Защита выделенных помещений

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

 

университет

 

Кафедра

 

 

 

 

КУРСОВАЯ РАБОТА

 

 

на тему: «Защита выделенных помещений»

 

Студент

 

 

Пояснительная записка

Шифр  работы

 

Специальность 090104 комплексная защита объектов информатизации

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель работы

.

___________________________

(Подпись,  дата)

Разработал студент

.

___________________________

(Подпись,  дата)

  2007

 

 

Список сокращений

 

АК – акустический канал 

ВАК – виброаккустический канал

ОК – оптический канал

ЭАП – электроакустическое преобразование

ВЧН – высокочастотное навязывание

ВТСС – второстепенные технические  средства и системы

ВП – выделенное помещение  
Реферат

 

В данной работе на сорок одном листе с использованием пятнадцати графических объектов и трёх таблиц рассмотрена тема защиты информации в выделенных помещениях. Целью данной работы было выявление возможных каналов утечки речевой информации и их анализ.  
Содержание

 

Введение 5

1. Защита информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналу 7

1.1 Пассивные средства защиты выделенных помещений 7

1.1.1 Пассивные архитектурно-строительные средства защиты выделенных помещений 7

1.1.2 Звукоизоляция помещений 8

1.2 Аппаратура и способы активной защиты помещений от утечки речевой информации 11

1.2.1 Оптимальные параметры помех 15

1.2.2 Особенности постановки акустических помех 19

1.2.3 Особенности постановки виброакустических помех 20

2. Защита информации от утечки за счёт электроакустических преобразований 24

3. Защита информации от утечки за счёт высокочастотного навязывания 30

4. Защита информации от утечки по оптикоэлектронному каналу 35

Заключение 38

Список литературы 41

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Под выделенным помещением (ВП) понимается служебное помещение, в котором ведутся разговоры (переговоры) конфиденциального характера.

   Здесь речь идет о служебных  помещениях, в которых отсутствуют  какие-либо технические средства обработки (передачи) конфиденциальной информации. К таким помещениям относятся, прежде всего, комнаты для переговоров на фирмах, где ведутся деловые переговоры, содержащие конфиденциальную информацию.

   Следует отметить, что переговорные  комнаты используются все чаще  и на сегодня они являются  практически неотъемлемым атрибутом  фирмы. Поэтому будет небезынтересно  рассмотреть вопросы обеспечения  безопасности информации в выделенных помещениях, имея в виду, прежде всего, комнаты для ведения переговоров.

   Во-первых, необходимо понять основную  цель и задачи защиты, ибо правильное  уяснение цели и задач защиты  определит в дальнейшем состав  комплекса проводимых мероприятий,  их стоимость и эффективность  защиты в целом.

Основная  цель обеспечения безопасности конфиденциальной информации в переговорных комнатах - исключить доступ к ее содержанию при проведении переговоров (разговоров).

Рисунок 1. Задачи обеспечения безопасности конфиденциальной информации в комнате для переговоров.

 

   Первостепенными задачами обеспечения  безопасности информации (рисунок 1) являются:

• защита информации от утечки по акустическому каналу (АК);
• защита информации от утечки по виброакустическому каналу (ВАК);
• защита информации от утечки за счет электроакустического преобразования (ЭАП);
• защита информации от утечки за счет высокочастотного навязывания навязывания (ВЧН);
• защита информации от утечки по оптическому каналу (ОК).

 

 

 

 

 

1. Защита информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналу

 

Существуют  пассивные и активные способы  защиты речи от несанкционированного прослушивания. Пассивные предполагают ослабление непосредственно акустических сигналов, циркулирующих в помещении, активная защита реализуется различного рода генераторами помех, устройствами подавления и уничтожения.

1.1 Пассивные средства защиты выделенных помещений

1.1.1 Пассивные архитектурно-строительные средства защиты выделенных помещений

 

Основная  идея пассивных средств защиты информации – это снижение соотношения сигнал/шум в возможных точках перехвата информации за счет снижения информативного сигнала.

При выборе ограждающих конструкций выделенных помещений в процессе проектирования необходимо руководствоваться следующими правилами:

• в качестве перекрытий рекомендуется использовать акустически неоднородные конструкции;
• в качестве полов целесообразно использовать конструкции на упругом основании или конструкции, установленные на виброизопяторы;
• потолки целесообразно  выполнял, подвесными, звукопоглощающими со звукоизолирующим слоем;
• в качестве стен и перегородок предпочтительно использование многослойных акустически неоднородных конструкций с упругими прокладками (резина, пробка, ДВП, МВП и т.п.).

