ст.гр. РП-717 Алейкина А.А.

Проверил Клочко В.В.

Запорожье

2010

Содержание

Введение……………………………………………………………………3

1. Перехват информации в телефонных линиях………………………........4

2. Схемная реализация методов перехвата телефонных

Переговоров………………………………………………………………..8

3. Защита телефонного аппарата от утечки

речевой информации по электроакустическому каналу……………….11

4. Электронные устройства перехвата информации………………………17

5. Схема системы передачи информации

по телефонным линиям………………………..........................................20

6. Активные и пассивные методы и средства

защиты речевой информации……………………………………………22

7. Характеристики устройств защиты телефонных аппаратов…………..27

8. Методы и устройства защиты информации на

энергетическом уровне………………………………………………..…30

Вывод………………………………………………………………………46

Список используемой литературы………………………………………48

ВВЕДЕНИЕ

Проблема защиты информации и обеспечения конфиденциальности личной жизни приобретает актуальность для очень многих людей, чья деятельность находится вне области, где эти вопросы решают государственные органы. И, конечно, каждому хочется для укрепления своей безопасности использовать самые надежные современные методы и средства, учитывающие все особенности приемов несанкционированного добывания сведений.

Защита информации должна предусматривать ее сохранность от широкого круга различных угроз, таких, как утечка информации, несанкционированные и непреднамеренные воздействия.

Телефонный аппарат при несоблюдении правил защиты может стать для абонента источником таких неприятностей, как:

- утечка акустической информации из помещения, в котором установлен телефонный аппарат;

- утечка информации, передаваемой по телефонной линии связи;

большие экономические потери в случае несанкционированного подключения злоумышленника, использующего номер абонента для длительных и дальних (зарубежных) переговоров (телефонное пиратство);

моральный ущерб при использовании злоумышленником телефонного номера абонента для передачи незаконной информации (например, угроз в адрес другого абонента);

- акты телефонного хулиганства, в т.ч. получения абонентом различных угроз в свой адрес.

1 ПЕРЕХВАТ ИНФОРМАЦИИ В ТЕЛЕФОННЫХ ЛИНИЯХ

При организации защиты телефонных линий необходимо учитывать несколько аспектов:

- телефонные аппараты (даже при положенной трубке) могут быть использованы для прослушивания разговоров, ведущихся в помещениях, где они установлены;

- телефонные линии, проходящие через помещения, могут использоваться в качестве источников питания электронных устройств перехвата речевой (акустической) информации, установленных в этих помещениях, а также для передачи перехваченной ими информации;

- возможно прослушивание телефонных разговоров путем гальванического или через индукционный датчик подключения к телефонной линии электронных устройств перехвата речевой информации;

- возможно несанкционированное использование телефонной линии для ведения телефонных разговоров.

Следовательно, методы и средства защиты телефонных линий должны быть направлены на исключение:

- использования телефонных линий для прослушивания разговоров, ведущихся в помещениях, через которые проходят эти линии;

- прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по данным телефонным линиям;

- несанкционированного использования телефонных линий для ведения телефонных разговоров.

Прослушивание разговоров, ведущихся в помещениях, возможно за счет преобразования акустических колебаний в электрические различными элементами телефонного аппарата. К ним относятся: звонковая цепь, телефонный, микрофонный капсюли и т.д. За счет акустоэлектрических преобразований в этих элементах возникают информационные (опасные) сигналы.

При положенной трубке телефонный и микрофонный капсюли гальванически отключены от телефонной линии, и информационные сигналы возникают в элементах только звонковой цепи. Амплитуда этих опасных сигналов, как правило, не превышает долей мВ.

Перехват возникающих в элементах звонковой цепи информационных сигналов возможен путем гальванического подключении к телефонной линии специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей (рис. 1). Однако вследствие малой амплитуды сигналов, дальность перехвата информации, как правило, не превышаем нескольких десятков метров.

