Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный технический университет имени Н.Э. Баумана

Курсовая работа

по предмету: Технические средства обеспечения информационной безопасности

на тему: Контроль защищенности речевой информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам

Выполнил:

Никеева А.С.

Москва 2013

Содержание

• 1. Задание
• 2. Исходные данные для проведения расчетов
• 3. Условные обозначения
• 4. Оценка защищенности речевой информации
• Вывод
• Литература
• Приложение

1. Задание

1. Произвести расчет значений октавного уровня соотношения «сигнал/шум» на основе исходных данных.

2. Произвести расчет словесной разборчивости речи на основе исходных данных.

3. Оформить результаты в виде расчетно-пояснительной записки. В расчетно-пояснительной записке по результатам расчетов сделать вывод о выполнении норм защищенности помещения от утечки речевой информации по акустическому каналу. В случае невыполнения норм сформулировать предложения по обеспечению требуемого уровня защищенности речевой информации от утечки по техническому каналу.

4. К расчетно-пояснительной записке приложить протокол инструментального контроля выполнения норм противодействия акустической речевой разведки, образец которого указан в приложении А.

2. Исходные данные для проведения расчетов

3. Условные обозначения

L_с - уровень речевого сигнала, полученного на входе измерительного устройства для каждой октавной полосы;

L_ш - уровень шумов в помещении для каждой октавной полосы номера;

L₁ - уровень сигнала в помещении;

L₂ - уровень сигнала в месте измерения;

а - октавные полосы, в которых необходимо произвести расчет;

f_i - средняя частота полосы i;

- формантный параметр полосы i;

- весовой коэффициент полосы i;

- отношение «сигнал/шум» полосы i;

- коэф. восприятия формант слуховым аппаратом человека полосы i;

R - интегральный индекс артикуляции речи;

S - слоговая разборчивость;

W - словесная разборчивость;

Е_ф - уровень ощущения формант;

Q_пер - звукоизолирующая способность стены (двери, окна) на частоте 1000 Гц;

А_{ф. русск} - заданный суммарный уровень разборчивости формант на русском языке.

4. Оценка защищенности речевой информации

Контролируемыми показателями выполнения норм противодействия акустической речевой разведке являются:

- распределение отношений «сигнал/шум», дБ, в октавных полосах частот в контрольных точках для нормированного энергетического спектра речевого сигнала;

- словесная разборчивость речи, определяемая в контрольных точках для нормированного энергетического спектра речевого сигнала.

Определим значения уровня отношения «сигнал/шум» для каждой октавной полосы по формуле:

Е_i = L_ci - L_шi - Д L_т, (1)

где Lт = (20...40) дБ - поправка, позволяющая получить превышение сигнала над помехой (шумом) в контрольной точке и повышение достоверности и точности измерений. Примем Lт = 35 дБ.

Из формулы (1) получаем:

Словесная разборчивость речи W рассчитывается по формуле в диапазоне значений словесной разборчивости от 0 до 1.

(2)

где - интегральный индекс артикуляции речи (3):

(4)

- значение весового коэффициента в i-й октавной полосе;

- параметр отношения «сигнал/шум»;(5)

- отношение «сигнал/шум» в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ]; (6)

- средний спектральный уровень речевого сигнала в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ];

- уровень шума (помехи) в месте измерения в i-й октавной полосе, [дБ];

ДА - значение формантного параметра спектра речевого сигнала в i-й октавной полосе, [дБ];

N - количество октавных полос, в которых проводится измерение.

Количество октавных полос по условию равно 4.

Словесную разборчивость речи W можно определить по графику на рис. 1

Рис.1. Зависимость разборчивости слов от разборчивости формант

Метод определения словесной разборчивости W основан на экспериментальных исследованиях Н.Б. Покровского. В настоящем методе спектр речи разбивается на N частотных полос, которые указаны в таблице.

Таблица 1. Значения октавных полос

Рассчитаем по формуле (6) отношение «сигнал/шум» в месте измерения в каждой октавной полосе:

Под формантой понимается максимум огибающей спектра звука в i-й спектральной полосе. При этом будем полагать, что формантный параметр ДА_i характеризует энергетическую избыточность речевого сигнала.

Значения формантных параметров ДА_i определяются в соответствии с графиком на рис. 2, либо из соотношения (ошибка аппроксимации менее 1 %):

(7)

Рис.2. Зависимость формантного параметра ДА_i от частоты октавной полосы

По формуле (7) получим следующие значения формантных параметров октавных полос: речь акустический канал утечка

По формуле (5) определим параметры отношения «сигнал/шум» для каждой октавной полосы:

По формуле (4) получим для каждой октавной полосы:

Значения весовых коэффициентов определяются по графику рис. 3 (график функции распределения формант, характеризующий вероятность встречаемости формант в различных участках речевого спектра) при условиях f = f_в,i и f = f_н,i , или из соотношения:

(8)

Рис.3. Функция распределения формант

По формуле (8) получим для каждой октавной полосы значения весовых коэффициентов. Определим значения k(f_в.i), k(f_н.i) и весовой коэффициент k_i для каждой i-й частотной полосы.

