Реферат: Защита салона автомобиля от съема информации

Агентство образованияРоссийской Федерации

ТОМСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедрарадиоэлектроники и защиты информации (РЗИ)

Защитасалона автомобиля от съема информации

Пояснительнаязаписка к курсовому проекту по дисциплине «Инженерно-техническая защитаинформации»

Выполнил:

Студент гр.1А1

_________Пляскин Е.В

Руководитель:

Доцент каф.РЗИ

_________Бацула А.П.

Томск 2004

Реферат

Пояснительная запискасодержит 31 стр., 7 рисунков, 7 таблиц.

ТЕХНИЧЕСКИЕ КАНАЛЫУТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ, ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ЭКРАН, ВИБРОАКУСТИЧЕСКОЕЗАШУМЛЕНИЕ, ГЕНЕРАТОР ШУМА, ПОДАВЛЕНИЕ ДИКТОФОНОВ.

В курсовом проектебыл проведен обзор технических каналов утечки информации, был проведен расчетэлектромагнитного экранирования салона автомобиля для защиты от утечки информациипо радиоканалу, также расчет виброакустического зашумления салона.

Курсовой проектвыполнен с использованием текстового редактора Microsoft World ХР MathCad 11 Professional.

Агентствообразования Российской Федерации

ТОМСКИЙГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ

УПРАВЛЕНИЯ ИРАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

(ТУСУР)

Кафедра радиоэлектроники и защитыинформации (РЗИ)

/>УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой РЗИ

_______ В. Н. Ильюшенко

«___» _________ 2004 г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

по дисциплине «Инженерно-техническаязащита информации»

студенту гр. 1А1 Пляскину Е.В

1. Тема проекта: Защита салона автомобиляот несанкционированного съема информации по виброакустическому каналу________________________________________________________________

2. Срок сдачи законченного проекта: ___________ 2004г.

3. Этап работы:

4. Цель проекта:определение и рассмотрениетехнических каналов утечки информации из салона автомобиля, расчет методовпротиводействия утечке информации, анализ полученных данных и выявлениянаиболее целесообразных средств защиты охраняемой информации.

5. Исходные данные для исследования._____________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________

6.Технические требования: микроавтобус MITSUBISHIDELICA

Длина салона автомобиля 2.6м Ширина салона автомобиля 1.5м Высота салона автомобиля 1.2м Толщина кузова автомобиля 5мм

6.1 Технические характеристики:уровень информативного сигнала- 80дб

Уровеньшумов-30дб_________________________

Контролируемаязона______________5м___________

7. Вопросы, подлежащие исследованию иразработке.

7.1 Рассчитать виброакустическоезашумление салона автомобиля

7.2 Рассчитать электромагнитноеэкранирование салона автомобиля

7.3 Сравнить эффективностьвиброакустического зашумления и электромагнитного экранирования.

Руководитель курсового проекта Исполнитель студент

БацулаА.П ПляскинЕ.В_______

«___» _________2004 г

Содержание

1 Введение. 5

2 Технические каналы утечки акустической информации. 6

2.1 Воздушные технические каналы утечки информации. 6

2.2 Вибрационные технические каналы утечки информации. 7

2.3 Электроакустические технические каналы утечкиинформации. 7

2.4 Оптико-электронный технический канал утечки информации. 8

2.5 Параметрические технические каналы утечки информации. 8

3 Методы защиты информации. 10

3.1 Пассивные методы защиты… 11

3.1.2 Электромагнитное экранирование. 11

3.2 Активные методы защиты… 18

3.2.1 Виброакустическая маскировка. 18

3.2.2Обнаружение и подавление диктофонов. 27

4 Заключение. 30

Список использованных источников. 31

/>/>/>1 Введение

Для несанкционированногодобывания информации в настоящее время используется широкий арсенал техническихсредств, из которых малогабаритные технические средства отражают одно изнаправлений в развитии современных разведывательных технологий. Выполняемые впортативном, миниатюрном и сверхминиатюрном виде, эти средства аккумулируют всебе новейшие научные, технические и технологические достижения электроники,акустики, оптики, радиотехники и других наук. Такие средства находят широкоеприменение, как в деятельности правоохранительных органов, так и иностранныхтехнических разведок, в подпольном информационном обеспечении незаконныхэкономических, финансовых и криминальных организаций. В условиях рыночнойэкономики появление значительного числа конкурирующих между собой различныхструктур естественным образом создало определенное пространство, на которомприменение подобных устройств технической разведки для добывания информацииразличной значимости является наиболее вероятным.