Если стены  и перегородки выполнены однослойными, акустически однородными, то их целесообразно усиливать конструкцией типа "плита на относе", устанавливаемой со стороны помещения.

Оконные стекла желательно виброизолировать от рам  с помощью резиновых прокладок. Целесообразно применение тройного остекления окон на двух рамах, закрепленных на отдельных коробках. При этом на внешней раме устанавливаются сближенные стекла, а между коробками укладывается звукопоглощающий материал.

В качестве дверей целесообразно использовать двойные двери с тамбуром, при этом дверные коробки должны иметь вибрационную развязку друг от друга.

Некоторые варианты технических решений пассивных  методов защиты представлены на рисунке 2.

Рисунок 2. Пассивные методы защиты короба вентиляции (а) и стены (б):

1 – стенки короба вентиляции; 2 – звукопоглощающий материал; 3 – отнесенная плита; 4 – несущая конструкция; 5 – звукопоглощающий материал; 6 – обрешетка; 7 – виброизолятор.

1.1.2 Звукоизоляция помещений

 

Выделение акустического  сигнала на фоне естественных шумов  происходит при определенных соотношениях сигнал/шум. Производя звукоизоляцию, добиваются его снижения до предела, затрудняющего (исключающего) возможность выделения речевых сигналов, проникающих за пределы контролируемой зоны по акустическому или виброакустическому (ограждающие конструкции, трубопроводы) каналам.

Для сплошных, однородных, строительных конструкций  ослабление акустического сигнала, характеризующее качество звукоизоляции на средних частотах, рассчитывается по формуле:

K_or=20lg(q_orf)-47.5 дБ, (1)

где q_or – масса 1 м² ограждения, кг;

f – частота звука, Гц.

Так как средний  уровень громкости разговора, происходящего  в помещении, составляет 50...60 дБ, то звукоизоляция выделенных помещений в зависимости от присвоенных категорий должна быть не менее норм, приведенных в таблице 1.

Таблица 1 – звукоизоляция выделенного помещения

Частота, Гц	Звукоизоляция выделенного помещения, дБ
		1	2	3
500	53	48	43
1000	56	51	46
2000	56	51	46
4000	55	50	45

 

Самыми слабыми  изолирующими качествами обладают двери (таблица 2) и окна (таблица 3).

Таблица 2 – звукоизоляция дверей

Тип	Конструкция	Звукоизоляция (дБ) на частотах, Гц
			125	250	500	1000	2000	4000
Щитовая дверь, облицованная фанерой с двух сторон	Без прокладки	21	23	24	24	24	23
		С прокладкой из пористой резины	27	27	32	35	34	35
Типовая дверь П-327	Без прокладки	13	23	31	33	34	36
		С прокладкой из пористой резины	29	30	31	33	34	41

 

Таблица 3 – звукоизоляция окон

Схема остекления	Звукоизоляция (дБ) на частотах, Гц
		125	250	500	1000	2000	4000
Одинарное остекление: толщина 3 мм толщина 4 мм толщина 6 мм	17 18 22	17      23      22	22 26 26	28 31 30	31 32 27	32 32 25
Двойное остекление с воздушным промежутком: 57 мм (толщина 3 мм) 90 мм (толщина 3 мм) 57 мм (толщина 4 мм) 90 мм (толщина 4 мм)	15 21 21 25	20   29   31   33	32      38 38 41	41 44 46 47	49 50 49 48	46 48  35 36

 

Во временно используемых помещениях применяют  складные экраны, эффективность которых с учетом дифракции составляет от 8 до 10 дБ. Применение звукопоглощающих материалов, преобразующих кинетическую энергию звуковой волны в тепловую, имеет некоторые особенности, связанные с необходимостью создания оптимального соотношения прямого и отраженного от преграды акустических сигналов. Чрезмерное звукопоглощение снижает уровень сигнала, большое время реверберации приводит к ухудшению разборчивости речи. Значения ослабления звука ограждениями, выполненными из различных материалов, приведены в таблице 4.

