Средства защиты акустической информации. Пассивные и активные методы защиты акустической информации. Снятие информации со стекла и борьба с ним
Ослабление акустических (речевых) сигналов на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
Ослабление информационных электрических сигналов в соединительных линиях ВТСС, имеющих в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом), до величин, обеспечивающих невозможность их выделения средством разведки на фоне естественных шумов;
Исключение (ослабление) прохождения сигналов ВЧ-навязывания во вспомогательные технические средства, имеющие в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом);
Обнаружение излучений акустических закладок и побочных электромагнитных излучений диктофонов в режиме записи;
Обнаружение несанкционированных подключений к телефонным линиям связи.
Активные методы защиты направлены на:
Создание маскирующих акустических и вибрационных помех с целью уменьшения отношения сигнал/шум на границе контролируемой зоны до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного акустического сигнала средством разведки;
Создание маскирующих электромагнитных помех в соединительных линиях ВТСС, имеющих в своем составе электроакустические преобразователи (обладающие микрофонным эффектом), с целью уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки;
Электромагнитное подавление диктофонов в режиме записи;
Ультразвуковое подавление диктофонов в режиме записи;
| |
Создание прицельных радиопомех акустическим и телефонным радиозакладкам с целью уменьшения отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного акустического сигнала средством разведки;
Подавление (нарушение функционирования) средств несанкционированного подключения к телефонным линиям;
Уничтожение (вывод из строя) средств несанкционированного подключения к телефонным линиям.
Ослабление акустических (речевых) сигналов осуществляется путём звукоизоляции. Ослабление информативных электрических сигналов в линиях ВТСС и исключение (ослабление) прохождения сигналов ВЧ-навязывания, осуществляется методом фильтрации сигналов.
В основе активных методов защиты акустической информации лежит использование различного типа генераторов поля, а также применение специальных технических средств.
3.1. Звукоизоляция помещений
Звукоизоляция помещений направлена на локализацию источников акустических сигналов внутри них и проводится с целью исключения перехвата акустической (речевой) информации по прямому акустическому (через щели, окна, двери, вентиляционные каналы и т.д.) и вибрационному (через ограждающие конструкции, трубы водо-, тепло-, газоснабжения, канализации и т.д.) каналам.
Звукоизоляция оценивается величиной ослабления акустического сигнала, которое для сплошных однослойных или однородных ограждений на средних частотах приближенно рассчитывается по формуле /5/:
К ог = 
, дБ,
где q п – масса 1м 2 ограждения, кг;
f – частота звука, Гц.
| |
Звукоизоляция помещений обеспечивается с помощью архитектурных и инженерных решений, а также применением специальных строительных и отделочных материалов.
Одним из наиболее слабых звукоизолирующих элементов, ограждающих конструкции выделенных помещений, являются окна и двери. Увеличение звукоизолирующей способности дверей достигается плотной подгонкой полотна двери к коробке, устранением щелей между дверью и полом, применением уплотняющих прокладок, обивкой или облицовкой полотен дверей специальными материалами и т. д. Если применение обивки двери недостаточно для обеспечения звукоизоляции, то в помещении устанавливаются двойные двери, образующие тамбур. Внутренние поверхности тамбура также облицовываются поглощающими покрытиями.
Звукоизолирующая способность окон, как и дверей, зависит от поверхностной плотности стекла и степени прижатия притворов. Звукоизоляция окон с одинарным остеклением соизмерима со звукоизоляцией одинарных дверей и недостаточна для надежной защиты информации в помещении. Для обеспечения необходимой степени звукоизоляции применяется двойное или тройное остекление. В случаях, когда необходимо обеспечить повышенную звукоизоляцию, применяют окна специальной конструкции (например, двойное окно с заполнением оконного проема органическим стеклом толщиной 20…40 мм). Разработаны конструкции окон с повышенным звукопоглощением на основе стеклопакетов с герметизацией воздушного промежутка между стеклами и заполнением его различными газовыми смесями или создание в нем вакуума.
Для повышения звукоизоляции помещения применяют акустические экраны, устанавливаемые на пути распространения звука на наиболее опасных (с точки зрения разведки) направлениях. Действия акустических экранов основаны на отражении звуковых волн и образовании за экраном звуковых теней.
| |
Пористые звукопоглощающие материалы малоэффективны на низких частотах. Отдельные звукопоглощающие материалы составляют резонансные поглотители. Они подразделяются на мембранные и резонаторные.
