Защита телефонного аппарата
Содержание
Введение
Любая фирма, любое предприятие имеет разнообразные технические средства, предназначенные для приема, передачи, обработки и хранения информации. Физические процессы, происходящие в таких устройствах при их функционировании, создают в окружающем пространстве побочные излучения, которые можно обнаруживать на довольно значительных расстояниях (до нескольких сотен метров) и, следовательно, перехватывать.
Физические явления, лежащие в основе излучений, имеют различный характер, тем не менее, утечка информации за счет побочных излучений происходит по своего рода "системе связи", состоящей из передатчика (источника излучений), среды, в которой эти излучения распространяются, и приемника. Такую "систему связи" принято называть техническим каналом утечки информации.
Технические каналы утечки информации делятся на:
- радиоканалы (электромагнитные излучения радиодиапазона);
- электрические (напряжения и токи в различных токопроводящих
коммуникациях);
- акустические (распространение звуковых колебаний в любом
звукопроводящем материале);
- оптические (электромагнитные излучения в видимой, инфракрасной
и ультрафиолетовой частях спектра).
Источниками излучений в технических каналах являются разнообразные технические средства, особенно те, в которых циркулирует конфиденциальная информация. К их числу относятся:
- сети электропитания и линии заземления;
- автоматические сети
- системы факсимильной, телекодовой и телеграфной связи;
- средства громкоговорящей связи;
- средства звуко- и видеозаписи;
- системы звукоусиления речи;
- электронно-вычислительная
- электронные средства
Кроме того, источником излучений в технических каналах утечки информации может быть голос человека. Средой распространения акустических излучений в этом случае является воздух, а при закрытых окнах и дверях - воздух и различные звукопроводящие коммуникации. Если при этом для перехвата используются специальные микрофоны, то образуется акустический канал утечки информации. Важно отметить, что технические средства не только сами излучают в пространство сигналы, содержащие обрабатываемую ими информацию, но и улавливают за счет микрофонов либо антенных свойств другие излучения (акустические, электромагнитные), существующие в непосредственной близости от них. Уловив, они преобразовывают принятые излучения в электрические сигналы и бесконтрольно передают их по своим линиям связи на значительные расстояния. Это еще больше повышает опасность утечки информации. К числу технических устройств, способных образовывать электрические каналы утечки относятся телефоны (особенно кнопочные), датчики охранной и пожарной сигнализации, их линии, а также сеть электропроводки.
В настоящей работе рассматриваются типовые схемы защиты телефонного аппарата, а также методы и средства постановки помех в телефонных линиях. Также рассматриваются номенклатура имеющихся отечественных средств защиты информации в телефонных линиях.
1 технические средства защиты телефонных линий
Защита речевой информации является одной из важнейших задач в общем комплексе мероприятий по обеспечению информационной безопасности объекта или учреждения.
Среди всего многообразия способов несанкционированного перехвата информации особое место занимает прослушивание телефонных переговоров, поскольку телефонная линия — самый первый, самый удобный и при этом самый незащищенный источник связи между абонентами в реальном масштабе времени.
На заре развития телефонной связи никто особо не задумывался о защите линий от прослушивания, и электрические сигналы распространялись по проводам в открытом виде. В наше время микроэлектронной революции прослушать телефонную линию стало простым и дешевым делом. Можно уверенно заявить о том, что если злоумышленник принял решение о «разработке» объекта, то первое, что он скорее всего сделает, это начнет контроль телефонных переговоров. Его можно осуществлять, не заходя в помещение, при минимальных затратах и минимальном риске. Нужно просто подключить к телефонной линии объекта специальное приемно-передающее или регистрирующее устройство.
С точки зрения безопасности телефонная связь имеет еще один недостаток: возможность перехвата речевой информации из помещений, по которым проходит телефонная линия и где подключен телефонный аппарат. Это осуществимо даже тогда, когда не ведутся телефонные переговоры (так называемый микрофонный эффект телефона и метод высокочастотного (ВЧ) навязывания). Для такого перехвата существует специальное оборудование, которое подключается к телефонной линии внутри контролируемого помещения или даже за его пределами.
1.1 Каналы утечки речевой информации при использовании телефонных аппаратов
При установке в выделенном помещении телефонного аппарата у предполагаемого «противника» (лица или группы лиц, заинтересованных в получении информации конфиденциальной информации) появляется возможность перехвата речевой информации по электроакустическому каналу. Кроме того, телефонные линии, проходящие через данное помещение, могут использоваться в качестве источников питания для электронных устройства перехвата речевой информации (закладных устройств), а также для передачи перехваченной ими информации.