Таблица 4 – ослабление звука

Тип ограждения	Коэффициент поглощения (Коr) на частотах, Гц
	125	250	500	1000	2000	4000
Кирпичная стена	0,024	0,025	0,032	0,041	0,049	0,07
Деревянная обивка	0,1	0,11	0,11	0,08	0,082	0,11
Стекло одинарное	0,03	*	0,027	*	0,02	*
Штукатурка известковая	0,025	0,04	0,06	0,085	0,043	0,058
Войлок (толщина 25 мм)	0,18	0,36	0,71	0,8	0,82	0,85
Ковер с ворсом	0,09	0,08	0,21	0,27	0,27	0,37
Стеклянная вата (толщиной 9 мм)	0,32	0,4	0,51	0,6	0,65	0,6
Хлопчатобумажная ткань	0,03	0,04	0,11	0,17	0,24	0,35

 

Уровень сигнала  за преградой R_or оценивается выражением:

R_or = R_с+ 6 + 10lgS_or- К_or дБ,    (2)  

где R_c – уровень речевого сигнала в помещении, дБ;

S_or – площадь ограждения, м²;

К_or – коэффициент поглощения материала ограждения, дБ.

Звукоизолирующие  кабины каркасного типа обеспечивают ослабление до 40 дБ, бескаркасного - до 55 дБ.

1.2 Аппаратура и способы активной защиты помещений от утечки речевой информации

 

Виброакустический канал утечки образуют: источники  конфиденциальной информации (люди, технические устройства), среда распространения (воздух, ограждающие конструкции помещений, трубопроводы), средства съема (микрофоны, стетоскопы).

Для защиты помещений применяют генераторы белого или розового шума и системы вибрационного зашумления, укомплектованные, как правило, электромагнитными и пьезоэлектрическими вибропреобразователями.

Качество  этих систем оценивают превышением  интенсивности маскирующего воздействия над уровнем акустических сигналов в воздушной или твердой средах. Величина превышения помехи над сигналом регламентируется руководящими документами Гостехкомиссии РФ.

Известно, что наилучшие результаты дает применение маскирующих колебаний, близких по спектральному составу информационному сигналу. Шум таковым сигналом не является, кроме того, развитие методов шумоочистки в некоторых случаях позволяет восстанавливать разборчивость речи до приемлемого уровня при значительном (20 дБ и выше) превышении шумовой помехи над сигналом. Следовательно, для эффективного маскирования помеха должна иметь структуру речевого сообщения. Следует также отметить, что из-за психофизиологических особенностей восприятия звуковых колебаний человеком наблюдается асимметричное влияние маскирующих колебаний. Оно проявляется в том, что помеха оказывает относительно небольшое влияние на маскируемые звуки, частота которых ниже ее собственной частоты, но сильно затрудняет разборчивость более высоких по тону звуков. Поэтому для маскировки наиболее эффективны низкочастотные шумовые сигналы.

В большинстве  случаев для активной защиты воздушных  каналов используют системы виброзашумления, к выходам которых подключают громкоговорители. Так, в комплекте системы виброакустической защиты ANG-2000 (фирма REI) поставляется акустический излучатель OMS-2000. Однако применение динамиков создает не только маскирующий эффект, но и помехи нормальной повседневной работе персонала в защищаемом помещении.

Малогабаритный (111 х 70 х 22 мм) генератор WNG-023 диапазона 100... 12000 Гц в небольшом замкнутом пространстве создает помеху мощностью до 1 Вт, снижающую разборчивость записанной или переданной по радиоканалу речи.

Эффективность систем и устройств виброакустического зашумления определяется свойствами применяемых вибродатчиков, трансформирующих электрические колебания в упругие колебания (вибрации) твердых сред. Качество преобразования зависит от реализуемого физического принципа, конструктивно-технологического решения и условий согласования вибродатчика со средой.

Как было отмечено, источники маскирующих воздействий  должны иметь частотный диапазон, соответствующий ширине спектра речевого сигнала (200...5000 Гц), поэтому особую важность приобретает выполнение условий согласования преобразователя в широкой полосе частот. Условия широкополосного согласования с ограждающими конструкциями, имеющими высокое акустическое сопротивление (кирпичная стена, бетонное перекрытие) наилучшим образом выполняются при использовании вибродатчиков с высоким механическим импендансом подвижной части, каковыми на сегодняшний день являются пьезокерамические преобразователи.

Во время  работы вибродатчиков возникают  паразитные акустические шумы, вносящие дискомфорт и нарушающие нормальные условия труда в защищаемом помещении. В зависимости от механизма образования различают акустические шумы, переизлученные твердой средой, и звуковые колебания, генерируемые собственно преобразователем.

