Методы защиты речевой информации от утечки по техническим каналам

Размещено на http://allbest.ru

КНУ им. Тараса Шевченка

Радиофизический факультет

Курсовая работа на тему:

Методы защиты речевой информации от утечки по техническим каналам

Иванов Александр Андреевич

Студент 3 курса



Содержание

1. Обоснование критериев эффективности защиты речевой информации от утечки по техническим каналам

2. Способы перехвата информации обрабатываемой техническими средствами

3. Каналы утечки информации

3.1 Электромагнитные каналы утечки информации

3.2 Электрические каналы утечки информации

3.3 Специально создаваемые технические каналы утечки информации

4. Устройств перехвата информации

4.1 Электронные устройства для поиска устройств перехвата информации

4.2 Индикаторы поля

5. Снятие информации со стекла и борьба с ним

5.1 Лазерные средства акустической разведки

5.2 Физические основы перехвата речи лазерными микрофонами

5.3 Использование ИК-диапазона для снятия информации с оконного стекла

6. Противодействие снятию со стекла информации по ИК-каналу

7. Противодействие электронным приборам утечки речевой информации



1. Обоснование критериев эффективности защиты речевой информации от утечки по техническим каналам

Под информацией понимаются сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления. К основным угрозам безопасности защищаемой информации относятся: несанкционированное распространение сведений (утечка информации) и несанкционированное целенаправленное или непреднамеренное воздействие на информацию или ее носитель. Утечка информации может происходить в трех формах: разглашение, разведка и несанкционированный доступ к информации.

Защищаемая информация может быть представлена в различных формах, основными из которых являются:

* документированная информация;

* телекоммуникационная информация;

* акустическая (речевая) информация и т. п.

К документированной информации относится зафиксированная на материальном носителе путем документирования информация с реквизитами, позволяющими определить такую информацию или в установленных законодательством Российской Федерации случаях ее материальный носитель [11].

К телекоммуникационной информации относится информация, обрабатываемая техническими средствами или передаваемая по линиям (каналам) связи.

Причем под обобщенным термином «обработка информации» понимают совокупность операций сбора, накопления, ввода, вывода, приема, передачи, записи, хранения, регистрации, уничтожения, преобразования и отображения информации. Под акустической информацией обычно понимается информация, носителями которой являются акустические сигналы. В том случае, если источником информации является человеческая речь, акустическая информация называется речевой.

Частоты акустических колебаний в пределах 20 - 20 000 Гц называют звуковыми (их может воспринимать человеческое ухо), ниже 20 Гц - инфразвуковыми, а выше 20 000 Гц - ультразвуковыми.

Первичными источниками акустических сигналов являются механические колебательные системы, например органы речи человека, а вторичными - преобразователи различного типа, например громкоговорители.

Акустические сигналы представляют собой продольные механические волны. Они испускаются источником - колеблющимся телом - и распространяются в газах, жидкостях и твердых телах, в виде акустических колебаний (волн), то есть колебательных движений частиц среды под действием различных возмущений.

Таблица 1. Потенциальные технические каналы утечки речевой информации

Технические каналы утечки информации	Специальные технические средства речевой разведки, используемые для перехвата информации
Прямой акустический (через щели, окна, двери, технологические проемы, вентиляционные каналы и т. д.)	Направленные микрофоны, установленные в близлежащих строениях и транспортных средствах, находящихся за границей контролируемой зоны. Специальные высокочувствительные микрофоны, установленные в воздуховодах или в смежных помещениях, принадлежащих другим организациям. Электронные устройства перехвата речевой информации с датчиками микрофонного типа, установленные в воздуховодах, при условии неконтролируемого доступа к ним посторонних лиц. Прослушивание разговоров, ведущихся в выделенном помещении, без применения технических средств посторонними лицами (посетителями, техническим персоналом), при их нахождении в коридорах и смежных с выделенным помещениях (непреднамеренное прослушивание).
Акустовибрационный (через ограждающие конструкции, трубы инженерных коммуникаций и т. д.)	Электронные стетоскопы, установленные в смежных помещениях, принадлежащих другим организациям. Электронные устройства перехвата речевой информации с датчиками контактного типа, установленные на инженерно-технических коммуникациях (трубы водоснабжения, отопления, канализации, воздуховоды и т. п.) и внешних ограждающих конструкциях (стены, потолки, полы, двери, оконные рамы и т. п.) выделенного помещения, при условии неконтролируемого доступа к ним посторонних лиц.
Акустооптический (через оконные стекла)	Лазерные акустические локационные системы, установленные в близлежащих строениях и транспортных средствах, находящихся за границей контролируемой зоны.
Акустоэлектрический (через соединительные линии ВТСС)	Специальные низкочастотные усилители, подключаемые за пределами контролируемой зоны к соединительным линиям ВТСС, имеющим в своем составе элементы, обладающие «микрофонным» эффектом. Аппаратура «высокочастотного навязывания», подключаемая за пределами контролируемой зоны к соединительным линиям ВТСС, имеющим в своем составе элементы, обладающие «микрофонным» эффектом.
Акустоэлектромагнитный (параметрический)	Специальные радиоприемные устройства, устанавливаемые в близлежащих строениях и транспортных средствах, находящихся за границей контролируемой зоны, перехватывающие ПЭМИ ВТСС на частотах работы высокочастотных генераторов, входящих в их состав. Аппаратура «высокочастотного облучения» ВТСС, устанавливаемая в ближайших строениях, находящихся за пределами контролируемой зоны.