Перехват разговоров, ведущихся в помещениях, по электроакустическому каналу возможен за счёт так называемого «микрофонного эффекта», т.е. преобразования акустических колебаний в электрические различными элементами вспомогательных технических средств. В телефонных аппаратах к таким элементам относятся: звонковая цепь, телефонный, микрофонный капсюли и т.д. За счёт акустоэлектрических преобразований в этих элементах возникают информационные (опасные) сигналы.
При положенной трубке телефонный и
микрофонный капсюли гальваниче
Перехват возникающих в
Для повышения дальности перехвата информации низкочастотный усилитель подключают к линии через устройство анализа состояния телефонной линии, включаемое в разрыв телефонной линии (рисунок 1.2).
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 съёма информации значительно уменьшается уровень шумов в линии и, следовательно, повышается дальность перехвата информации.
Второй способ повышения дальности перехвата информации заключается в использовании метода «высокочастотного навязывания», который может быть осуществлён путём контактного введения токов высокой частоты от генератора, подключённого в телефонную линию [12]. Частота сигнала «навязывания» может составлять от 30…100 кГц до 5…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. Отражённый высокочастотный сигнал принимается и обрабатывается специальным приёмным устройством, также подключаемым к телефонной линии (рисунок 1.3). Устройство анализа состояния телефонной линии выполняет функции, рассмотренные выше.
Дальность перехвата информации при использовании метода "высокочастотного навязывания" может составлять несколько сот метров.
Наряду с электроакустическими каналами утечки информации для прослушивания разговоров в помещениях могут использоваться электронные устройства перехвата речевой 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…100 кГц до 5…10 МГц и более).
Для передачи информацию по телефонной линии на низких частотах используются микрофонные проводные системы и устройства типа «телефонного уха» [12].
Типовое электронное устройство перехвата информации проводной микрофонной системы включает микрофон, микрофонный усилитель, электронный коммутатор и устройство анализа состояния телефонной линии (рисунок 1.4).
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 приёмного 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 может составлять несколько километров.
Схема перехвата информации с использованием устройств типа «телефонного уха» показана на рисунке 1.5.
В данной системе в качестве устройства дистанционного управления закладкой и приёмного устройства используются обычный телефонный аппарат (возможно использование аппаратов сотовой связи).
Принцип работы закладного устройства заключается в следующем [12]. После набора номера «телефона-наблюдателя», к линии которого подключено закладное 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 приёме 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 приём-передачу информации и в линию подается сигнал с выхода микрофонного усилителя, что обеспечивает звонящему абоненту возможность прослушивания разговоров, ведущихся в комнате, где установлено закладное устройство.
При поднятии трубки «телефона-наблюдателя» микрофонный усилитель от телефонной линии отключается.
В отличие от проводных микрофонных систем в системе перехвата информации с использованием устройств типа «телефонного уха» дальность передачи информации практически не ограничена.
Как правило, питание закладных
устройств с передачей
Схема системы передачи информации по телефонной линии на высокой частоте представлена на рисунке 1.6. Фактически закладное 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 может составлять несколько километров. Но при этом передача информации возможна как по незанятой телефонной линии, так и при ведении телефонных разговоров по ней.
Питание закладных устройств с передачей информации по телефонной линии на высокой частоте может осуществляться как от телефонной линии, так и от автономных источников питания.
Наряду с перехватом разговоров, ведущихся в выделенных помещениях, противник имеет возможность прослушивать конфиденциальные разговоры, ведущиеся по телефонным линия. Прослушивание телефонных разговоров осуществляется с использованием электронных устройств перехвата речевой информации, подключаемых к телефонным линиям последовательно (в разрыв одного из проводов), параллельно (одновременно к двум проводам) и с помощью индукционного датчика (бесконтактное подключение) [12]. Основные схемы подключения закладных устройств приведены на рисунках 1.7-1.9.
Питание электронных устройств перехвата речевой информации при последовательном и параллельном подключении осуществляется от телефонной линии, а при бесконтактном – от автономного источника тока. Получаемая информация передается, как правило, по радиоканалу.
Радиопередающее устройство активизируется только на время телефонного разговора. Кроме того, устройство может осуществлять запись речевой информации на магнитный носитель. При этом устройство записи активизируется только в процессе ведения телефонного разговора.
1.2 Защита речевой информации при использовании телефонных аппаратов
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 [11, 13]:
- 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 встречно включённых диода, имеющих вольт-амперную характеристику (зависимость значения протекающего по диоду электрического тока от приложенного к нему напряжения), показанную на рис. 1.10 [11]. 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 влияние на прохождение через диоды полезных сигналов [12].