Рисунок 1 - Схема подключения специальных низкочастотных усилителей к телефонной линии через адаптер

Для повышения дальности перехвата информации низкочастотный усилитель подключают к линии через устройство анализа состояния телефонной линии, включаемое в разрыв телефонной линии (рис. 2). Данное устройство при положенной трубке телефонного аппарата отключает линию от АТС (сопротивление развязки составляет более 20 МОм), подключает специальный низкочастотный усилитель и переходит в режим анализа поднятия телефонной трубки и наличия сигналов вызова. При получении сигналов вызова или поднятии телефонной трубки устройство отключает специальный низкочастотный усилитель и подключает телефонный аппарат к линии АТС.

Вследствие отключения телефонного аппарата от линии в момент съема информации значительно уменьшается уровень шумов в линии и, следовательно, повышается дальность перехвата информации.

Рис. 2. Схема подключения низкочастотного усилителя к телефонной линии через специальное устройство анализа состояния телефонной линии

Второй способ повышения дальности перехвата информации заключается в использовании метода "высокочастотного навязывания", который может быть осуществлен путем контактного введения токов высокой частоты от генератора, подключенного в телефонную линию. Частота сигнала "навязывания" может составлять от 30 кГц до 10 МГц и более. Благодаря высокой частоте сигнал "навязывания" проходит не только в звонковую, но и в микрофонную и телефонную цепи и модулируется информационным сигналом, возникающим вследствие акустоэлектрических преобразований. В силу того, что нелинейные или параметрические элементы телефонного аппарата для высокочастотного сигнала, как правило, представляют собой несогласованную нагрузку, промодулированный речевым сигналом высокочастотный сигнал будет отражаться от нее и распространяться в обратном направлении по линии. Отраженный высокочастотный сигнал принимается и обрабатывается специальным приемным устройством, также подключаемым к телефонной линии (рис. 3). Устройство анализа состояния телефонной линии выполняет функции, рассмотренные выше.

Дальность перехвата информации при использовании метода "высокочастотного навязывания" может составлять несколько сот метров.

Рис. 3. Схема реализации метода "высокочастотного навязывая"

2 СХЕМНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ПЕРЕХВАТА ТЕЛЕФОННЫХ ПЕРЕГОВОРОВ

Рассмотрим примеры схемной реализации методов перехвата телефонных переговоров, например, простой усилитель, на вход которого подключена катушка индуктивности. Катушку-датчик можно выполнить на бронированном сердечнике. В качестве катушки для съема информации можно использовать магнитную головку от магнитофона. В этом случае один из телефонных проводов размещают рядом с зазором. Катушку-датчик можно изготовить и из малогабаритного низкочастотного трансформатора.

На рис. 4 представлена схема усилителя бесконтактного съема ин-

формации с телефонной линии.

Рис. 4. Схема усилителя бесконтактного съема информации с телефонной линии на ОУ

В случае применения в качестве датчика магнитофонной головки L1 целесообразно использовать конденсатор С6, который вместе с L1 создает колебательный контур, настроенный на частоту 1 кГц -1,5 кГц. Это позволяет повысить уровень сигнала отдатчика (и увеличить соотношение сигнал/шум).

Элементы для схемы, показанной на рис. 4

■ R1, R2 = 5-1ОК — равно или немного больше максимального сопротивления датчика в рабочем диапазоне частот;

■ R3 = 5-1ОК— подстройка усиления, К = 1 + R4/R3;

■ R4=1-2M;

■ R5 = 10 Oм;

■ C1 = 4,7-20 мкФ;

■ C2= 10-50 мкФ;

■ C3 = 0,1-0,47 мкФ;

■ C4 = 100-200 мкФ;

■ C5 = 0,l пФ;

■ ОУ— КР1407УД2, КР140УД20, КР1401УД2Б, 140УД8 или аналогичные ОУ в их типовом включении (желательно с внутренней коррекцией);

■ Т1, Т2 — КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные

комплементарные (парные) транзисторы;

■ Т— ТМ-2А или аналогичные.

