Курсовая работа: Исследование помещения на виброакустическую защищенность

1.2 Классификация акустических каналов утечки информации

Источником образования акустического канала утечки информации являются вибрирующие, колеблющиеся тела и механизмы, такие как голосовые связки человека, движущиеся элементы машин, телефонные аппараты, звукоусилительные системы и т.д.

Классификация акустических каналов утечки информации представлена на рисунке 1.

Рис.1 Классификация акустических каналов

Распространение звука в пространстве осуществляется звуковыми волнами. Упругими, или механическими, волнами называются механические возмущения (деформации), распространяющиеся в упругой среде. Тела, которые, воздействуя на среду, вызывают эти возмущения, называются источниками волн. Упругая волна является продольной и связана с объемной деформацией упругой среды, вследствие чего может распространяться в любой среде - твердой, жидкой и газообразной.

Когда в воздухе распространяется акустическая волна, его частицы образуют упругую волну и приобретают колебательное движение, распространяясь во все стороны, если на их пути нет препятствий. В условиях помещений или иных ограниченных пространств на пути звуковых волн возникает множество препятствий, на которые волны оказывают переменное давление (двери, окна, стены, потолки, полы и т.п.), приводя их в колебательный режим. Это воздействие звуковых волн и является причиной образования акустического канала утечки информации.

Акустические каналы утечки информации представлены на рисунке 2.

Рис.2. Образование акустических каналов

Механические колебания стен, перекрытий, трубопроводов, возникающие в одном месте от воздействия на них источников звука, передаются по строительным конструкциям на значительные расстояния, почти не затухая, не ослабляясь, и излучаются в воздух как слышимый звук. Опасность такого акустического канала утечки информации по элементам здания состоит в большой и неконтролируемой дальности распространения звуковых волн, преобразованных в упругие продольные волны в стенах и перекрытиях, что позволяет прослушивать разговоры на значительных расстояниях.

Еще один канал утечки акустической информации образуют системы воздушной вентиляции помещений, различные вытяжные системы и системы подачи чистого воздуха. Возможности образования таких каналов определяются конструктивными особенностями воздуховодов и акустическими характеристиками их элементов: задвижек, переходов, распределителей и др.

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, среды распространения акустических колебаний и способов их перехвата, акустические каналы утечки информации также можно разделить на воздушные, вибрационные, электроакустические, оптико-электронные и параметрические.

• Воздушные каналы. В воздушных технических каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов является воздух, а для их перехвата используются миниатюрные высокочувствительные микрофоны и специальные направленные микрофоны. Микрофоны объединяются или соединяются с портативными звукозаписывающими устройствами (диктофонами) или специальными миниатюрными передатчиками. Перехваченная информация может передаваться по радиоканалу, оптическому каналу (в инфракрасном диапазоне длин волн), по сети переменного тока, соединительным линиям вспомогательных технических средств и систем (ВТСС), посторонним проводникам (трубам водоснабжения и канализации, металлоконструкциям и т.п.). Причем, для передачи информации по трубам и металлоконструкциям могут применяться не только электромагнитные, но и механические колебания.

• Вибрационные каналы. В вибрационных (структурных) каналах утечки информации средой распространения акустических сигналов являются конструкции зданий, сооружений (стены, потолки, полы), трубы водоснабжения, отопления, канализации и другие твёрдые тела. Для перехвата акустических колебаний в этом случае используются контактные микрофоны (стетоскопы).

• Электроакустические каналы. Электроакустические технические каналы утечки информации возникают за счет электроакустических преобразований акустических сигналов в электрические. Перехват акустических колебаний осуществляется через ВТСС, обладающие “микрофонным эффектом”, а также путем “высокочастотного навязывания”.

• Оптико-электронный канал. Оптико-электронный (лазерный) канал утечки информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих в акустическом поле тонких отражающих поверхностей (стекол, окон, картин, зеркал и т.д.). Отраженное лазерное излучение (диффузное или зеркальное) модулируется по амплитуде и фазе (по закону вибрации поверхности) и принимается приемником оптического излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация.