Диодные ограничители включаются последовательно в линию звонка (рис. 1.11 б) или непосредственно в каждую из телефонных линий (рис. 1.12) [2, 3, 5, 11].
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. 1.11) [2, 3, 5, 11]. Ёмкость 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, ёмкостью 1 мкФ, а для установки в микрофонную цепь 0,01 мкФ [3]. Более сложное фильтрующее устройство представляет собой многозвенный фильтр низкой частоты на LC-элементах.
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. 1.12) [3]. 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.
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" [14]. Устройство имеет следующие режимы работы: дежурный режим, режим передачи сигналов вызова и рабочий режим.
В дежурном режиме (при положенной телефонной трубке) телефонный аппарат отключён 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 её 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, использующими 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…200 Гц до 6…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. 1.13.) 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.
К сертифицированным средствам линейного зашумления относятся устройства типа МП-1А (защита аналоговых телефонных аппаратов) и МП-1Ц (защита цифровых телефонных аппаратов) и др. [8].
1.3 Классификация методов защиты речевой информации при использовании телефонных аппаратов
Защита информации, передаваемой по телефонным линиям связи, может осуществляться на семантическом и энергетическом уровнях. На семантическом уровне защита информации достигается применением криптографических методов и средств защиты и направлена на исключение её получения (выделения), даже при перехвате «противником» информационных сигналов. Методы защиты информации на энергетическом уровне направлены на исключение (затруднение) приёма противником (злоумышленником) непосредственно информационных сигналов путём уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством несанкционированного съёма информации.
Рассмотрим только методы защиты информации на энергетическом уровне.
При защите телефонных разговоров на энергетическом уровне осуществляется подавление электронных устройств перехвата информации с использованием активных методов и средств, к основным из которых относятся [13]:
- метод синфазной низкочастотной маскирующей помехи;
- метод высокочастотной маскирующей помехи;
- метод «ультразвуковой» маскирующей помехи;
- метод повышения напряжения;
- метод "обнуления";
- метод низкочастотной маскирующей помехи;
- компенсационный метод;
- метод "выжигания".
Суть метода синфазной маскирующей низкочастотной помехи заключается в подаче во время разговора в каждый провод телефонной линии с использованием единой системы заземления аппаратуры АТС и нулевого провода электросети 220 В (нулевой провод электросети заземлен) согласованных по амплитуде и фазе маскирующих помеховых сигналов речевого диапазона частот (как правило, основная мощность помехи сосредоточена в диапазоне частот стандартного телефонного канала от 300 до 3400 Гц) [15]. В телефонном аппарате эти помеховые сигналы компенсируют друг друга и не оказывают мешающего воздействия на полезный сигнал (телефонный разговор). Если же информация снимается с одного провода телефонной линии, то помеховый сигнал не компенсируется. А так как его уровень значительно превосходит полезный сигнал, то перехват информации (выделение полезного сигнала) становится невозможным.
В качестве маскирующего помехового сигнала, как правило, используются дискретные сигналы (псевдослучайные последовательности импульсов) речевого диапазона частот.
Метод синфазной маскирующей низкочастотной помехи используется для подавления:
- электронных устройств перехвата речевой информации с телефонных линий с передачей информации по радиоканалу (такие устройства частот называют телефонными ретрансляторами или телефонными радиозакладками), подключаемых к телефонной линии последовательно (в разрыв одного из проводов);
- телефонных радиозакладок, диктофонов и устройств записи на основе использования цифровых методов, подключаемых к одному из проводов телефонной линии с помощью индукционного датчика.
Метод высокочастотной маскирующей помехи заключается в подаче во время разговора в телефонную линию широкополосного (ширина спектра помехового сигнала составляет несколько килогерц) маскирующего помехового сигнала в диапазоне высоких частот звукового диапазона (то есть в диапазоне выше частот стандартного телефонного канала) [4, 5, 7].
Частоты маскирующих помеховых
сигналов подбираются таким образом,
чтобы после прохождения
Для исключения воздействия маскирующего помехового сигнала на телефонный разговор в устройстве защиты устанавливается специальный низкочастотный фильтр с граничной частотой выше 3,4 кГц, подавляющий (шунтирующий) помеховые сигналы и не оказывающий существенного влияния на прохождение полезных сигналов. Аналогичную роль выполняют полосовые фильтры, установленные на городских АТС, пропускающие сигналы, частоты которых соответствуют стандартному телефонному каналу, и подавляющие помеховый сигнал.
В качестве маскирующего сигнала используются широкополосные аналоговые сигналы типа "белого шума" или дискретные сигналы типа псевдослучайной последовательности импульсов [4, 7, 11, 15].