Из практических соображений может быть установлена некоторая шкала оценок качества перехваченного речевого сообщения [12].

1. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное для составления подробной справки о содержании перехваченного разговора.

2. Перехваченное речевое сообщение содержит количество правильно понятых слов, достаточное только для составления краткой справки-аннотации, отражающей предмет, проблему, цель и общий смысл перехваченного разговора.

3. Перехваченное речевое сообщение содержит отдельные правильно понятые слова, позволяющие установить предмет разговора.

4. При прослушивании фонограммы перехваченного речевого сообщения можно установить факт наличия речи, но нельзя установить предмет разговора.

5. При прослушивании фонограммы перехваченного речевого сообщения невозможно установить факт наличия речи.

Практический опыт показывает, что составление подробной справки о содержании перехваченного разговора невозможно при словесной разборчивости менее 70-80%, а краткой справки-аннотации - при словесной разборчивости менее 40-60%.

При словесной разборчивости менее 20-40% значительно затруднено установление даже предмета ведущегося разговора, а при словесной разборчивости менее 10-20% - это практически невозможно.

При словесной разборчивости менее 10% значительно затруднено определение в перехваченном сообщении признаков речи [12].

При защите выделенных помещений необходимо исходить из возможностей использования противником для перехвата речевой информации технических средств акустической разведки, а также возможности прослушивания разговоров, ведущихся в них, посторонними лицами (посетителями, техническим персоналом), при их нахождении в коридорах и смежных с выделенным помещениях без применения технических средств разведки (непреднамеренное прослушивание).

С учетом целей, преследуемых при организации защиты выделенных помещений, целесообразно внести следующие критерии зффективности их защиты



Таким образом, при использовании изложенного выше методического подхода для оценки эффективности защиты выделенных помещений от утечки речевой информации по техническим каналам необходимо измерить спектральные уровни скрываемого речевого сигнала и шума в местах возможного размещения датчиков аппаратуры акустической разведки или в месте возможного прослушивания речи без применения технических средств и затем рассчитать значение словесной разборчивости речи W.

При этом считается, что меры, принятые по защите выделенного помещения, эффективны, если рассчитанное по результатам измерения значение словесной разборчивости речи не превышает установленного нормированного значения: W ? W_n.



2. Способы перехвата информации обрабатываемой техническими средствами

Современный этап развития общества характеризуется возрастающей ролью информационной сферы, представляющей собой совокупность информации, информационной инфраструктуры, субъектов, осуществляющих сбор, формирование, распространение и использование информации.

Под информацией обычно понимаются сведения (сообщения, данные) независимо от формы их представления [6]. К защищаемой информации относится информация, являющаяся предметом собственности и подлежащая защите в соответствии с требованиями правовых документов или требованиями, устанавливаемыми собственником информации [6]. Это, как правило, информация ограниченного доступа, содержащая сведения, отнесенные к государственной тайне, а также сведения конфиденциального характера.

Совокупность операций сбора, накопления, ввода, вывода, приема, передачи, записи, хранения, регистрации, уничтожения, преобразования и отображения информации часто называют обобщенным термином «обработка информации» [2].

К техническим средствам передачи, обработки, хранения и отображения информации ограниченного доступа (ТСОИ) относятся [3, 5]: технические средства автоматизированных систем управления, электронно-вычислительные машины и их отдельные элементы, в дальнейшем именуемые средствами вычислительной техники (СВТ); средства изготовления и размножения документов; аппаратура звукоусиления, звукозаписи, звуковоспроизведения и синхронного перевода; системы внутреннего телевидения; системы видеозаписи и видеовоспроизведения; системы оперативно-командной связи; системы внутренней автоматической телефонной связи, включая и соединительные линии перечисленного выше оборудования и т. д. Данные технические средства и системы в ряде случаев именуются основными техническими средствами и системами (ОТСС).

Совокупность информационных ресурсов, средств и систем обработки информации, используемых в соответствии с заданной информационной технологией, средств обеспечения объекта информатизации, помещений или объектов (зданий, сооружений, технических средств), в которых они установлены, называется объектом информатизации [2].

Наряду с техническими средствами и системами, обрабатывающими информацию



3. Каналы утечки информации

3.1 Электромагнитные каналы утечки информации

В электромагнитных каналах утечки информации носителем информации являются различного вида побочные электромагнитные излучения (ПЭМИ), возникающие при работе технических средств, а именно:

* побочные электромагнитные излучения, возникающие вследствие протекания по элементам ТСОИ и их соединительным линиям переменного электрического тока;

* побочные электромагнитные излучения на частотах работы высокочастотных генераторов, входящих в состав ТСОИ;

* побочные электромагнитные излучения, возникающие вследствие паразитной генерации в элементах ТСОИ.