Мембранные поглотители представляют собой натянутый холст (ткань) или тонкий фанерный (картонный) лист, под которым располагают хорошо демпфирующий материал (материал с большой вязкостью, например, поролон, губчатая резина, строительный войлок и т.д.). В такого рода поглотителях максимум поглощения достигается на резонансных частотах.
Перфорированные резонаторные поглотители представляют собой систему воздушных резонаторов (резонатор Гельмгольца), в устье которых расположен демпфирующий материал. Повышение звуковой изоляции стен и перегородок помещений достигается применением однослойных и многослойных (чаще - двойных) ограждений. В многослойных ограждениях целесообразно подбирать материалы слоев с резко отличающимися акустическими сопротивлениями (бетон - поролон). Уровень акустического сигнала за ограждением можно приближенно оценить по формуле /5/:
где R c – уровень речевого сигнала в помещении (перед ограждением), дБ;
S ог – площадь ограждения, дБ;
К ог – звукоизоляция ограждения, дБ.
| |
Для ведения конфиденциальных разговоров разработаны специальные звукоизолирующие кабины. В конструктивном отношении они делятся на каркасные и бескаркасные. В первом случае на металлический каркас крепятся звукопоглощающие панели. Кабины с двухслойными звукопоглощающими плитами обеспечивают ослабление звука до 35…40 дБ.
Более высокой акустической эффективностью (большим коэффициентом ослабления) обладают кабины бескаркасного типа. Они собираются из готовых многослойных щитов, соединенных между собой через звукоизолирующие упругие прокладки. Такие кабины дороги в изготовлении, но снижение уровня звука в них может достигать 50 … 55 дБ.
Похожая информация.
Защита информации от утечки по акустическому каналу - это комплекс мероприятий, исключающих или уменьшающих возможность выхода конфиденциальной информации за пределы контролируемой зоны за счет акустических полей.
Для определения эффективности защиты звукоизоляции используются шумомеры. Шумомер - это измерительный прибор, который преобразует колебания звукового давления в показания, соответствующие уровню звукового давления. В сфере акустической защиты речи используются аналоговые шумомеры.
По точности показаний шумомеры подразделяются на четыре класса. Шумомеры нулевого класса служат для лабораторных измерений, первого - для натурных измерений, второго - для общих целей; шумомеры третьего класса используются для ориентированных измерений. На практике для оценки степени защищенности акустических каналов используются шумомеры второго класса, реже - первого.
Измерения акустической защищенности реализуются методом образцового источника звука. Образцовым называется источник с заранее известным уровнем мощности на определенной частоте (частотах).
Выбирается в качестве такого источника магнитофон с записанным на пленку сигналом на частотах 500 Гц и 1000 Гц, модулированным синусоидальным сигналом в 100 - 120 Гц. Имея образцовый источник звука и шумомер, можно определить поглощающие возможности помещения.
Величина акустического давления образцового источника звука известна. Принятый с другой стороны стены сигнал замерен по показаниям шумомера. Разница между показателями и дает коэффициент поглощения.
В тех случаях, когда пассивные меры не обеспечивают необходимого уровня безопасности, используются активные средства. К активным средствам относятся генераторы шума - технические устройства, вырабатывающие шумоподобные электронные сигналы.
Эти сигналы подаются на соответствующие датчики акустического или вибрационного преобразования. Акустические датчики предназначены для создания акустического шума в помещениях или вне их, а вибрационные - для маскирующего шума в ограждающих конструкциях. Вибрационные датчики приклеиваются к защищаемым конструкциям, создавая в них звуковые колебания
Защита информации от утечки по электромагнитным каналам
Защита информации от утечки по электромагнитным каналам - это комплекс мероприятий, исключающих или ослабляющих возможность неконтролируемого выхода конфиденциальной информации за пределы контролируемой зоны за счет электромагнитных полей побочного характера и наводок.
Переносчиком информации являются электромагнитные волны в диапазоне от сверхдлинных с длиной волны 10 000 м.{частоты менее 30 Гц) до субмиллиметровых с длиной волны 1-0,1 мм (частоты от 300 до 3000 ГГц). Каждый из этих видов электромагнитных волн обладает специфическими особенностями распространения как по дальности, так и в пространстве. Длинные волны, например, распространяются на весьма большие расстояния, миллиметровые - наоборот, на удаление лишь прямой видимости в пределах единиц и десятков километров. Кроме того, различные телефонные и иные провода и кабели связи создают вокруг себя магнитное и электрическое поля, которые также выступают элементами утечки информации за счет наводок на другие провода и элементы аппаратуры в ближней зоне их расположения.