Насегодняшний день инженерно-техническая защита информации переживает бурный рости эта тенденция будет сохранятся в дальнейшем. Многие фирмы и организациизаинтересованы в защите своих конфиденциальных данных и проводят мероприятия попресечению их утечки. К таким мероприятиям относятся организационные,инженерно-технические решения в области защиты информации, а также защитаинформации в области компьютерных технологий. К организационным методам защитыинформации можно отнести: пропускной и внутреобъектный режим, обучениесотрудников и различные другие мероприятия. На помощь организационной защитыинформации приходят инженерно-технические решения и вычислительные системы,позволяющие автоматизировать процесс контроля выполнения режимов. Но к процессуавтоматизации контроля за объектом необходимо подходить осторожно, так какприменение дополнительных технических и компьютерных средств создаетдополнительные каналы утечки информации.

Нонесмотря, на бурное развитие в данном направлении существуют еще некоторыеобласти в защите информации, которые не находят яркого отражения в литературе.Одной из таких областей является защита салона автомобиля от съема информации. Проблемазащиты информации в салоне автомобиля имеет много общего с защитой помещения отутечки информации, но в тоже время имеет некоторые свои особенности.

В данномкурсовом проекте я остановлюсь на защите от утечки акустической информации, ввиду того, что она несет наибольшую информативную нагрузку.

/>/>/>2 Технические каналы утечки акустической информации

Подтехническим каналом утечкиинформации (ТКУИ) понимают совокупность объекта разведки, технического средстваразведки (TCP), с помощью которого добывается информация об этом объекте, ифизической среды, в которой распространяется информационный сигнал. По сути,под ТКУИ понимаютспособ получения с помощью TCP разве/>дывательнойинформацииоб объекте.

Сигналы являются материальныминосителями информации. По своей физической природе сигналы могут бытьэлектрическими, электромагнитными, акустическими и т.д. То есть сигналами, какправило, являются электромагнитные, механические и другие виды колебаний(волн), причем информация содержится в их изменяющихся параметрах.

В зависимости от природы сигналыраспространяются в определенных физических средах. В общем случае средойраспространения могут быть газовые (воздушные), жидкостные (водные) и твердыесре/>ды. Например, воздушное пространство, конструкции зданий,соедините/>льные линии и токопроводящие элементы, грунт (земля) ит.п.

Технические средства разведки служатдля приема и измерения параметров сигналов.

Пол акустической понимаетсяинформация, носителем которой являются акустические сигналы. В том случае, еслиисточником информации является человеческая речь, акустическая информацияназываетсяречевой.

Акустический сигнал представляет собойвозмущения упругой среды, проявляющиеся в возникновении акустических колебанийразличной формы и длительности. Акустическими называются механические колебаниячастиц упругой среды, распространяющиеся от источника колебаний в окружающеепространство в виде волн различной длины.

Первичными источниками акустическихколебаний являются механические колебательные системы, например органы речичеловека, а вторичными -преобразователи различного типа, в том числеэлектроакустические. Последние представляют собой устройства, предназначенные />для преобразования акустических колебаний в электрические иобратно. К ним относятся пьезоэлементы, микрофоны, телефоны, громкоговорители идругие устройства.