В некоторых ТСОИ (например, системах звукоусиления) носителем информации является электрический ток, параметры которого (сила тока, напряжение, частота и фаза) изменяются по закону изменения информационного речевого сигнала. При протекании электрического тока по токоведущим элементам ТСОИ и их соединительным линиям в окружающем их пространстве возникает переменное электрическое и магнитное поле. В силу этого элементы ТСОИ можно рассматривать как излучатели электромагнитного поля, модулированного по закону изменения информационного сигнала.

Инициаторами возникновения ПЭМИ могут являться различного рода высокочастотные генераторы, например: задающие генераторы, генераторы тактовой частоты, генераторы стирания и подмагничивания магнитофонов, гетеродины радиоприемных и телевизионных устройств, генераторы измерительных приборов и т. д.



3.2 Электрические каналы утечки информации

Причинами возникновения электрических каналов утечки информации являются наводки информационных сигналов, под которыми понимаются токи и напряжения в токопроводящих элементах, вызванные побочными электромагнитными излучениями, емкостными и индуктивными связями [2].

Наводки информационных сигналов могут возникать:

* в линиях электропитания ТСОИ;

* в линиях электропитания и соединительных линиях ВТСС;

* цепях заземления ТСОИ и ВТСС;

* посторонних проводниках (металлических трубах систем отопления, водоснабжения, металлоконструкциях и т. д.).

Появление информационных сигналов в цепи электропитания ТСОИ возможно как за счет ПЭМИ, так и при наличии внутренних паразитных емкостных и (или) индуктивных связей выпрямительного устройства блока питания ТСОИ.

Например, в усилителе низкой частоты токи усиливаемых сигналов замыкаются через источник электропитания, создавая на его внутреннем сопротивлении падение напряжения, которое при недостаточном затухании в фильтре выпрямительного устройства может быть обнаружено в линии электропитания при наличии магнитной связи между выходным трансформатором усилителя и трансформатором выпрямительного устройства.

Кроме того, среднее значение потребляемого тока в оконечных каскадах усилителей в большей или меньшей степени зависит от амплитуды информационного сигнала, что создает неравномерную нагрузку на выпрямитель и приводит к изменению потребляемого тока по закону изменения информационного сигнала.

Кроме заземляющих проводников, служащих для непосредственного соединения ТСОИ с контуром заземления, гальваническую связь с землей могут иметь различные проводники, выходящие за пределы контролируемой зоны.

К ним относятся нулевой провод сети электропитания, экраны (металлические оболочки) соединительных кабелей, металлические трубы систем отопления и водоснабжения, металлическая арматура железобетонных конструкций и т. д.

Все эти проводники совместно с заземляющим устройством образуют разветвленную систему заземления, на которую могут наводиться информационные сигналы.

Кроме того, в грунте вокруг заземляющего устройства возникает электромагнитное поле, которое также является источником информации.

3.3 Специально создаваемые технические каналы утечки информации

Наряду с пассивными способами перехвата информации, обрабатываемой ТСОИ, рассмотренными выше, возможно использование и активных способов, в частности способа «высокочастотного облучения» (рис. 13 и 14), при котором ТСОИ облучается мощным высокочастотным гармоническим сигналом (для этих целей используется высокочастотный генератор с направленной антенной, имеющей узкую диаграмму направленности).

При взаимодействии облучающего электромагнитного поля с элементами ТСОИ происходит модуляция вторичного излучения информационным сигналом.

Переизлученный сигнал принимается приемным устройством средства разведки и детектируется



Для перехвата информации, обрабатываемой ТСОИ, также возможно использование электронных устройств перехвата информации (закладных устройств), скрытно внедряемых в технические средства и системы



4. Устройств перехвата информации

Закладные устройства, внедряемые в ТСОИ, по виду перехватываемой информации можно разделить на:

* аппаратные закладки для перехвата изображений, выводимых на экран монитора;

* аппаратные закладки для перехвата информации, вводимой с клавиатуры ПЭВМ;

* аппаратные закладки для перехвата информации, выводимой на периферийные устройства (например, принтер);

* аппаратные закладки для перехвата информации, записываемой на жесткий диск ПЭВМ.

Аппаратные закладки для перехвата изображений, выводимых на экран монитора, состоят из блока перехвата и компрессии, передающего блока, блока управления и блока питания (преобразователя AC/DC). Они скрытно устанавливаются, как правило, в корпусе монитора (возможна установка закладки и в системном блоке ПЭВМ) и контактно подключаются к кабелю монитора.

Аппаратные закладки для перехвата информации, вводимой с клавиатуры ПЭВМ, скрытно устанавливаются в корпусе клавиатуры или внутри системного блока и подключаются к интерфейсу клавиатуры. Они состоят из модуля перехвата, передающего блока и блока управления. Питание закладок осуществляется от интерфейса клавиатуры.

Модуль перехвата осуществляет перехват сигналов, передаваемых от клавиатуры в системный блок при нажатии клавиши. Перехваченные сигналы в цифровом виде передаются по радиоканалу на приемный пункт, где в реальном масштабе времени восстанавливаются и отображаются на экране компьютера в виде символов, набираемых на клавиатуре.

Аппаратные закладки для перехвата информации, выводимой на принтер, устанавливаются в корпусе принтера и по принципу работы аналогичны аппаратным закладкам, рассмотренным выше.