Классификация электромагнитных каналов утечки информации
По природе образования
Акустопреобразовательные
Электромагнитные излучения
По диапазону излучения
Сверхдлинные волны
Длинные волны
Средние волны
Короткие волны
По среде распространения
Безвоздушное пространство
Воздушное пространство
Земная среда
Водная среда
Направляющие системы
Для защиты информации от утечки по электромагнитным каналам применяются как общие методы защиты от утечки, так и специфические - именно для этого вида каналов. Кроме того, защитные действия молено классифицировать на конструкторско-технологические решения, ориентированные на исключение возможности возникновения таких каналов, и эксплуатационные, связанные с обеспечением условий использования тех или иных технических средств в условиях производственной и трудовой деятельности.
Конструкторско-технологические мероприятия по локализации возможности образования условий возникновения каналов утечки информации за счет побочных электромагнитных излучений и наводок в технических средствах обработки и передачи информации сводятся к рациональным конструкторско-технологическим решениям, к числу которых относятся:
экранирование элементов и узлов аппаратуры; ослабление электромагнитной, емкостной, индуктивной связи между элементами и токонесущими проводами;
Магнитостатическое экранирование основано на замыкании силовых линий магнитного поля источника в толще экрана, обладающего малым магнитным сопротивлением для постоянного тока и в области низких частот.
С повышением частоты сигнала применяется исключительно электромагнитное экранирование. Действие электромагнитного экрана основано на том, что высокочастотное электромагнитное поле ослабляется им же созданным (благодаря образующимся в толще экрана вихревым токам) полем обратного направления.
Если расстояние между экранирующими цепями, проводами, приборами составляет 10% от четверти длины волны, то можно считать, что электромагнитные связи этих цепей осуществляются за счет обычных электрических и магнитных полей, а не в результате переноса энергии в пространстве с помощью электромагнитных волн. Это дает возможность отдельно рассматривать экранирование электрических и магнитных полей, что очень важно, так как на практике преобладает какое-либо одно из полей и подавлять другое нет необходимости.
Фильтры различного назначения служат для подавления или ослабления сигналов при их возникновении или распространении, а также для защиты систем питания аппаратуры обработки информации. Для этих же целей могут применяться и другие технологические решения.
Эксплуатационные меры ориентированы на выбор мест установки технических средств с учетом особенностей их электромагнитных полей с таким расчетом, чтобы исключить их выход за пределы контролируемой зоны. В этих целях возможно осуществлять экранирование помещений, в которых находятся средства с большим уровнем побочных электромагнитных излучений (ПЭМИ).
Аннотация: В лекции рассматриваются методы и средства защиты акустической(речевой)информации: звукоизоляция, зашумление, подавление диктофонов. Приведены основные требования и рекомендации СТР-К по защите речевой информации.
Методы защиты акустической (речевой) информации разделяются на пассивные и активные. Пассивные методы направлены на ослабление непосредственных акустических сигналов, циркулирующих в помещении, а также продуктов электроакустических преобразований в ВТСС и ОТСС и соединяющих цепях. Активные методы предусматривают создание маскирующих помех и подавление/уничтожение технических средств акустической разведки.
Звукоизоляция
Основным пассивным методом защиты акустической (речевой) информации является звукоизоляция. Выделение акустического сигнала злоумышленником возможно, если отношение сигнал/шум лежит в определенном диапазоне. Основная цель применения пассивных средств защиты информации - снижение соотношения сигнал/шум в возможных точках перехвата информации за счет снижения информативного сигнала. Таким образом, звукоизоляция локализует источники излучения в замкнутом пространстве с целью снижения отношения сигнал/шум до предела, исключающего или значительно затрудняющего съем акустической информации. Рассмотрим упрощенную схему звукоизоляции с точки зрения физики.
При падении акустической волны на границу поверхностей с различными удельными плоскостями большая часть падающей волны отражается. Отражающая способность поверхности зависит от плотности материала, из которого она изготовлена, и скорости распространения звука в ней. Отражение акустической волны можно представить себе как результат соударения молекул воздуха m с молекулами отражающей поверхности M. При этом если M>>m, то скорость массивного шара близка к нулю после удара. В этом случае почти вся кинетическая энергия акустической волны превращается в потенциальную энергию упругой деформации неподвижных шаров. При восстановлении формы деформированные шары (поверхности) сообщают ударяющимся о них молекулам воздуха скорость, близкую к первоначальной, но обратную по направлению – так возникает отраженная волна.
Меньшая часть акустической волны проникает в звукоизолирующий материал и распространяется в нем, теряя свою энергию.
Для сплошных, однородных, строительных конструкций ослабление акустических сигналов, характеризующее качество звукоизоляции, рассчитывается следующим образом (для средних частот):
Масса ограждения, кг;
Частота звука, Гц.
