Содержание

Введение

     Информационная  сфера играет все возрастающую роль в обеспечении безопасности всех сфер жизнедеятельности общества. Через  эту сферу реализуется значительная часть угроз национальной безопасности государства.

     Одними  из основных источников угроз информационной безопасности являются деятельность иностранных разведывательных и специальных служб, преступных сообществ, организаций, групп, формирований и противозаконная деятельность отдельных лиц, направленная на сбор или хищение ценной информации, закрытой для доступа посторонних лиц. Причем в последние годы приоритет в данной сфере деятельности смещается в экономическую область.

     При сборе разведывательной информации на территории России широко используются портативные технические средства разведки. Поэтому в последние годы защите информации от утечки по техническим каналам уделяется все большее внимание.

     Цель  работы:

     рассмотреть методы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам.

     Поставленная  цель раскрывается через решение  следующих задач:

1. дать классификацию и краткую характеристику технических каналов утечки информации;
2. дать классификацию и краткую характеристику методам и средствам защиты информации, обрабатываемой техническими средствами приема, обработки, хранения и передачи информации (ТСПИ), от утечки по техническим каналам.

Классификация и краткая характеристика технических каналов утечки информации.

     Перехват  информации, обрабатываемой на объектах техническими средствами приема, обработки, хранения и передачи информации, осуществляется по техническим каналам.

     Технический канал утечки информации (ТКУИ) - это совокупность объекта разведки, технического средства разведки (TCP), с помощью которого добывается информация об этом объекте, и физической среды, в которой распространяется информационный сигнал.

     По  сути, под ТКУИ понимают способ получения с помощью TCP разведывательной информации об объекте. Причем под разведывательной информацией обычно понимаются сведения или совокупность данных об объектах разведки независимо от формы их представления.

     Сигналы являются материальными носителями информации. По своей физической природе сигналы могут быть электрическими, электромагнитными, акустическими и т.д. То есть сигналами, как правило, являются электромагнитные, механические и другие виды колебаний (волн), причем информация содержится в их изменяющихся параметрах.

     Для приема и измерения параметров сигналов служат технические средства разведки (TCP).

     В зависимости от физической природы  возникновения информационных сигналов, а также среды их распространения и способов перехвата TCP технические каналы утечки можно разделить на:

     электромагнитные, электрические и  параметрический  - для телекоммуникационной информации;

     воздушные (прямые акустические), вибрационные (виброакустические), электроакустические, оптико-электронный и параметрические - для речевой информации.

     К электромагнитным каналам  утечки информации относятся:

• перехват побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ) элементов ТСПИ;
• перехват ПЭМИ на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов в ТСПИ и вспомогательных технических средств и систем (ВТСС);
• перехват ПЭМИ на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.

Перехват  побочных электромагнитных излучений  ТСПИ осуществляется средствами радио-, радиотехнической разведки, размещенными вне контролируемой зоны.

     Электрические каналы утечки информации включают:

• съем наводок ПЭМИ ТСПИ с соединительных линий ВТСС и посторонних проводников;
• съем информационных сигналов с линий электропитания ТСПИ;
• съем информационных сигналов с цепей заземления ТСПИ и ВТС
• съем информации путем установки в ТСПИ электронных устройств перехвата информации.

     Перехват  информационных сигналов по электрическим  каналам утечки возможен путем непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС и посторонним проводникам, проходящим через помещения, где установлены ТСПИ, а также к системам электропитания и заземления ТСПИ.

     Электронные устройства перехвата информации, устанавливаемые в ТСПИ, часто называют аппаратными закладками. Они представляют собой мини-передатчики, излучение которых модулируется информационным сигналом.

     Перехваченная с помощью закладных устройств  информация или непосредственно передается по радиоканалу, или сначала записывается на специальное запоминающее устройство, а уже затем по команде передается на запросивший ее объект.