Таблица 2. Значения k(f_в.i), k(f_н.i), k_i

По формуле (3) вычислим интегральный индекс артикуляции речи:

По формуле (2) вычислим словесную разборчивость речи W:

Сравнивая полученную словесную разборчивость с нормированными значениями из таблицы 3, можно сделать вывод, что нормы противодействия акустической речевой разведке на основе показателя словесной разборчивости выполняются.

Таблица 3. Нормы противодействия акустической речевой разведке

Сравнив полученные в результате расчётов значения уровня отношения «сигнал/шум» с нормированными значениями из таблицы 4, делаем вывод, что нормы противодействия акустической речевой разведке на основе уровня отношения «сигнал/шум» выполняются.

Таблица 4. Нормированные значения уровня отношения «сигнал/шум»

Вывод

В ходе выполнения курсового проекта мы ознакомились с методикой контроля защищенности речевой информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам.

В ходе проведенных исследований установлено, что нормы противодействия акустической речевой разведке выполняются и полученный результат соответствует нормированному значению.

Литература

1) Справочник - Акустика, 1989г.

2) Вахитов Я. Ш. - Теоретические основы электроакустики и электроакустическая аппаратура, 1982г.

3) Покровский Н.Б. - Расчет и измерение разборчивости речи. М.: Гос. Издательство литературы по вопросам связи и радио, 1962. 392 с.

4) Заборов В. И., Лалаев Э. М., Никольский В. Н. - Звукоизоляция в жилых и общественных зданиях, 1979.

5) Калинцев Ю. К. - Разборчивость речи в цифровых вокодерах, 1991г.

6) Сапожков А. А. - Звукофикация помещений, 1979г.

7) Ирина Алдошина - Субъективные и объективные методы оценки разборчивости речи, 2002г.

8) Хорев А. А. - Технические каналы утечки информации.

9) Волобуев С. В. - Оценка акустической защищённости без применения инструментальных средств, 1999г.

10) ГОСТ Р 50840-95. Государственный стандарт Российской Федерации. - Передача речи по трактам связи. Методы оценки качества, разборчивости и узнаваемости. Издание официальное. - М.: Госстандарт России, 1997.

Приложение

ООО «Информационная защита»

ПРОТОКОЛ № 75 инструментального контроля выполнения норм противодействия акустической речевой разведки

1. Объект контроля: служебный кабинет технологического бюро.

2. Описание объекта: служебный кабинет, предназначенный для проведения работ по разработке технологии изготовления изделий, учета новых технологических решений, взаимодействия с конструкторским бюро и производственными цехами. Объект контроля представляет собой помещение 5,2х4,7 м, высота потолка 3 м, имеет двойную деревянную дверь, 3 окна с двойным остеклением, имеющее кирпичные оштукатуренные стены с наклеенными обоями. Искусственное освещение состоит из ламп накаливания в количестве 12 штук. В кабинете расположены 6 рабочих мест, каждое из которых включает в себя стол, персональный компьютер, принтер, стул, сейф. Кроме того, в кабинете имеются шкафы в количестве 3 штук, а также плоттер.

3. Вид контроля: периодический.

4. Вид канала перехвата речевой информации: виброакустический.

5. Контролируемый объект: помещение общего назначения.

6. Специальные меры защиты информации не применяются.

7. Измерительная аппаратура: конденсаторный микрофон M-600HV, звуковой редактор Adobe Audition 1.0.

8. Метод проведения измерений:

а) Предварительное обследование выделенного помещения и выбор по его результатам контрольных точек, в которых будет проводиться оценка защищенности;

б) Размещение аппаратуры, проведение измерений и обработка результатов.

9. Таблицы результатов измерений и расчетов показателя противодействия: (таблица А1, таблица А2)

Заключение о выполнении норм противодействия: нормы выполняются.

Контроль выполнила: студентка группы ИУ8-103 Никеева А.С. в присутствии представителя: преподавателя МГТУ им. Н.Э. Баумана Шатунова А.В.

Дата проведения контроля « 02 » мая 2013 года.

Табл. А1 - Результаты определения уровня отношения «сигнал/шум» в октавных полосах в контрольной точке.

Табл. А2 - Результаты расчета значения показателя противодействия акустической речевой разведке в контрольной точке

Размещено на Allbest.ru