Аппаратные закладки для перехвата информации, записываемой на жесткий диск ПЭВМ, являются наиболее сложными из рассмотренных выше. Они состоят из блока перехвата, блока обработки, передающего блока, блока управления и блока питания (преобразователя AC/DC). Они скрытно устанавливаются в системном блоке ПЭВМ и контактно подключаются через специальный блок перехвата к интерфейсу, соединяющему жесткий диск с материнской платой. Перехватываемые

сигналы поступают в блок специальной обработки, включающий специализированный процессор, где осуществляется их обработка по специальной программе. Файлы с заданным расширением (например, *.doc) записываются в оперативную или flash память. По команде управления записанная в памяти информация в цифровом виде по радиоканалу или сети 220 В передается на приемный пункт, где в виде отдельных файлов записывается на жесткий диск для дальнейшей обработки.

4.1 Электронные устройства для поиска устройств перехвата информации

Для поиска радиозакладок в сложной электромагнитной обстановке (например, в городах с множеством радиоэлектронных средств) используются индикаторы поля ближней зоны (дифференциальные индикаторы поля).

Такие индикаторы поля измеряют не абсолютное значение напряженности электромагнитного поля, а разность значений напряженности поля в двух близлежащих точках или скорость ее изменения.

Принцип работы приборов основан на особенностях распространения электромагнитного поля в ближней и дальней зонах. В дальней зоне напряженность электрической составляющей электромагнитного поля убывает обратно пропорционально расстоянию до источника излучения, в ближней зоне - обратно пропорционально квадрату расстояния до источника излучения.

Следовательно, если источник сигнала находится в дальней зоне, то разность напряженностей электромагнитного поля в двух точках, удаленных друг от друга на небольшое расстояние (например, 5-10 см), незначительна. Но если источник сигнала находится в ближней зоне, то при приближении индикатора поля к источнику излучения на расстояние менее Зл (где л - длина волны излучения) наблюдается резкое возрастание не только абсолютного значения уровня сигнала, но и скорости его изменения, а следовательно, и разности напряженности поля в двух близлежащих точках.

Другим методом идентификации сигнала, источник которого находится в ближней зоне, является сравнение уровней сигналов, принимаемых магнитной и электрической антеннами.

Метод основан на особенностях распространения в ближней зоне электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля. В ближней зоне магнитная составляющая электромагнитного поля убывает обратно пропорционально кубу расстояния от источника сигнала (Н ~ 1/r³), а электрическая составляющая - обратно пропорционально квадрату расстояния от источника сигнала (Е ~ 1/r²).

Данный метод реализован в индикаторе поля ЕН-1, который имеет две встроенные антенны (магнитную и электрическую) [6]. Прибор способен обнаруживать сигналы с шириной спектра не более 250 МГц в диапазоне частот от 300 до 2700 МГц. При этом дальность обнаружения сигнала передатчика с мощностью излучения 10 мВт, работающего на частоте 400 МГц, составляет 0,4 м.



4.2 Индикаторы поля

По назначению индикаторы поля можно разделить на поисковые, сторожевые (пороговые) и комбинированные.

Поисковые индикаторы поля предназначены для выявления (поиска) закладных устройств, внедренных в защищаемые помещения, и выпускаются в обычном исполнении. Отличительными особенностями поисковых приборов являются индикатор уровня сигнала или звуковой генератор с изменяющейся в зависимости от уровня принимаемого сигнала частотой и сравнительно большой динамический диапазон.

Наиболее простые индикаторы поля имеют минимальное количество органов управления. Это, как правило, - регулятор чувствительности индикатора (установки нулевого уровня сигнала) и регулятор уровня громкости продетектированного сигнала. К таким приборам относятся индикаторы поля типа ЕН-1, Protect-1206, ST-006, Sig-Net, Delta V ЕСМ и др.

Более сложные индикаторы поля позволяют измерить не только уровень, но и частоту сигнала, а также идентифицировать сигналы типа GSM, DECT, W-LAN, Bluetooth и т. п. К ним относятся индикаторы поля ST-007, АПП-7М, SP-71M «Оберег», РИЧ-3, РИЧ-8 (MFP-8000)

Сторожевые (пороговые) индикаторы поля предназначены для контроля электромагнитной обстановки в выделенных помещениях. При превышении принимаемым сигналом установленного порога индикатор выдает сигнал тревоги (звуковой, вибрационный или световой). Уровень порога устанавливается оператором либо в качестве такового принимается измеренное при включении индикатора поля значение уровня фона. При этом в памяти индикатора может фиксироваться время обнаружения сигнала, его уровень, длительность, частота, а в некоторых типах - и вид сигнала, например GSM, DECT, W-LAN, Bluetooth и т. п. Возможно также задание расписания контроля. Некоторые индикаторы поля могут сопрягаться с ПЭВМ.

К комбинированным индикаторам поля относятся поисковые индикаторы, обладающие сторожевым режимом работы. К ним относятся индикаторы поля ST-007, АПП-7М, РИЧ-3, РИЧ-8 (MFP-8000) и др.