     В воздушных (прямых акустических) технических каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов является воздух. Для перехвата акустических сигналов в качестве датчиков средств разведки используются микрофоны. Сигналы, поступающие с микрофонов или непосредственно записываются на специальные портативные устройства звукозаписи, или передаются с использованием специальных передатчиков в пункт приема, где осуществляется их запись.

     Для перехвата акустической (речевой) информации используются:

• портативные диктофоны и проводные микрофонные системы скрытой звукозаписи;
• направленные микрофоны;
• акустические радиозакладки (передача информации по радиоканалу);
• акустические сетевые закладки (передача информации по сети электропитания 220 В);
• акустические ИК - закладки (передача информации по оптическому каналу в ИК - диапазоне длин волн);
• акустические телефонные закладки (передача информации по телефонной линии на высокой частоте);
• акустические телефонные закладки типа "телефонное ухо" (передача информации по телефонной линии "телефону-наблюдателю" на низкой частоте).

     В вибрационных (виброакустических) технических каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов являются ограждения конструкций зданий, сооружений (стены, потолки, полы), трубы водоснабжения, канализации и другие твердые тела.

     Для перехвата акустических колебаний  в этом случае используются средства разведки с контактными микрофонами:

• электронные стетоскопы;
• радиостетоскопы (передача информации по радиоканалу).

     Электроакустические технические каналы утечки информации возникают за счет преобразований акустических сигналов в электрические (электроакустических преобразований) и включают перехват акустических колебаний через ВТСС, обладающие "микрофонным эффектом", а также путем "высокочастотного навязывания".

     Перехват  акустических колебаний в данном канале утечки информации осуществляется путем непосредственного подключения к соединительным линиям ВТСС, обладающих "микрофонным эффектом", специальных высокочувствительных низкочастотных усилителей. Например, подключая такие средства к соединительным линиям телефонных аппаратов с электромеханическими вызывными звонками, можно прослушивать разговоры, ведущиеся в помещениях, где установлены эти аппараты.

     Технический канал утечки информации путем  "высокочастотного навязывания" может быть осуществлен путем несанкционированного контактного введения токов высокой частоты от генератора, подключенного в линию (цепь), имеющую функциональную связь с нелинейными или параметрическими элементами ВТСС, на которых происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным. Информационный сигнал в данных элементах ВТСС появляется вследствие электроакустического преобразования акустических сигналов в электрические. В силу того, что нелинейные или параметрические элементы ВТСС для высокочастотного сигнала, как правило, представляют собой несогласованную нагрузку, промодулированный высокочастотный сигнал будет отражаться от нее и распространяться в обратном направлении по линии или излучаться. Для приема излученных или отраженных высокочастотных сигналов используется специальные приемники с достаточно высокой чувствительностью.

     Оптико-электронный (лазерный) канал  утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих в акустическом поле тонких отражающих поверхностей (стекол окон, картин, зеркал и т.д.).

     Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные  лазерные акустические локационные системы (ЛАЛС), иногда называемые "лазерными микрофонами".

     Параметрические технические каналы утечки информации могут быть реализованы путем "высокочастотного облучения" ТСПИ. Помещения, где установлены полуактивные закладные устройства или технические средства, имеющие элементы, некоторые параметры которых изменяются по закону изменения акустического (речевого) сигнала.

     Для перехвата информации по данному  каналу необходимы специальные 

высокочастотные генераторы с антеннами, имеющими узкие  диаграммы направленности, и специальные радиоприемные устройства.

Классификация методов и средств защиты информации от утечки по техническим каналам.

     Защита  информации от утечки по техническим  каналам достигается проектно-архитектурными решениями, проведением организационных и технических мероприятий, а также выявлением портативных электронных устройств перехвата информации (закладных устройств).

     Организационное мероприятие - это мероприятие по защите информации, проведение которого не требует применения специально разработанных технических средств.