На рис. 5 представлена схема усилителя бесконтактного съема ин-

формации с телефонной линии на двух ОУ с возможностью регулирования

громкости.

Схема усилителя бесконтактного съема информации с телефонной линии на двух ОУ с регулированием громкости

Элементы для схемы, показанной на рис. 5:

■R1 = R2 = 5К-10К — равно или немного выше максимального

сопротивления датчика в рабочем диапазоне частот;

■R3 = 5 К - 10К— подстройка усиления, К = 1+R4/R3;

■R4=100K-300K;

■R5 = 3К - 10К (регулятор уровня громкости);

■R6 = R7=100K-200K;

■R8 = 3K-5K;

■R9= 10K;

■R10 = 30K-50K;

■C1 = 4,7-20 мкФ;

■C2= 10-50 мкФ;

■C3 = 0,1-0,47 мкФ;

■С4=1-10мкФ;

■С5 = 10-50 мкФ;

■С7 = 0,1-0,47 пФ;

■С8 = 100-200 мкФ;

■С9 = 0,1пФ;

■ ОУ — КР1407УД2, КР140УД20, КР1401УД2Б, К140УД8, КР140УД12

или аналогичные ОУ;

■ Т1, Т2 —КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361 или аналогичные коплементарные (парные) транзисторы;

■Т— ТМ-2А или аналогичные.

3 ЗАЩИТА ТЕЛЕФОННОГО АППАРАТА ОТ УТЕЧКИ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ ПО ЭЛЕКТРОАККУСТИЧЕСКОМУ КАНАЛУ

Для защиты телефонного аппарата от утечки речевой информации по электроакустическому каналу используются как пассивные, так и активные методы и средства.

К наиболее широко применяемым пассивным методам защиты относятся: ограничение опасных сигналов;

- фильтрация опасных сигналов;

- отключение источников (преобразователей) опасных сигналов.

Возможность ограничения опасных сигналов основывается на нелинейных свойствах полупроводниковых элементов, главным образом диодов. В схеме ограничителя малых амплитуд используются два встречновключенных диода, имеющих вольт-амперную характеристику (зависимость значения протекающего по диоду электрического тока от приложенного к нему напряжения), показанную на рис. 6. Такие диоды имеют большое сопротивление (сотни кОм) для токов малой амплитуды и единицы Ом и менее - для токов большой амплитуды (полезных сигналов), что исключает прохождение опасных сигналов малой амплитуды в телефонную линию и практически не оказывает влияния на прохождение через диоды полезных сигналов.

Рис. 6. Вольтамперная характеристика диода VD

Диодные ограничители включаются последовательно в линию звонка (рис. 7б) или непосредственно в каждую из телефонных линий (рис. 8).

Фильтрация опасных сигналов используется главным образом для защиты телефонных аппаратов от "высокочастотного навязывания".

Простейшим фильтром является конденсатор, устанавливаемый в звонковую цепь телефонных аппаратов с электромеханическим звонком и в микрофонную цепь всех аппаратов (рис. 7).Емкость конденсаторов выбирается такой величины, чтобы зашунтировать зондирующие сигналы высокочастотного "навязывания" и не оказывать существенного влияния на полезные сигналы. Обычно для установки в звонковую цепь используются конденсаторы, емкостью 1 мкФ, а для установки в микрофонную цепь - 0,01 мкФ. Более сложное фильтрующее устройство представляет собой многозвенный фильтр низкой частоты на LC-элементах.

Рис. 7. Схемы защиты микрофона (а) и звонковой цепи (б) телефонного аппарата

Для защиты телефонных аппаратов, как правило, используются устройства, сочетающие фильтр и ограничитель. К ним относятся устройства типа "Экран", "Гранит-8", "Грань-300" и др. (рис. 8) Эти устройства обеспечивают подавление информационного низкочастотного сигнала более чем на 80 дБ и вносят затухание для высокочастотных сигналов в полосе частот от 30 кГц до 30 МГц более 70 дБ.