• Параметрические каналы. В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов ТСПИ (технические средства приема, обработки, хранения и передачи информации) и ВТСС. При этом изменяется (незначительно) взаимное расположение элементов схем, проводов в катушках индуктивности, дросселей и т.п., что может привести к изменениям параметров высокочастотного сигнала, например, к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот канал утечки информации называется параметрическим. Это обусловлено тем, что незначительное изменение взаимного расположения проводов в катушках индуктивности (межвиткового расстояния) приводит к изменению их индуктивности, а, следовательно, к изменению частоты излучения генератора, т.е. к частотной модуляции сигнала. Точно так же воздействие акустического поля на конденсаторы приводит к изменению расстояния между пластинами и, следовательно, к изменению его емкости, что, в свою очередь, также приводит к частотной модуляции высокочастотного сигнала генерации. Наиболее часто наблюдается паразитная модуляция информационным сигналом излучений гетеродинов радиоприемных и телевизионных устройств, находящихся в выделенных помещениях и имеющих конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком в колебательных контурах гетеродинов. Промодулированные информационным сигналом высокочастотные колебания излучаются в окружающее пространство и могут быть перехвачены и детектированы средствами радиоразведки. [1]

Таким образом, изучив основные понятия теории виброакустики, мы можем перейти к изучению методики расчета оценки защищенности выделенного помещения. Обладая уже полученными знаниями, нам будет легче ориентироваться в изучаемой предметной области. Перед тем как перейти к методикам, определимся для начала с понятием «выделенное помещение» и его защитой.

репликация синхронизация база данные

Сегодня особенно актуальна проблема защиты конфиденциальной информации в так называемых выделенных помещениях фирмы.

При этом под выделенным помещением (ВП) понимается служебное помещение, в котором ведутся разговоры (переговоры) конфиденциального или секретного характера. Здесь речь идет о служебных помещениях, в которых отсутствуют какие-либо технические средства обработки (передачи) конфиденциальной информации. К таким помещениям относятся, прежде всего, комнаты для переговоров на фирмах, где ведутся деловые переговоры, содержащие конфиденциальную информацию.

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

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

Основная цель обеспечения безопасности конфиденциальной информации в переговорных комнатах - исключить доступ к ее содержанию при проведении переговоров (разговоров). Первостепенные задачи обеспечения безопасности информации представлены на рисунке 3.

Рис 3. Задачи обеспечения безопасности информации

Уяснив основную цель и задачу защиты информации, можно перейти к разработке модели угроз для конфиденциальной информации, имеющих место при ведении переговоров (разговоров). Модели угроз целесообразно разрабатывать, сообразуясь с задачами защиты. [3]

2.1 Модель угроз для информации через акустический канал утечки

Несанкционированный доступ к конфиденциальной информации по акустическому каналу утечки может осуществляться:

·  путем непосредственного прослушивания;

·  при помощи технических средств.

Непосредственное прослушивание переговоров (разговоров) злоумышленником может быть осуществлено:

·  через дверь;

·  через открытое окно (форточку);

·  через стены, перегородки;

·  через вентиляционные каналы.

Несанкционированный доступ к содержанию переговоров (разговоров) злоумышленник может осуществить и при помощи технических средств - таких, как:

·  направленные микрофоны;

·  проводные микрофоны;

·  радиомикрофоны;

Прослушивание переговоров (разговоров) через дверь возможно при условии, если вход в комнату для переговоров выполнен с нарушением требований по звукоизоляции. Не следует также вести переговоры при открытых окнах либо форточках, ибо в этом случае открыт непосредственный доступ к содержанию информации (переговоров или разговоров). Стены, перегородки, потолки (и даже пол) комнат для ведения переговоров не являются гарантированной защитой от прослушивания, если они не проверены на предмет звукоизоляции или не отвечают этим требованиям.

 Весьма опасными с точки зрения несанкционированного доступа к содержанию переговоров (разговоров) являются вентиляционные каналы. Они позволяют прослушивать разговор в комнате на значительном удалении. Поэтому к оборудованию вентиляционных каналов предъявляются особые требования.