Основным источником паразитных акустических шумов является вибродатчик. На рисунке 3 приведены амплитудно-частотные характеристики акустических помех, создаваемых при работе систем виброакустического зашумления.

Рисунок 3. Амплитудно-частотные характеристики акустических помех:

1 – ANG-2000 + TRN-2000; 2 – VNG-006DM; 3 – VNG-006 (1997 г.); 4 –Заслон-АМ и Порог-2М; 5 – фоновые акустические шумы помещения.

 

Эксплуатационно-технические параметры современных систем виброакустического зашумления приведены в таблице 5.

Таблица 5 – системы виброакустического зашумления

Характеристика	Шорох-1	Шорох-2	ANG-2000
Количество независимых генераторов	3	1	1
Рабочий диапазон частот, кГц	0,2. .5,0	0,2...5,0	0,25. .5,0
Наличие эквалайзера	Есть	Есть	Нет
Максимальное количество вибродатчиков	КВП-2 – 72 и КВП-7 – 48	КВП-2 – 24 и КВП-7 – 16	TRN-2000 – 18
Эффективный радиус действия стеновых вибродатчиков на перекрытии толщиной 0,25 м, м	Не менее 6 (КВП-2)	Не менее 6 (КВП-2)	5 (TRN-2000)
Эффективный радиус действия оконных вибродатчиков на стекле толщиной 4 мм, м	Не менее 1,5 (КВП-7)	Не менее 1,5 (КВП-7)	-
Типы вибродатчиков	КВП-2, КВП-6, КВП-7	КВП-2, КВП-6, КВП-7	TRN-2000
Габариты вибродатчиков, мм	Ø40x30, Ø50x39, Ø33x8	Ø40x30, Ø50x39, Ø33x8	Ø100x38
Возможность акустического зашумления	Есть	Есть	Есть
Примечания	Сертификаты Гостехкомиссии РФ (для объектов I категории)		Сертификат Гостехкомиссии РФ (для объектов II категории)

 

Ввиду частотной  зависимости акустического сопротивления  материальных сред и конструктивных особенностей вибропреобразователей на некоторых частотах не обеспечивается требуемое превышение интенсивности маскирующей помехи над уровнем наведенного в ограждающей конструкции сигнала.

Увеличение  мощности помехи создает повышение  уровня паразитного акустического шума, что вызывает дискомфорт у работающих в помещении людей. Это приводит к отключению системы в наиболее ответственные моменты, создавая предпосылки к утечке конфиденциальных сведений.

1.2.1 Оптимальные параметры помех

 

При применении активных средств необходимая для  обеспечения защиты информации величина соотношения сигнал/шум достигается за счет увеличения уровня шумов в возможных точках перехвата информации при помощи генерации искусственных акустических и вибрационных помех. Частотный диапазон помехи должен соответствовать среднестатистическому спектру речи в" соответствии с требованиями руководящих документов.

В связи с  тем, что речь - шумоподобный процесс  со сложной (в общем случае случайной) амплитудной и частотной модуляцией, наилучшей формой маскирующего помехового сигнала является также шумовой процесс с нормальным законом распределения плотности вероятности мгновенных значений (т.е. «белый» или «розовый» шум).

Спектр помехи в общем случае должен соответствовать  спектру маскирующего сигнала, но с учетом того, что информационная насыщенность различных участков спектра информативного сигнала не одинакова, для каждой октавной полосы установлена своя величина превышения помехи над сигналом. Нормированные отношения сигнал/шум в октавных полосах для каждой категории выделенных помещений приводятся в руководящих документах. Такой дифференцированный подход к формированию спектра помехи позволяет минимизировать энергию помехи, снизить уровень паразитных акустических шумов при выполнении норм защиты информации. Такая помеха является оптимальной.

Следует отметить, что каждое помещение и каждый элемент строительной конструкции имеют свои индивидуальные амплитудно-частотные характеристики распространения колебаний. Поэтому при распространении форма спектра первичного речевого сигнала изменяется в соответствии с передаточной характеристикой траектории распространения. В этих условиях для создания оптимальной помехи, необходима корректировка формы спектра помехи в соответствии ее спектром информативного сигнала в точке возможного перехвата информации.