Рис. 8. Схема устройства защиты телефонных аппаратов типа "Гранит-8"

Здесь сопротивления равны:

zвх1=1/j ω с1

Zвх3=1/j ω с3

Отключение телефонных аппаратов от линии при ведении в помещении конфиденциальных разговоров является наиболее эффективным методом защиты информации. Самый простой способ реализации этого метода защиты заключается в установке в корпусе телефонного аппарата или телефонной линии специального выключателя, включаемого и выключаемого вручную. Более удобным в эксплуатации является установка в телефонной линии специального устройства защиты, автоматически (без участия оператора) отключающего телефонный аппарат от линии при положенной телефонной трубке.

К типовым устройствам, реализующим данный метод защиты, относится изделие "Барьер-М1". Устройство имеет следующие режимы работы: дежурный режим, режим передачи сигналов вызова и рабочий режим.

В дежурном режиме (при положенной телефонной трубке) телефонный аппарат отключен от линии и устройство находится в режиме анализа поднятия телефонной трубки и наличия сигналов вызова. При этом сопротивление развязки между телефонным аппаратом и линией АТС составляет не менее 20 МОм.

При получении сигналов вызова устройство переходит в режим передачи сигналов вызова, при котором через электронный коммутатор телефонный аппарат подключается к линии. Подключение осуществляется только на время действия сигналов вызова.

При поднятии телефонной трубки устройство переходит в рабочий режим и телефонный аппарат подключается к линии.

Изделие устанавливается в разрыв телефонной линии, как правило, при выходе ее из выделенного (защищаемого) помещения или в распределительном щитке (кроссе), находящемся в пределах контролируемой зоны.

Использование средств защиты типа "Барьер-М1" наряду с защитой информации от утечки по электроакустическому каналу является практически единственным методом борьбы с электронными устройствами перехвата речевой информации, использующим телефонную линию в качестве источника питания.

Активные методы защиты телефонных аппаратов от утечки информации по электроакустическому каналу заключаются в подаче в телефонную линию при положенной телефонной трубке маскирующего низкочастотного (диапазон частот от 100 Гц до 10 кГц) шумового сигнала (метод низкочастотной маскирующей помехи).

Устройства защиты, реализующие метод низкочастотной маскирующей помехи, часто называют средствами линейного зашумления. Они подключаются в разрыв телефонной линии, как правило, непосредственно у корпуса телефонного аппарата (рис. 9) Шумовой сигнал подается в линию в режиме, когда телефонный аппарат не используется (трубка положена). При снятии трубки телефонного аппарата подача в линию шумового сигнала прекращается.

Рис. 9. Схема подключения средств линейного зашумления

К сертифицированным средствам линейного зашумления относятся устройства типа МП-1А (защита аналоговых телефонных аппаратов) и МП-1Ц (защита цифровых телефонных аппаратов) и др.

Наряду с электроакустическими каналами утечки информации для прослушивания разговоров в помещениях могут использоваться электронные устройства перехвата речевой (акустической) информации, использующие телефонную линию в качестве канала передачи информации. При этом передача информации может осуществляться как на низких (в речевом диапазоне частот), так и на высоких частотах (от 40 кГц до 10 МГц и более).

Для передачи информацию по телефонной линии на низких частотах используются микрофонные проводные системы и устройства типа "телефонное ухо" .

4 ЭЛЕКТРОННЫЕ УСТРОЙСТВА ПЕРЕХВАТА ИНФОРМАЦИИ

Типовое электронное устройство перехвата информации включает: микрофон, микрофонный усилитель, электронный коммутатор и устройство анализа состояния телефонной линии (рис. 10)

Рис. 10. Схема микрофонной проводной системы, использующей для передачи информации телефонную линию

Электронный коммутатор и устройство анализа состояния телефонной линии используются для исключения возможности обнаружения факта подключения закладного устройства к телефонной линии по наличию в ней посторонних сигналов при ведении телефонных разговоров. Устройство анализа контролирует состояние телефонной линии и при положенной телефонной трубке через электронный коммутатор подключает выход микрофонного усилителя к телефонной линии. При поднятии телефонной трубки микрофонный усилитель от телефонной линии отключается. В качестве приемного устройства в системе могут использоваться низкочастотный усилитель или портативное устройство регистрации речевой информации (магнитофон, диктофон, устройства записи на основе использования цифровых методов звукозаписи), подключаемые к линии с помощью специального адаптера.