К основным организационным и режимным мероприятиям относятся:

• привлечение к проведению работ по защите информации организаций, имеющих лицензию на деятельность в области защиты информации, выданную соответствующими органами;
• категорирование и аттестация объектов ТСПИ и выделенных для проведения закрытых мероприятий помещений (далее выделенных помещений) по выполнению требований обеспечения защиты информации при проведении работ со сведениями соответствующей степени секретности;
• использование на объекте сертифицированных ТСПИ и ВТСС;
• установление контролируемой зоны вокруг объекта;
• привлечение к работам по строительству, реконструкции объектов ТСПИ, монтажу аппаратуры организаций, имеющих лицензию на деятельность в области защиты информации по соответствующим пунктам;
• организация контроля и ограничение доступа на объекты ТСПИ и в выделенные помещения;
• введение территориальных, частотных, энергетических, пространственных и временных ограничений в режимах использования технических средств, подлежащих защите;
• отключение на период закрытых мероприятий технических средств, имеющих элементы, выполняющие роль электроакустических преобразователей, от линий связи и т.д.

     Техническое мероприятие - это мероприятие по защите информации, предусматривающее применение специальных технических средств, а также реализацию технических решений.

     Технические мероприятия направлены на закрытие каналов утечки информации путем ослабления уровня информационных сигналов или уменьшением отношения сигнал/шум в местах возможного размещения портативных средств разведки или их датчиков до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки, и проводятся с использованием активных и пассивных средств.

К техническим мероприятиям с использованием пассивных средств относятся:

• контроль и ограничение доступа на объекты ТСПИ и в выделенные помещения:
• установка на объектах ТСПИ и в выделенных помещениях технических средств и систем ограничения и контроля доступа.
• локализация излучений:
• экранирование ТСПИ и их соединительных линий;
• заземление ТСПИ и экранов их соединительных линий;
• звукоизоляция выделенных помещений.
• развязывание информационных сигналов:
• установка специальных средств защиты типа "Гранит" во вспомогательных технических средствах и системах, обладающих «микрофонным эффектом» и имеющих выход за пределы контролируемой зоны (см. Приложение 1 рис. 1.1);
• установка специальных диэлектрических вставок в оплетки кабелей электропитания, труб систем отопления, водоснабжения и канализации, имеющих выход за пределы контролируемой зоны (см. Приложение 1 рис. 1.2);
• установка автономных или стабилизированных источников электропитания ТСПИ;
• установка устройств гарантированного питания ТСПИ (например, мотор-генераторов);
• установка в цепях электропитания ТСПИ, а также в линиях осветительной и розеточной сетей выделенных помещений помехоподавляющих фильтров типа ФП (см. Приложение 1 рис. 1.3 и 1.4).

К техническим мероприятиям с использованием активных средств относятся:

• пространственное зашумление:
• пространственное электромагнитное зашумление с использованием генераторов шума или создание прицельных помех (при обнаружении и определении частоты излучения закладного устройства или побочных электромагнитных излучений ТСПИ) с использованием средств создания прицельных помех (см. Приложение 1 рис. 1.5 и 1.6);
• создание акустических и вибрационных помех с использованием генераторов акустического шума (см. Приложение 1 рис. 1.7 и 1.8);
• подавление диктофонов в режиме записи с использованием подавителей диктофонов.
• линейное зашумление:
• линейное зашумление линий электропитания (см. Приложение 1 рис. 1.9 и 1.10)
• линейное зашумление посторонних проводников и соединительных линий ВТСС, имеющих выход за пределы контролируемой зоны

Методы  и средства защиты информации, обрабатываемой ТСПИ, от утечки по техническим каналам.

     Защита  информации, обрабатываемой техническими средствами, осуществляется с применением пассивных и активных методов и средств.