Например, индикатор поля ST-007 способен сохранять в энергонезависимой памяти до 4096 событий (под событием понимается превышение принимаемым сигналом установленного порога) [2]. При этом фиксируется: порядковый номер события, длительность события (часы/минуты), часы и минуты начала события, день и месяц события, частота радиосигнала (если произошел «захват сигнала» частотомером), вид сигнала (в случае обнаружения сигналов типа DECT, GSM, Bluetooth, W-LAN), уровень обнаруженного сигнала. При просмотре протокола событий оператор может провести сортировку событий по следующим признакам: времени события, длительности события, уровню сигнала, значению частоты.

Для обнаружения диктофонов используются индикаторы поля с магнитными антеннами, которые осуществляют прием и детектирование побочных электромагнитных излучений, создаваемых диктофоном в режиме записи. Их часто называют детекторами диктофонов. Принцип действия приборов основан на обнаружении слабого магнитного поля, создаваемого генератором подмагничивания, двигателем или аналого-цифровым преобразователем диктофона, работающим в режиме записи. Электродвижущая сила (ЭДС), наводимая этим полем в датчике сигналов (магнитной антенне), усиливается и выделяется из шума специальным блоком обработки сигналов. Относительный уровень принятого сигнала отображается на индикаторе устройства. Порог обнаружения у таких приборов необходимо корректировать для каждого проверяемого помещения. информация перехват шпионаж звуковой

Ввиду слабого уровня магнитного поля, создаваемого работающими диктофонами (особенно в экранированных корпусах), дальность их обнаружения детекторами незначительна и, как правило, не превышает 10-30 см.



5. Снятие информации со стекла и борьба с ним

5.1 Лазерные средства акустической разведки

В последние годы появилась информация, что спецслужбы различных стран для несанкционированного получения речевой информации все чаще используют дистанционные порта средства акустической разведки. Самыми современными и эффективными считаются лазер акустической разведки, которые позволяют воспроизводить речь, любые другие звуки и акустические шумы при лазерно-локационном зондировании оконных стекол и других отражающих поверхностей. На сегодняшний день создано целое семейство лазерных средств акустической разведки.

В качестве примера можно привести систему SIPE LASER 3-DA SUPER. Данная модель состоит из следующих компонентов:

-- источника излучения (гелий-неоновый лазер);

-- приемника этого излучения с блоком фильтрации шумов;

-- двух пар головных телефонов;

-- аккумулятора питания и штатива.

Работает эта система так. Наводка лазерного излучения на оконное стекло нужного помещения осуществляется с помощью телескопического визира. Изменять угол расходимости выходящего, пучка позволяет оптическая насадка, высокая стабильность параметров достигается благодаря использованию системы автоматического регулирования. Модель обеспечивает съем речевой информации с оконных рам с двойными стеклами с хорошим качеством на расстоянии до 250 м.



5.2 Физические основы перехвата речи лазерными микрофонами

Рассмотрим кратко физические процессы, происходящие при перехвате речи с помощью лазерного микрофона. Зондируемый объект -- обычно оконное стекло -- представляет собой своеобразную мембрану, которая колеблется со звуковой частотой, создавая фонограмму разговора.

Генерируемое лазерным передатчиком излучение, распространяясь в атмосфере, отражается от поверхности оконного стекла и модулируется акустическим сигналом, а затем воспринимается фотоприёмником, который и восстанавливает разведываемый сигнал.

В данной технологии принципиальное значение имеет процесс модуляции. Звуковая волна, генерируемая источником акустического сигнала, падает на границу раздела воздух-стекло и создает своего рода вибрацию, то есть отклонения поверхности стекла от исходного положения. Эти отклонения вызывают отражающегося от границы.

Если размеры падающего оптического пучка малы по сравнению с длиной «поверхностной» волны, то в суперпозиции различных компонент отраженного света будет доминировать дифракционный пучок нулевого порядка:

-- во-первых, фаза световой волны оказывается промодулированной по времени с частотой звука и однородной по сечению пучка;

-- во-вторых, пучок «качается» с частотой звука вокруг направления зеркального отражения.

На качество принимаемой информации оказывают влияние следующие факторы:

-- параметры используемого лазера (длина волны, мощность, когерентность и т. д.);

-- параметры фотоприемника (чувствительность и избирательность фотодетектора, вид обработки принимаемого сигнала и т. д.);

-- наличие на окнах защитной пленки (Примечание. При установке слоя защитной и слоя тонирующей пленки значительно снижается уровень вибрации стекла, вызываемой акустическими (звуковыми) волнами. Снаружи трудно зафиксировать колебания стекла, поэтому трудно выделить звуковой сигнал в принятом лазерном излучении.)

-- параметры атмосферы (рассеяние, поглощение, турбулентность, уровень фоновой засветки и т. д.);

-- качество обработки зондируемой поверхности (шероховатости и неровности, обусловленные как технологическими причинами, так и воздействием среды -- грязь, царапины);

-- уровень фоновых акустических шумов;

-- уровень перехваченного речевого сигнала; конкретные местные условия. (Примечание Все эти обстоятельства накладывают свой отпечаток на качество фиксируемой речи, поэтому нельзя принимать на веру данные о приеме с дальности в сотни метров -- эти цифры получены в условиях полигона, а то и расчетным путем.)