Техническая реализация активных методов защиты речевой информации, соответствующая требованиям руководящих документов, приведена на рисунке 4.

Рисунок 4. Техническая реализация активных методов защиты

речевой информации:

1 – генератор белого шума; 2 – полосовой фильтр; 3 – октавный эквалайзер с центральными частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц; 4 – усилитель мощности; 5 – система преобразователей (акустические колонки,

вибраторы).

 

В соответствии со структурной схемой построена система постановки виброакустических и акустических помех «Шорох-2», сертифицированная Гостехкомиссией России как средство защиты выделенных помещений I, II и III категории. Ниже приводятся основные характеристики системы.

Тактические характеристики.

Система «Шорох-2»  обеспечивает защиту от следующих технических средств съема информации:

• устройств,   использующих  контактные  микрофоны  (электронные, проводные и радиостетоскопы);
• устройств дистанционного съема информации (лазерные микрофоны, направленные микрофоны);   
• закладных устройств, внедряемых в элементы строительных 
  конструкций.

Система «Шорох-2»  обеспечивает защиту таких элементов  строительных конструкций, как:

• внешние стены и внутренние стены жесткости, выполненные из 
  монолитного железобетона, железобетонных панелей и кирпичной 
  кладки толщиной до 500 мм;
• плиты перекрытий, в том числе и покрытые слоем отсыпки и 
  стяжки;
• внутренние перегородки из различных материалов;
• остекленные оконные проемы;
• трубы отопления, водоснабжения, электропроводки;
• короба систем вентиляции;
• тамбуры.

Характеристики  генератора.

• Вид генерируемой помехи: аналоговый шум с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений.
• Действующее значение напряжения помехи: не менее 100В.
• Диапазон генерируемых частот: 157...5600 Гц.
• Регулировка спектра генерируемой помехи: пятиполосный, октавный эквалайзер
• Центральные частоты полос регулировки спектра: 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц.
• Глубина регулировки спектра по полосам: не менее: ± 20 дБ.
• Глубина регулировки уровня помехи: не менее 40 дБ.
• Общее количество одновременно подключаемых электроакустических преобразователей:

1. КВП-2, КВП-6: 6...24;

2. КВП-7: 4...16;
3. Акустических колонок (4...8 Ом): 4...16.

• Суммарная выходная мощность: не менее 30 Вт.

• Питание генератора: 220±22В/50 Гц.
• Габариты генератора: не более 280x270x120 мм.
• Масса генератора: не более 6 кг.

Характеристики  электроакустических преобразователей.

• Защищаемые поверхности:

1. КВП-7: стекла оконных проемов толщиной до 6 мм.

2. КВП-2: внутренние и внешние стены, плиты перекрытий, трубы инженерных коммуникаций. Стекла толщиной более 6 мм.

• Радиус действия одного преобразователя:

1. КВП-7 (на стекле толщиной 4 мм): 1,5+0,5 м.
2. КВП-2, КВП-6 (стена типа НБ-30 ГОСТ 10922-64): 6±1 м.

• Диапазон эффективно воспроизводимых частот: 175...6300 Гц.

• Принцип преобразования: пьезоэлектрический.
• Действующее значение входного напряжения: не более 105 В.
• Габаритные размеры, мм, не более

1. КВП-2: Ø 40x30;
2. КВП-6: Ø 50x40;
3. КВП-7: Ø 30x10.

• Масса, г, не более

1. КВП-2: 250;
2. КВП-6: 450;
3. КВП-7: 20.

1.2.2 Особенности постановки акустических помех

 

Основную  опасность, с точки зрения возможности  утечки информации по акустическому каналу, представляют различные строительные тоннели и короба, предназначенные для осуществления вентиляции и размещения различных коммуникаций, так как они представляют собой акустические волноводы. Контрольные точки при оценке защищенности таких объектов выбираются непосредственно на границе их выхода в выделенное помещение. Акустические излучатели системы постановки помех размещаются в объеме короба на расстоянии от выходного отверстия, равном диагонали сечения короба.

Дверные проемы, в том числе и оборудованные тамбурами, также являются источниками повышенной опасности и в случае недостаточной звукоизоляции также нуждаются в применении активных методов защиты. Акустические излучатели систем зашумления в этом случае желательно располагать в двух углах, расположенных по диагонали объема тамбура. Контроль выполнения норм защиты информации в этом случае, проводится на внешней поверхности внешней двери тамбура.