   Пассивные методы защиты информации направлены на:

• ослабление побочных электромагнитных излучений (информационных сигналов) ТСПИ на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• ослабление наводок побочных электромагнитных излучений (информационных сигналов) ТСПИ в посторонних проводниках и соединительных линиях ВТСС, выходящих за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
• исключение (ослабление) просачивания информационных сигналов ТСПИ в цепи электропитания, выходящие за пределы контролируемой зоны, до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов.

   Активные  методы защиты информации направлены на:

• создание маскирующих пространственных электромагнитных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала ТСПИ;
• создание маскирующих электромагнитных помех в посторонних проводниках и соединительных линиях ВТСС с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения средством разведки информационного сигнала ТСПИ.

     Ослабление  побочных электромагнитных излучений ТСПИ и их наводок в посторонних проводниках осуществляется путем экранирования и заземления ТСПИ и их соединительных линий.

     Исключение (ослабление) просачивания информационных сигналов ТСПИ в цепи электропитания достигается путем фильтрации информационных сигналов.

     Для создания маскирующих электромагнитных помех используются системы пространственного и линейного зашумления.

Экранирование технических средств

     Функционирование  любого технического средства информации связано с протеканием по его  токоведущим элементам электрических токов различных частот и образованием разности потенциалов между различными точками его электрической схемы, которые порождают магнитные и электрические поля, называемые побочными электромагнитными излучениями.

     Узлы  и элементы электронной аппаратуры, в которых имеют место большие напряжения и протекают малые токи, создают в ближней зоне электромагнитные поля с преобладанием электрической составляющей. Преимущественное влияние электрических полей на элементы электронной аппаратуры наблюдается и в тех случаях, когда эти элементы малочувствительны к магнитной составляющей электромагнитного поля.

     Узлы  и элементы электронной аппаратуры, в которых протекают большие  токи и имеют место малые перепады напряжения, создают в ближней зоне электромагнитные поля с преобладанием магнитной составляющей. Преимущественное влияние магнитных полей на аппаратуру наблюдается также в случае, если рассматриваемое устройство малочувствительно к электрической составляющей или последняя много меньше магнитной за счет свойств излучателя.

     Переменные  электрическое и магнитное поля создаются также в пространстве, окружающем соединительные линии (провода, кабели) ТСПИ.

     Побочные  электромагнитные излучения ТСПИ являются причиной возникновения электромагнитных и параметрических каналов утечки информации, а также могут оказаться причиной возникновения наводки информационных сигналов в посторонних токоведущих линиях и конструкциях. Поэтому снижению уровня побочных электромагнитных излучений уделяется большое внимание.

     Эффективным методом снижения уровня ПЭМИ является экранирование их источников.

     Различают следующие способы экранирования:

- электростатическое;

- магнитостатическое;

- электромагнитное.

     Электростатическое  и магнитостатическое экранирование основаны на замыкании экраном (обладающим в первом случае высокой электропроводностью, а во втором - магнитопроводностью) соответственно электрического и магнитного полей.

     Электростатическое  экранирование  по существу сводится к замыканию электростатического поля на поверхность металлического экрана и отводу электрических зарядов на землю (на корпус прибора).

     Заземление  электростатического экрана является необходимым элементом при реализации электростатического экранирования. Применение металлических экранов позволяет полностью устранить влияние электростатического поля. При использовании диэлектрических экранов, плотно прилегающих к экранируемому элементу, можно ослабить поле источника наводки в ε раз, где ε - относительная диэлектрическая проницаемость материала экрана.

     Основной  задачей экранирования электрических  полей является снижение емкости связи между экранируемыми элементами конструкции. Следовательно, эффективность экранирования определяется в основном отношением емкостей связи между источником и рецептором наводки до и после установки заземленного экрана. Поэтому любые действия, приводящие к снижению емкости связи, увеличивают эффективность экранирования.

     Экранирующее  действие металлического листа существенно  зависит от качества соединения экрана с корпусом прибора и частей экрана друг с другом. Особенно важно не иметь соединительных проводов между частями экрана и корпусом.