Из всего вышесказанного можно сделать следующие

-- лазерные системы съема существуют и являются при грамотной эксплуатации весьма эффективным средством получения информации;

-- лазерные микрофоны не является универсальным средством, так как многое зависит от условий применения;

-- не все то является лазерной системой разведки, что так называется продавцом или производителем;

-- без квалифицированного персонала тысячи и даже десятки тысяч долларов, потраченные на приобретение лазерного микрофона, пропадут зря;

-- службы безопасности должны разумно оценить необходимость защиты информации от лазерных микрофонов.

Принцип работы лазерного микрофона представлен на рис.



Защита от лазерного микрофона

Но даже лазерному детектору можно поставить помеху. Ниже показана схема, модулирующая стекло. Резонирующим элементом служит пьезоэлемент, который жестко крепится по центру стекла для обеспечения максимальной амплитуды. Схема собрана на ТТЛ микросхемах, потребляющих большой ток, поэтому для питания необходимо использовать сетевой блок питания.

Пьезодатчик модулирует стекло таким образом, что амплитуда модуляции стекла выше, чем модуляция голосом при средней громкости произношения. Кроме того, пьезоэлемент модулирует стекло на разных частотах, что еще больше затрудняет съем информации через стекло.

Существует и более простая схема срыва прослушивания

В качестве модулятора с частотой 50 Гц используется обычное малогабаритное реле постоянного тока РЭС 22, РЭС 9. Выводы обмотки подключаются к переменному току напряжением чуть ниже порога срабатывания. Реле жестко крепится к стеклу клеем ЭПД. Так же можно попробовать совсем элементарную схему для защиты от ЛСАР

Схема срыва прослушивания

Все мы знаем закон физики -- «Угол падения равен углу отражения». Это значит, что надо находиться строго перпендикулярно окну прослушиваемого помещения. Из квартиры напротив вы вряд ли поймаете отраженный луч, так как стены здания обычно, я уж не говорю об окнах, немного кривоваты и отраженный луч пройдет мимо.

Перед важным совещанием приоткройте окно, и пока шпионы бегают по соседним зданиям и ищут отраженный луч, вы, наверняка, успеете обсудить все важные моменты, а если менять положение окна каждые 5--10 мин. (приоткрыть, закрыть), то все желание прослушивать вас после такого марафона пройдет.

Проблема противодействия съему информации с использованием лазерного излучения остается весьма актуальной и в то же время одной из наименее изученных по сравнению с другими, менее «экзотическими» средствами промышленного шпионажа.



5.3 Использование ИК-диапазона для снятия информации с оконного стекла

Выше отмечалось, что звуковые волны в помещении вызывают микровибрации оконных стекол. Но на окно можно направить не только лазерный луч (что очень дорого, десятки тысяч долларов стоит лазерный микрофон), но и поток ИК-излучения. И в этом случае большая часть ИК-излучения пройдет через стекло внутрь, однако будет и отражение. При этом отраженный поток окажется промодулированным речевой информацией. Такую систему может создать и радиолюбитель.

Устройство стоит из двух относительно независимых частей: ИК-передатчика; ИК-приемника. Схема с К1401УД4 обеспечивала уверенный съем информации с расстояния 5--10 м, вариант с TLE2074CN обеспечивал съем информации с расстояния до 15-20 м. Кроме того, второй вариант в силу более низкого уровня шумов позволял уверенно разбирать тихие слова даже на фоне громкой музыки.

Рассмотрим передатчик. Основу передатчика составляет генератор прямоугольных импульсов на микросхеме D1.

Выходной сигнал генератора с частотой 35 кГц поступает на базу транзистора VT1, который совместно с VT2 образует составной транзистор. При помощи этого транзистора коммутируется ИК-светодиод VD1.

Устройство для снятия информации со стекла по ИК-каналу:



Отраженный сигнал поступает на вход приемника, схема которого показана на Принятый фотодиодом VD1 сигнал поступает на вход усилителя, собранного на ОУ А1.1.

Здесь вся полоса принятых частот усиливается в два раза, а также обеспечивается согласование фотодиода с последующими каскадами. На ОУ А1.2 собран активный полосовой фильтр, настроенный на частоту 34,67 кГц, т. е. на частоту несущей передатчика.

Коэффициент усиления каскада равен 100, полоса пропускания с неравномерностью 3 дб -- 6,8 кГц, это обеспечивает избирательное усиление несущей и боковых полос.

Такое построение схемы позволяет максимально ослабить действие помех и паразитного фона от осветительных приборов.

С выхода А1.2 сигнал поступает на амплитудный детектор, построенный по классической схеме, не требующей пояснений, На ОУ А1.3 и транзисторах VT1 и VT2 построен УНЧ, нагрузкой которого служат высокоомные телефоны ТМ-2А или аналогичные. Развязка узлов схемы по питанию осуществляется цепями R1 C1, R14 С9, R15 С8.

Наладка правильно собранной схемы сводится к подстройке частоты передатчика резистором R1 до получения на выходе приемника максимальной амплитуды сигнала. ОУ К1401УД4 не имеет прямой замены среди отечественных микросхем, но вместо А1.1 и А1.2 можно применить любые ОУ с полевыми транзисторами на входе и частотой единичного усиления не менее 2,5 МГц. А1.3 можно заменить на любой ОУ широкого применения.