На этапе проектирования выделенных помещений при выборе ограждающих конструкций необходимо придерживаться следующего:
- в качестве перекрытия использовать акустически неоднородные конструкции;
- в качестве пола использовать конструкции, установленные на виброизоляторах, или конструкции на упругом основании;
- лучше использовать подвесные потолки с высоким звукопоглощением;
- в качестве стен и перегородок предпочтительно использование многослойных акустически неоднородных конструкций с прокладками из таких материалов как резина, пробка, ДВП, МВП и т.п.
В любом помещении наиболее уязвимыми с точки зрения акустической разведки являются двери и окна.
Оконные стекла сильно вибрируют под давлением акустической волны , поэтому целесообразно отделить их от рам резиновыми прокладками. По этой же причине лучше применить тройное или хотя бы двойное остекление на двух рамах, закрепленных в отдельных коробах. При этом на внешней раме установить сближенные стекла, а между коробками – звукопоглощающий материал.
Двери обладают существенно меньшими по сравнению с другими ограждающими конструкциями поверхностными плотностями полотен и трудно уплотняемыми зазорами и щелями. Таким образом, стандартная дверь очень плохо защищена, поэтому следует применять двери с повышенной звукоизоляцией. Например, применение уплотняющих прокладок повышает звукоизоляцию дверей на 5-10 дБ. Лучше устанавливать двойные двери с тамбуром и вирбрационной развязкой друг от друга. Характеристики звукопоглощающих свойств различных конструкций приведены в таблицах 14.1 , 14.2 .
| Тип | Конструкция | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | ||
| Щитовая дверь,облицованная фанерой с двух сторон | без прокладки | 21 | 23 | 24 | 24 | 24 | 23 |
| 27 | 27 | 32 | 35 | 34 | 35 | ||
| Типовая дверь П-327 | без прокладки | 13 | 23 | 31 | 33 | 34 | 36 |
| с прокладкой из пористой резины | 29 | 30 | 31 | 33 | 34 | 41 | |
| Тип | Звукоизоляция (Дб) на частотах Гц | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
| Одинарное остекление | ||||||
| толщина 3 мм | 17 | 17 | 22 | 28 | 31 | 32 |
| толщина 4 мм | 18 | 23 | 26 | 31 | 32 | 32 |
| толщина 6 мм | 22 | 22 | 26 | 30 | 27 | 25 |
| Двойное остекление с воздушным промежутком | ||||||
| 57мм (толщина 3 мм) | 15 | 20 | 32 | 41 | 49 | 46 |
| 90 мм (толщина 3 мм) | 21 | 29 | 38 | 44 | 50 | 48 |
| 57мм (толщина 4 мм) | 21 | 31 | 38 | 46 | 49 | 35 |
| 90 мм (толщина 4 мм) | 25 | 33 | 41 | 47 | 48 | 36 |
Применение звукопоглощающих материалов имеет некоторые особенности, связанные с необходимостью создания оптимального соотношения прямого и отраженного от преграды акустических сигналов. Чрезмерное звукопоглощение снижает уровень сигнала. Значение ослабления звука различными ограждениями приведено в таблице 14.3 .
| Тип ограждения | Звукоизоляция (Дб) на частотах Гц | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 125 | 250 | 500 | 1000 | 2000 | 4000 | |
| Кирпичная стена | 0,024 | 0,025 | 0,032 | 0,041 | 0,049 | 0,07 |
| Деревянная обивка | 0,1 | 0,11 | 0,11 | 0,08 | 0,082 | 0,11 |
| Стекло одинарное | 0,03 | - | 0,027 | - | 0,02 | - |
| Штукатурка известковая | 0,025 | 0,04 | 0,06 | 0,085 | 0,043 | 0,058 |
| Войлок (толщина 25мм) | 0,18 | 0,36 | 0,71 | 0,8 | 0,82 | 0,85 |
| Ковер с ворсом | 0,09 | 0,08 | 0,21 | 0,27 | 0,27 | 0,37 |
| Стеклянная вата (толщина 9 мм) | 0,32 | 0,4 | 0,51 | 0,6 | 0,65 | 0,6 |
| Хлопчатобумажная ткань | 0,03 | 0,04 | 0,11 | 0,17 | 0,24 | 0,35 |
Звукопоглощающие материалы - материалы, применяемые для внутренней отделки помещений с целью улучшения их акустических свойств. Звукопоглощающие материалы могут быть простыми и пористыми. В простых материалах звук поглощается в результате вязкого трения в порах (пенобетон, газостекло и т.п.). В пористых материалах кроме трения в порах возникают релаксационные потери, связанные с деформацией нежесткого скелета (минеральная, базальтовая, хлопковая вата). Обычно два вида материала используются в сочетании друг с другом. Один из распространенных видов пористых материалов - облицовочные звукопоглощающие материалы. Их изготавливают в виде плоских плит ("Акмигран", "Акминит", "Силакпор", "Вибростек-М") или рельефных конструкций ( пирамид , клиньев и т.д.), располагаемых или вплотную, или на небольшом расстоянии от сплошной строительной конструкции (стены, перегородки, ограждения и т.п.). На рисунке 14.4 приведен пример звукопоглощающей плиты. Для производства таких плит, как "Акмигран", применяют минеральную или стеклянную гранулированную вату и связующие, состоящие из крахмала, карбоксилцеллюлозы и бентонита. Из приготовленной смеси формируют плиты толщиной 2 см, которые после сушки подвергают отделке (калибруют, шлифуют и окрашивают). Лицевая поверхность плит имеет трещиновую фактуру. Плотность звукопоглощающего материала 350-400кг/м3. Крепление звукопоглощающих плит к перекрытию, как правило, осуществляется с помощью металлических профилей.