В настоящее время для прослушивания разговоров широко распространено использование направленных микрофонов. При этом дистанция прослушивания в зависимости от реальной помехозащитной обстановки может достигать сотен метров. В качестве направленных микрофонов злоумышленники могут использовать:

·  микрофоны с параболическим отражателем;

·  резонансные микрофоны;

·  щелевые микрофоны;

·  лазерные микрофоны.

Для прослушивания злоумышленники применяют и проводные микрофоны. Чаще всего используются микрофоны со специально проложенными проводами для передачи информации, а также микрофоны с передачей информации по линии сети в 220 В.

Не исключено использование для передачи прослушиваемой информации и других видов коммуникаций (например, проводов сигнализации). Поэтому при проведении всевозможных ремонтов и реконструкций этому необходимо уделять особое внимание, ибо в противном случае не исключена возможность внедрения таких подслушивающих устройств.

 Широко применяются злоумышленниками для прослушивания переговоров и радиомикрофоны. Данные устройства представляют собой большую угрозу для безопасности ведения переговоров (разговоров), поэтому необходимо исключить их из переговорных комнат.

 В последнее десятилетие злоумышленники стали применять устройства с использованием телефонных линий, позволяющие прослушивать разговоры в помещениях на значительном удалении (из других районов, городов и т.д.). [3]

2.2 Модель угроз для информации через виброакустический канал утечки

 Несанкционированный доступ к содержанию переговоров (разговоров) злоумышленниками может быть также осуществлен с помощью стетоскопов и гидроакустических датчиков. Структура виброакустического канала утечки информации представлена на рисунке 4.

Рис 4. Структура виброакустического канала утечки информации

С помощью стетоскопов возможно прослушивание переговоров через стены толщиной до 1 м 20 см (в зависимости от материала).

В зависимости от вида канала передачи информации, от самого вибродатчика стетоскопы подразделяются на:

·  проводные (проводной канал передачи);

·  радио (канал передачи по радио);

·  инфракрасные (инфракрасный канал передачи).

Не исключена возможность использования и гидроакустических датчиков, позволяющих прослушивать разговоры в помещениях, используя трубы водообеспечения и отопления. [3]

2.3 Модель угроз для информации за счет электроакустического преобразования и гетеродинного оборудования

Утечка конфиденциальной информации при ведении переговоров (разговоров) возможна из-за воздействия звуковых колебаний на элементы электрической схемы некоторых технических средств обработки информации, получивших в литературе название "Вспомогательные средства".

К вспомогательным средствам относятся те, которые непосредственного участия в обработке конфиденциальной информации не принимают, но могут быть причиной ее утечки. Доступ к содержанию переговоров (разговоров) может быть осуществлен на значительном удалении от помещения, составляющем в некоторых случаях сотни метров, в зависимости от вида канала утечки. На рисунке 5 представлены каналы утечки информации за счет электроакустического преобразования и гетеродинного оборудования.

Рис 5. Каналы утечки информации за счет электроакустического преобразования и гетеродинного оборудования

Подобные каналы утечки существуют при наличии в помещениях телефонных аппаратов с дисковым номеронабирателем, телевизоров, электрических часов, приемников и т.д.

Причем в случае с телефонными аппаратами и электрическими часами утечка информации осуществляется за счет преобразования звуковых колебаний в электрический сигнал, который затем распространяется по проводным линиям. Доступ к конфиденциальной информации может осуществляться путем подключения к этим линиям. Что касается телевизоров и приемников, то утечка конфиденциальной информации происходит здесь за счет имеющихся в них гетеродинов (генераторов частоты). Причина утечки - модуляция звуковым колебанием при ведении разговора несущей частоты гетеродина, просачивание ее в систему с последующим излучением в виде электромагнитного поля.