Во время испытаний устройства проверялся такой вариант: КР574УД2Б и К140УД708. Заметно повысить характеристики приемника можно, если применить малошумящие ОУ TLE2074CN и TLE2144CN фирмы Texas Instruments.

Цоколевка этих микросхем полностью совпадает с цоколевкой К1401УД4. Светодиод и фотодиод можно взять зарубежного производства от систем ДУ телевизоров.

Чувствительность устройства можно повысить дополнительными ИК-светодиодами, включенными параллельно VD1 передатчика (через свои ограничительные резисторы).

Можно также увеличить коэффициент усиления приемника, добавив каскад, аналогичный каскаду на А1.2. Для этого можно использовать свободный ОУ микросхемы А1.

Конструктивно светодиод и фотодиод расположены так, чтобы исключить прямое попадание ИК-излучения светодиода на фотодиод, но уверенно принимать отраженное излучение.

Питание приемника осуществляется от двух батареек типа «Крона», передатчик питается от четырех элементов типа R20 суммарным напряжением 6 В (1,5 В каждый).

В инфракрасных устройствах с передачей и приемом луча приемник и передатчик принято выполнять хотя в большинстве случаев они, как минимум, имеют общий источник питания, а то и расположены рядом друг с другом (http://microcopied.ru/content/view/475/25/l/0/).

Поэтому если к двум проводам, идущим к приемнику от общего с передатчиком источника питания, прибавить всего один провод синхронизации, то можно получить замечательное устройство. Оно будет работать по принципу синхронного детектора и обладать такими его свойствами, как: избирательность; помехоустойчивость; возможность получения большого усиления.

И это без применения многокаскадных усилителей со сложными фильтрами.

Внутри помещения даже без использования дополнительной оптики и мощных излучателей устройство можно применять как охранную сигнализацию, срабатывающую при пересечении инфракрасного луча на расстоянии от излучателя до приемника 3-7 м.

Причем устройство не реагирует на внешнюю засветку от посторонних источников, как постоянную (солнце, лампы накаливания), так и модулируемую (люминесцентное освещение, фонарик).

Снабдив светодиод приемника можно перекрыть несколько десятков метров расстояния на открытом пространстве, имея отличную помехоустойчивость даже при идущем слабом снеге.

При использовании линз на приемнике и передатчике одновременно возможно перекрытие еще большего расстояния, но возникает проблема точного наведения узкого луча передатчика на линзу приемника.

Генератор передатчика собран на интегральном таймере DA1 включенном по схеме мультивибратора. Частота мультивибратора выбрана в диапазоне 20-40 кГц, но может быть любой. Она лишь ограничена снизу величиной конденсаторов С7, С8 и сверху частотными свойствами таймера.

Сигнал мультивибратора через ключ на VT5 управляет светодиодами передатчика VD2--VD4.

Мощность излучения передатчика можно подбирать, меняя число светодиодов или ток через них резистором R17. Так как диоды работают в импульсном режиме, амплитудное значение тока через них можно выставить вдвое-втрое выше постоянно допустимого.



Схема передатчика

Выполнен на дискретных элементах VD1, VT1--VT4, R1--R12, по схеме, использовавшейся во многих советских телевизорах. Его с успехом можно заменить импортным интегральным ИК-приемником, имеющим к тому же инфракрасный светофильтр. Однако желательно, чтобы на выходе приемника не формировался цифровой сигнал, то есть его тракт был бы линейным.

Далее усиленный сигнал поступает на выполненной на КМОП мультиплексоре DD1 и управляемый сигналом таймера DA1. На выходах 3,13 DD1 имеется полезный противофазный сигнал, который усиливается дифференциальным интегратором на ОУ DA2. Элементы R19, R20; С10, С11; R21, R22 интегратора определяют уровень усиления сигнала, полосу пропускания приемника и скорость отклика. (Примечание. Уровень «земли» интегратора определяется стабилитроном VD5, и выбран как можно меньшим, (но чтобы ОУ DA2 не входил в ограничение), так как полезный сигнал на выходе DA2 будет положительным.)

На ОУ DA3 выполнен триггер Шмитта. Совместно с пиковым детектором на элементах R24, VD6, R25, С12 он исполняет роль компаратора для формирования сигнала срабатывания. Падение напряжения на Диоде VD6 уменьшает уровень пикового напряжения на величину 0,4-0,5 В. Это задает «плавающий» порог срабатывания сигнализации, величина которого плавно меняется в зависимости от расстояния между приемником и передатчиком, уровня засветок, помех. При нормальном прохождении луча светодиод VD7 будет светиться, при пересечении луча светодиод гаснет.

К применяемым в схеме, никаких особых требований нет. Элементы могут быть заменены аналогичными импортными или отечественными. Резистор R25 составлен из двух последовательных по 5,1 МОм. Фотодиод VD1 с усилителем обязательно должен быть помещен в металлический заземленный экран для предотвращения наводок.

Схема настройки не требует, но следует быть внимательным при испытании устройства. Сигнал передатчика может попадать в приемник в результате отражения от близлежащих предметов и не даст увидеть результат функционирования схемы. Удобнее всего во время отладки уменьшить ток светодиодов излучателя до долей миллиампера.