Рис. 14.1.
Пористые звукопоглощающие материалы малоэффективны на низких частотах. Отдельную группу звукопоглощающих материалов составляют резонансные поглотители. Они подразделяются на мембранные и резонаторные. Мембранные поглотители представляют собой натянутый холст (ткань), тонкий фанерный (картонный) лист, под которым располагают хорошо демпфирующий материал (материал с большой вязкостью, например, поролон, губчатую резину, строительный войлок и т.д.). В такого рода поглотителях максимум поглощения достигается на резонансных частотах. Перфорированные резонаторные поглотители представляют собой систему воздушных резонаторов (например, резонаторов Гельмгольца), в устье которых расположен демпфирующий материал .
Уровень сигнала за преградой оценивается по следующей формуле:
Рассмотрим пример звукоизоляции ограждения и пола.
В случае, когда речь идет о возведении перегородки с высокими звукоизоляционными свойствами, в качестве эффективной конструкции предлагается рассмотреть перегородку на двух независимых каркасах с обшивкой двумя слоями гипсоволокнистых листов с каждой стороны. В данном случае применяется система, состоящая из двух независимых металлических каркасов толщиной по 50, 75 или 100 мм, которые с двух сторон обшиваются листами ГВЛ в два слоя толщиной по 12,5 мм каждый. При монтаже данной конструкции все элементы металлических каркасов, а также торцы листов ГВЛ, примыкают ко всем прочим конструкциям, в том числе и несущим, через слой виброизоляционного материала толщиной 6 мм. Металлические каркасы монтируются параллельно относительно друг друга с зазором не менее 10 мм для исключения возможных связей между собой. Внутреннее пространство перегородки заполняется звукопоглощающими базальтовыми плитами на толщину, равную не менее 75 % от общей внутренней толщины перегородки. Индекс изоляции воздушного шума перегородкой на двух каркасах по 100 мм с общей толщиной 260 мм равен Rw = 58 дБ, перегородка на основе профилей толщиной по 50 мм обеспечивает величину звукоизоляции равную Rw = 54 дБ при толщине 160 мм
На плиту перекрытия укладываются 2 слоя звукоизолирующего материала, например, стеклянное штапельное волокно. При этом на все стены данного помещения заводится прокладка из одного слоя материала толщиной 20 мм и высотой чуть большей высоты устраиваемой стяжки. Поверх материала настилается разделяющий слой из полиэтиленовой пленки, по которому устраивается бетонная выравнивающая стяжка толщиной 80 мм, армированная металлической сеткой для придания ей повышенной механической прочности.
Для повышения звукоизоляции в помещениях могут устанавливаться акустические экраны на пути распространения звука в наиболее опасных с точки зрения утечки направлениях. Как правило, экраны применяются для защиты временных помещений.
Для ведения конфиденциальных разговоров разработаны также так называемые звукоизолирующие кабины, которые делятся на каркасные и бескаркасные. Первые имеют металлический каркас, на который крепятся звукопоглощающие панели. Кабины с двухслойными звукопоглощающими плитами обеспечивают ослабление звука до 35... 40 дБ. Кабины бескаркасного типа более эффективны. Они собираются из готовых многослойных щитов, соединенных с помощью звукоизолирующих упругих прокладок. Эффективность таких кабин лежит в диапазоне 50…55 дБ.