Дальность передачи информации при использовании проводных микрофонных систем составлять несколько километров.

Схема перехвата информации с использованием устройств типа "телефонное ухо" показана на рис. 11

В данной системе в качестве устройства дистанционного управления используется обычный телефонный аппарат (возможно использование аппаратов сотовой связи).

Принцип работы устройства передачи информации заключается в следующем. После набора номера "телефона-наблюдателя", к линии которого подключено устройство, абонент переключает телефонный аппарат в тональный режим и осуществляет набор кодового числа. При отсутствии у телефонного аппарата режима тонового набора, для трансляции в линию кодированного звукового (тонального) сигнала используется специальное кодовое устройство (это устройство часто называют "бипером"). В момент передачи кодированного сигнала "бипер" подносится к микрофону телефонной трубки. Устройство анализа состояния линии закладки при приеме кодированного сигнала подавляет сигналы вызова, что обеспечивает скрытность работы устройства. При совпадении принятого кодового сигнала с записанным в память дешифратора, электронный коммутатор шунтирует телефонную линию сопротивлением 600 Ом. При этом АТС переключает "телефон-наблюдатель" на прием-передачу информации и в линию подается сигнал с выхода микрофонного усилителя, что обеспечивает звонящему абоненту возможность прослушивания разговоров, ведущихся в комнате, где установлено устройство.

При поднятии трубки "телефона-наблюдателя" микрофонный усилитель от телефонной линии отключается.

Рис. 11. Схема перехвата информации с использованием устройств типа "телефонное ухо"

В отличие от проводных микрофонных систем в системе перехвата информации с использованием устройств типа "телефонное ухо" дальность передачи информации практически не ограничена.

Как правило, питание устройств передачи информации осуществляется от телефонной линии.

5 СХЕМА СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ИНФОРМАЦИИ ПО ТЕЛЕФОННЫМ ЛИНИЯМ

Схема системы передачи информации по телефонной линии на высокой частоте представлена на рис. 10. Фактически устройство представляет собой радиопередатчик, в качестве антенны которого используется телефонный провод. Наибольшая дальность передачи информации обеспечивается при использовании частот от 200 до 600 кГц. При передаче используется сигналы с частотной модуляцией.

Дальность передачи информации при использовании подобных систем составлять несколько километров. Но при этом передача информации, в отличие от проводных микрофонных систем, возможна не только по незанятой телефонной линии, так и при ведении телефонных разговоров по ней.

Рис. 12. Схема системы передачи информации по телефонной линии на высокой частоте

Питание закладных устройств с передачей информации по телефонной линии на высокой частоте может осуществляться как от телефонной линии, так и от автономных источников питания.

6 АКТИВНЫЕ И ПАССИВНЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ЗАЩИТЫ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ

С целью защиты речевой информации от перехвата устройствами, использующими телефонную линию в качестве канала передачи информации, применяются пассивные и активные методы и средства защиты.

Из пассивных средств защиты в основном используются устройства типа "Барьер-М1", принцип работы которых рассмотрен выше.

К пассивным методам защиты телефонных линий и аппаратов относятся:

- амплитудное ограничение безопасных сигналов;

- фильтрация безопасных сигналов;

- выключение источников безопасных сигналов.

Ниже на рисунках приведены схемные решения, которые практично используются для пассивной защиты телефонных линий от микрофонного эффекта звонка телефонного аппарата и эффекта ВЧ-навязывания:

Рисунок 13 Схемы защиты телефонной линии с помощью фильтра и коммутации сети звонка и разговора

Схемы защиты телефонного аппарата

Комплексный метод защиты телефонных линий 📙 Курсовая → 🆔 106243