Для работы устройства в качестве ИК сигнализации работающей на пересечение луча к устройству можно подключить блок индикации Переключателем SA2 выбирается режим работы блока индикации. В положении «ОДНОКРАТНО» при пересечении луча формируется один звуковой сигнал длительностью 1 с. В положении «ПОСТОЯННО» звуковой сигнал звучит постоянно до сброса блока кнопкой SA1.

Помимо работы устройства в режиме, когда излучатель направлен на приемник, можно направить их в одну сторону (конечно, исключив непосредственное попадание луча передатчика в приемник).

Таким образом, будет реализована схема ИК-локатора (например, для парковочного датчика автомобиля). Если же снабдить ИК передатчик и приемник собирающими линзами и направить их, например, на оконное стекло, то отраженный ИК сигнал будет промодулирован с частотой звуков в помещении.

Для прослушивания такого сигнала на выход DA2 необходимо подключить амплитудный детектор с усилителем низкой частоты и заменить С10, С11 конденсаторами емкостью 100 пФ, резисторы R21, R22-- 300 кОм, R19, R20 -- 3 кОм.

Вообще, от емкости конденсаторов С10, С11 интегратора зависит возможность получения большого уровня усиления. Чем емкость конденсаторов больше, тем больше сглаживаются случайные помехи и тем больше можно получить усиление. Однако ради этого приходится жертвовать быстродействием устройства.



6. Противодействие снятию со стекла информации по ИК-каналу

Каждому действию всегда находится противодействие. Так для защиты информации были придуманы модуляторы стекла, т. е. устройства, создающие помехи, широкополосный акустический шум, модулирующий оконное стекло с псевдослучайной последовательностью.

Схема № 1. Рассмотрим модулятор стекла с плавающей частотой, созданный на микросхеме K561ЛE5. Этот модулятор предназначен для создания помех устройствам, считывающим звуки с поверхности оконного стекла.

Модулятор питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Принципиальная схема модулятора приведена на рисунке

Схема модулятора стекла

Напряжение сети гасится резисторами R1 и R2 и выпрямляется диодом VD1 типа КД102А. Конденсатор С1 уменьшает пульсации выпрямленного напряжения. Модулятор выполнен на одной микросхеме K561ЛE5. По своему схемному построению он напоминает генератор качающей частоты или частотный модулятор.

На элементах DD1.3 и DD1.4 собран управляющий генератор низкой частоты. С его выхода прямоугольные импульсы поступают на интегрирующую цепочку R5, С4.

При этом конденсатор С4 то заряжается через резистор R5, то разряжается через него. Поэтому на конденсаторе С4 получается напряжение треугольной формы, которое используется для управления генератором на элементах DD1.1, DD1.2.

Этот генератор собран по схеме симметричного мультивибратора. Конденсаторы С2 и СЗ поочередно заряжаются через резисторы R3 и R4 от источника треугольного напряжения. Поэтому на выходе генератора будет иметь место сигнал, частота которого «плавает» в области звуковых частот речевого диапазона. Поскольку питание генератора нестабилизировано, то это приводит к усложнению характера генерируемых сигналов. Нагрузкой генератора служат пьезокерамиче- ские излучатели ZQ1 и ZQ2 типа ЗП-1.

Микросхему DD1 можно заменить как на К561ЛА7, так и на K561ЛH1, K561ЛH2, либо на микросхемы серий 564,1561.

Излучатели ZQ1 и ZQ2 могут быть любыми, их количество может быть от одного до четырех. Они приклеиваются к стеклу и могут быть соединены последовательно или параллельно-последовательно.

Схема № 2. Следующее устройство представляет собой модулятор стекла, построенный на трех КМОП микросхемах. Схема (рис.ниже) включает в себя: задающий генератор на частоту 50 кГц (D1.1, D1.2); формирователь псевдослучайной последовательности импульсов на сдвигающих регистрах (D2, D3); логическую схему (D1.3, D1.4).

Звуковыми излучателями (HF1, HF2) являются телефонные капсюли ВП-1 или ДЭМ-4М. Резистор R4 позволяет регулировать громкость звука. Схема может питаться от любого нестабилизированного источника с напряжением от 4 до 15 В и потребляет ток не более 20 мА.



Схема модулятора стекла на цифровых микросхемах

В качестве источника звука подойдут и любые малогабаритные динамики (с 50-омным сопротивлением), но при этом возрастет потребляемый ток. Транзисторы можно заменить на КТ829А. При правильной сборке схема настройки не требует. Устройство выполняется в виде переносной коробки и размещается на подоконнике, вблизи от стекла.



7. Противодействие электронным приборам утечки речевой информации

Глушение -- целенаправленное создание активных помех для ухудшения качества сигнала путём снижения его отношения сигнал/шум. Глушение может быть направлено на определенный узкий диапазон, либо на широкий создавая помехи практический для всех средств связи.

Если для перехвата информации используется устройство считывающие речевую информацию в помещении и передающие информацию по некоторой частоте, например GSM или FM то эффективно будет заглушить широкий диапазон частот в помещении. Так же такая глушилка будет содействовать ускоренному разряду батареи возможных жучков, так как они непрерывно будут пытаться установить сигнал.

Для глушения можно использовать прибор с такой схемой:

Размещено на Allbest.ru