Если переговоры ведутся в комнате, окна которой не оборудованы шторами или жалюзи, то в этом случае у злоумышленника есть возможность с помощью оптических приборов с большим усилением (биноклей, подзорных труб) просматривать помещение. Сущность прослушивания переговоров с помощью высокочастотного навязывания состоит в подключении к телефонной линии генератора частоты и последующего приема "отраженного" от телефонного аппарата промоделированного ведущимся в комнате разговором сигнала. [3]

Таким образом, анализ угроз для конфиденциальной информации, которые имеют место при ведении переговоров (разговоров) показывает, что если не принять мер по защите информации, то возможен доступ злоумышленников к ее содержанию.

 
3.  Методики расчета

3.1 Расчет контролируемой зоны объекта и контрольных точек

Контролируемая зона – это территория объекта, на которой исключено неконтролируемое пребывания лиц не имеющие постоянного или разового доступа. Контролируемая зона (далее КЗ) может ограничиваться периметром охраняемой территорией частично, охраняемой территорией охватывающей здания и сооружения, в которых проводятся закрытые мероприятия, частью зданий, комнаты, кабинеты, в которых проводятся закрытые мероприятия.

Контролируемая зона может устанавливаться больше чем охраняемая территория, при этом обеспечивающая постоянный контроль за не охраняемой частью территории. Постоянная контролируемая зона – это зона границы, которой устанавливается на длительный срок. Временная зона – это зона, устанавливаемая для проведения закрытых мероприятий разового характера. [2]

Выбор контрольных точек и размещение элементов измерительных комплексов

Контрольными точками (далее КТ) являются места возможной установки акустических и вибрационных датчиков аппаратуры акустической речевой разведки, места расположения отражающих поверхностей лазерного излучения, места непреднамеренного прослушивания речи, в которых производятся акустические измерения. При контроле выполнения норм противодействия акустической речевой разведке с применением микрофонов (в том числе с применением направленных микрофонов) контрольные точки должны выбираться на расстоянии 0,5 м от внешних поверхностей обследуемой ограждающей конструкции. В случае неоднородности ограждающей конструкции акустические измерения выполняются отдельно для каждого участка, а результат принимается по наихудшему случаю.

При проведении контроля выполнения норм противодействия речевой разведке с применением виброакустических средств необходимо учитывать также элементы инженерно-технических систем, попадающих в акустическое поле источников речевых сигналов. Если граница контролируемой зоны проходит по ограждающим конструкциям выделенного помещения, то контрольные точки для вибрационных измерений выбираются непосредственно на внешних по отношению к источнику речевого сигнала поверхностях ограждающих конструкций. В случае неоднородной ограждающей конструкции вибрационные измерения необходимо выполнять отдельно для каждого участка и делать оценку по наихудшему случаю. Если через границу контролируемой зоны проходят коммуникации инженерно-технических систем (чаще всего трубы тепло– и водоснабжения), то контрольные точки для вибрационных измерений выбираются непосредственно на поверхности этих элементов на расстоянии, не превышающем 0,5 метров от места их входа и выхода. Вибродатчики (акселерометры) должны иметь плотный контакт с поверхностями ограждающих конструкций и с различными конструктивными элементами инженерно-технических систем – при контроле защищенности от речевой разведки с использованием вибрационных средств и с плоскостями стекол оконных проемов – при контроле защищенности от речевой разведки с использованием оптико-электронных средств разведки. Контроль выполнения норм противодействия речевой разведке с применением оптико-электронных средств необходимо проводить путем вибрационных измерений на различных участках полотна оконного остекления по рекомендованным схемам. Количество контрольных точек в этом случае определяется на каждом полотне остекления его площадью. При двойном остеклении без использования жалюзи между стеклами вибрационные измерения необходимо проводить как на внешнем, так и на внутреннем остеклении.