     В диапазонах метровых и более коротких длин волн соединительные проводники длиной в несколько сантиметров могут резко ухудшить эффективность экранирования. На еще более коротких волнах дециметрового и сантиметрового диапазонов соединительные проводники и шины между экранами недопустимы. Для получения высокой эффективности экранирования электрического поля здесь необходимо применять непосредственное сплошное соединение отдельных частей экрана друг с другом.

     Узкие щели и отверстия в металлическом  экране, размеры которых малы по сравнению с длиной волны, практически  не ухудшают экранирование электрического поля.

     С увеличением частоты эффективность экранирования снижается. Основные требования, которые предъявляются к электрическим экранам, можно сформулировать следующим образом:

• конструкция экрана должна выбираться такой, чтобы силовые линии электрического поля замыкались на стенки экрана, не выходя за его пределы;
• в области низких частот (при глубине проникновения (δ) больше толщины (d), т.е. при δ>d) эффективность электростатического экранирования практически определяется качеством электрического контакта металлического экрана с корпусом устройства и мало зависит от материала экрана и его толщины;
• в области высоких частот (при d<δ) эффективность экрана, работающего в электромагнитном режиме, определяется его толщиной, проводимостью и магнитной проницаемостью.

     Магнитостатическое экранирование используется при необходимости подавить наводки на низких частотах от 0 до 3...10 кГц.

     Основные  требования, предъявляемые к магнитостатическим экранам, можно свести к следующим:

• магнитная проницаемость μа материала экрана должна быть возможно более высокой. Для изготовления экранов желательно применять магнитомягкие материалы с высокой магнитной проницаемостью (например, пермаллой);
• увеличение толщины стенок экрана приводит к повышению эффективности экранирования, однако при этом следует принимать во внимание возможные конструктивные ограничения по массе и габаритам экрана;
• стыки, разрезы и швы в экране должны размещаться параллельно линиям магнитной индукции магнитного поля. Их число должно быть минимальным;
• заземление экрана не влияет на эффективность магнитостатического экранирования.

     Эффективность магнитостатического экранирования  повышается при применении многослойных экранов.

     Экранирование высокочастотного магнитного поля основано на использовании магнитной индукции, создающей в экране переменные индукционные вихревые токи (токи Фуко). Магнитное поле этих токов внутри экрана будет направлено навстречу возбуждающему полю, а за его пределами - в ту же сторону, что и возбуждающее поле. Результирующее поле оказывается ослабленным внутри экрана и усиленным вне его. Вихревые токи в экране распределяются неравномерно по его сечению (толщине). Это вызывается явлением поверхностного эффекта, сущность которого заключается в том, что переменное магнитное поле ослабевает по мере проникновения в глубь металла, так как внутренние слои экранируются вихревыми токами, циркулирующими в поверхностных слоях.

     Благодаря поверхностному эффекту плотность  вихревых токов и напряженность переменного магнитного поля по мере углубления в металл падает по экспоненциальному закону.

     Эффективность магнитного экранирования зависит  от частоты и электрических свойств материала экрана. Чем ниже частота, тем слабее действует экран, тем большей толщины приходится его делать для достижения одного и того же экранирующего эффекта. Для высоких частот, начиная с диапазона средних волн, экран из любого металла толщиной 0,5 ... 1,5 мм действует весьма эффективно. При выборе толщины и материала экрана следует учитывать механическую прочность, жесткость, стойкость против коррозии, удобство стыковки отдельных деталей и осуществления между ними переходных контактов с малым сопротивлением, удобство пайки, сварки и пр..

     Для частот выше 10 МГц медная и тем более серебряная пленка толщиной более 0,1 мм дает значительный экранирующий эффект. Поэтому на частотах выше 10 МГц вполне допустимо применение экранов из фольгированного гетинакса или другого изоляционного материала с нанесенным на него медным или серебряным покрытием.