Данный метод используется для подавления практически всех типов электронных устройств перехвата речевой информации как контактного (последовательного и параллельного) подключений к линии, так и бесконтактного подключения к линии с использованием индукционных датчиков различного типа. Однако эффективность подавления средств съёма информации с подключением к линии при помощи индукционных датчиков (особенно, не имеющих предусилителей) значительно ниже, чем средств с гальваническим подключением к линии.
У телефонных радиозакладок с
Типовые спектрограммы излучения телефонных радиозакладок в условиях маскирующих высокочастотных помех приведены на рис. 1.14 и 1.15 [11].
Метод «ультразвуковой» маскирующей помехи в основном аналогичен рассмотренному выше. Отличие состоит в том, что используемые частоты помехового сигнала находится в диапазоне от 20-25 кГц до 50-100 кГц.
Метод повышения напряжения заключается в поднятии напряжения в телефонной линии во время разговора и используется для ухудшения качества функционирования телефонных радиозакладок за счёт перевода их передатчиков в нелинейный режим работы [7]. Поднятие напряжения в линии до 18-24 В вызывает у теле-фонных радиозакладок с последовательным подключением и параметрической стабилизацией частоты "уход" несущей частоты и ухудшение разборчивости речи вследствие «размытия» спектра сигнала. У телефонных радиозакладок с последовательным подключением и кварцевой стабилизацией частоты наблюдается уменьшение отношения сигнал/шум на 3-10 дБ. Телефонные радиозакладки с параллельным подключением при таких напряжениях в ряде случаев просто отключаются.
Метод "обнуления" предусматривает подачу во время разговора в линию постоянного напряжения, соответствующего напряжению в линии при поднятой телефонной трубке, но обратной полярности.
Этот метод используется для нарушения функционирования электронных устройств перехвата информации с контактным подключением к линии и использующих её в качестве источника питания. К таким устройствам относятся параллельные телефонные аппараты и телефонные радиозакладки.
Метод низкочастотной маскирующей помехи заключается в подаче в линию при положенной телефонной трубке маскирующего низкочастотного помехового сигнала и применяется для активизации (включения на запись) диктофонов, подключаемых к телефонной линии с помощью адаптеров или индукционных датчиков, что приводит к сматыванию плёнки в режиме записи шума (то есть при отсутствии полезного сигнала).
Компенсационный метод используется для маскировки (скрытия) речевых сообщений, передаваемых абоненту по телефонной линии, и обладает высокой эффективностью подавления всех известных средств несанкционированного съёма информации [1].
Суть метода заключается в следующем [1]: при передаче скрываемого сообщения на приёмной стороне в телефонную линию при помощи специального генератора подается маскирующая помеха (цифровой или аналоговый маскирующий сигнал речевого диапазона с известным спектром). Одновременно этот же маскирующий сигнал ("чистый" шум) подаётся на один из входов двухканального адаптивного фильтра, на другой вход которого поступает аддитивная смесь принимаемого полезного сигнала речевого сигнала (передаваемого сообщения) и этого же помехового сигнала. Аддитивный фильтр компенсирует (подавляет) шумовую составляющую и выделяет полезный сигнал, который подается на телефонный аппарат или устройство звукозаписи.
Метод "выжигания" реализуется путём подачи в линию высоковольтных (напряжением более 1500 В) импульсов, приводящих к электрическому "выжиганию" входных каскадов электронных устройств перехвата информации и блоков их питания, гальванически подключённых к телефонной линии [9,10].
При использовании данного метода телефонный аппарат от линии отключается. Подача импульсов в линию осуществляется два раза. Первый (для "выжигания" параллельно подключённых устройств) – при разомкнутой телефонной линии, второй (для "выжигания" последовательно подключённых устройств) – при закороченной (как правило, в центральном распределительном щитке здания) телефонной линии.
Для защиты телефонных линий используются как простые устройства, реализующие один метод защиты, так и сложные, обеспечивающие комплексную защиту линий различными методами, включая защиту от утечки информации по электроакустическому каналу.

- Защита территории и населения от чрезвычайных ситуаций
- Защита территорий от подтоплений
- Защита товарного знака
- Защита трудовых прав граждан
- Защита трудовых прав граждан
- Защита трудовых прав и свобод работника
- Защита трудовых прав работника
- Защита системы электронной почты. Спам и борьба с ним
- Защита смежных прав
- Защита столбчатых фундаментов от солевой коррозии
- Защита стратегических интересов России в сфере государственного управления
- Защита строительных конструкций от коррозии
- Защита СУБД
- Защита с/х растений от вредителей