В процессе испытаний измерительный микрофон должен быть расположен на средней вертикальной линии на расстоянии от 1 до 2 метров от внешней поверхности измеряемой ограждающей конструкции или ее участка и направлен в сторону конструкции. Защищенность речевой информации от ее перехвата по электронно-оптическому каналу аппаратурой технической разведки считается обеспеченной, если значение контролируемого параметра, рассчитанного по результатам вибрационных измерений на полотнах оконного остекления, не превышает нормированного значения. Контрольные точки во время проведения контроля выполнения норм противодействия перехвату речевой информации по каналу непреднамеренного прослушивания (за счет слабой звукоизоляции ограждающих конструкций, звуковых каналов систем вентиляции и кондиционирования) выбираются на расстоянии 0,5 м от ограждающих конструкций на высоте 1,5 м от пола с внешней стороны выделенного помещения. [6]

Обозначим выбранные КТ для нашего объекта исследования на план-схеме. План-схема представлена на рисунке 6.

Рис. 6 Схема контрольных точек

звуковая волна информация виброакустический

Таким образом, были определены такие понятия, как контролируемая зона, контрольные точки и временная зона. Описаны основные критерии, которыми необходимо руководствоваться при выборе КТ.

3.2 Акустический и виброакустический контроль. Методика контроля

Методика инструментального контроля выполнения норм противодействия акустической речевой разведке основывается на инструментально-расчетном методе определения отношений «речевой сигнал / акустический (вибрационный) шум» (далее – «сигнал/шум») в контрольных точках в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц. Полученные отношения «сигнал/шум» сравниваются с нормированными, или пересчитываются в числовую величину показателя противодействия для сравнения с нормированным значением. Методика ориентирована на использование контрольно-измерительной аппаратуры общего применения. [6, 1]

При выполнении данной курсовой работы был использован прибор SVAN 959, который имеет следующие технические характеристики:

Назначение:

Шумомер, виброметр SVAN-959 предназначен для измерения уровней шума и вибрации на рабочих местах, в помещениях жилых и общественных зданий, а также на территории жилой застройки.

Прибор позволяет выполнять измерение шумовых и вибрационных характеристик машин и механизмов, осуществлять мониторинг шума и вибрации в окружающей среде, измерять акустические характеристики помещений. [7]

Особенности прибора:

·  высокая надежность;

·  одновременное измерение уровней звукового давления во всех 1/1 либо 1/3 октавных полосах частот;

·  измерение всех параметров одновременно, включая эквивалентный уровень звука;

·  корректирующие фильтры для измерения общей и локальной вибрации соответствуют требованиям российских санитарных норм;

·  высокоскоростной USB HOST порт для связи с компьютером.

Технические характеристики:

диапазон измерения

·  уровня звука . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ………….…….. . от 20 до 140 дБА

·  уровня звукового давления в октавах . . . . . …… …….. . от 10 до 140 дБ

·  уровня виброускорения . . . . . . . . . . . . . . ……….…... от 55 до 190 дБ (отн. 10-6м/с2)

·  частотный диапазон . . . . . . . . . . . . . . . . . ………….. ……. от 0,5 Гц до 20 кГц

·  уровень собственных шумов . . . . . . . . . ………….. . … . . менее 10 дБА

·  динамический диапазон. . . . . . . . . . . . . . …………... . ….. более 110 дБ

·  временная характеристика . . . . . . . . . . …………… ... . S, F, I, Пик, Lэкв

частотные коррекции

·  для измерения звука . . . . . . . . . . . . . . . . …….……….……... A, C, Lin

·  для измерения вибрации по российским СН и ГОСТ ...................................................................................W-Bz, W-Bxy, H-A

·  сохранение данных . . . . . . . . ………... в собственную память (до 64МБ)

·  подключение к компьютеру . . . . . . . . ……..……через USB или RS-232

В качестве тестового (контрольного) сигнала необходимо использовать акустический шумовой сигнал с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений в пределах каждой октавной полосы частот. В данной курсовой работе в качестве тестового сигнала был использован генератор белого шума.

Определение числовых значений отношений «сигнал/шум» в контрольных точках необходимо проводить в периоды минимальной зашумленности мест речевой деятельности (отсутствие персонала в помещении, выключение шумящего технического оборудовании и т.п.).

Состав измерительного оборудования:

1)  акселерометр для измерения вибрации;

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5