В зависимости от формы акустическихколебаний различают простые (тональные) и сложные сигналы. То/>нальный- это сигнал, вызываемый колебанием, совершающимся по синусоидальному закону.Сложный сигнал включает целый спектр гармонических составляющих. Речевой сигналявляется сложным акустическим сигналом в диапазоне частот от 200./>..300Гц до 4/>...6 />кГц. В зависимости от физическойприроды возникновения информационных сигналов, среды распространенияакустических колебаний и способов их перехвата технические каналы утечкиакустической (речевой) информации можно разделить на воздушные, вибрационные,электроакустические, оптико-электронный и параметрические.

/>/>2.1Воздушные технические каналы утечки информации

В воздушных технических каналах утечкиинформации сре/>дой распространения акустических сигналовявляется воздух, и для их перехвата используются миниатюрные высокочувствительныемикрофоны и специальные направленные микрофоны.

Миниатюрные микрофоны объединяются(или соединяются) с портативными звукозаписывающими устройствами (диктофонами)или специальными миниатюрными передатчиками. Автономные устройства,конструкционно объединяющие миниатюрные микрофоны и передатчики, называютзакладными устройствами перехвата речевой информации, или простоакустическимизакладками.Перехваченная закладными устройствами речевая информацияможет передаваться по радиоканалу, оптическому каналу (в инфракрасном диапазонедлин волн), по сети переменного тока, соединительным линиям вспомогательныхтехнических средств и систем />(ВТСС), посторонним проводникам(трубам водоснабжения и канализации, металлоконструкциям и т. />п.).Причем для передачи информации по трубам и металлоконструкциям могутиспользоваться не только электромагнитные, но и механические ультразвуковыеколебания.

/>/>2.2Вибрационные технические каналы утечки информации

В вибрационных (структурных)технических каналах утечки информации средой распространения акустическихсигналов являются конструкции з/>даний, сооружений (стены/>, потолки/>, полы)/>, трубы во/>доснабжения. отопления/>, канализации и />другиетвердые тела. Для перехвата акустических колебаний в этом случае используютсяконтактные микрофоны (стетоскопы). Контактные микрофоны/>,соединенные с электронным усилителем. называютэлектроннымистетоскопами.

По вибрационному каналу также возможенперехват информации с использованием закладных устройств. В основном дляпередачи информации используется радиоканал/>, поэтому такиеустройства часто называютрадиостетоскопами. Возможно использованиезакладных устройств с передачей информации по оптическому каналу в ближнеминфракрасном диапазоне длин волн, а также по ультразвуковому каналу (пометаллоконструкциям здания).

/>/>2.3Электроакустические технические каналы утечки информации

Электроакустические технические каналыутечки информации возникают за счет электроакустических преобразованийакустических сигналов в электрические и включают перехват акустическихколебаний через ВТСС. обладающие “микрофонным эффектом”, а также путем “высокочастотногонавязывания”.

Некоторые элементы ВТСС. в том числе трансформаторы,катушки индуктивности, электромагниты вторичных электрочасов, звонковтелефонных аппаратов, дроссели ламп />дневного света. электрорелеи т. п/>… обладают свойством изменять свои параметры (емкость,индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемогоисточником акустических колебаний.

Изменение параметров приводит либо кпоявлению на данных элементах электродвижущей силы />(ЭДС).изменяющейся по закону воз/>действующего информационногоакустического поля, либо к модуляции токов, протекающих по этим элементам,информационным сигналом. Например, акустическое поле, воздейству/>йна якорь электромагнита вызывного телефонного звонка, вызывает его колебание. Врезультате чего изменяется магнитный поток сердечника электромагнита. Изменениеэтого потока вызывает появление ЭДС самоиндукции в катушке звонка, изменяющейсяпо закону изменения акустического поля. />ВТСС, кроме указанныхэлементов, могут содержать непосредственно электроакустические преобразователи.

К таким ВТСС относятся некоторыедатчики пожарной сигнализации, громкоговорители ретрансляционной сети и т.д.Эффект электроакустического преобразования акустических колебаний вэлектрические часто называют“микрофонным эффектом”. Причем из ВТСС,обладающих “микрофонным эффектом”, наибо/>льшую чувствительностьк акустическому полю имеют абонентские громкоговорители и некоторые датчикипожарной сигнализации. Перехват акустических колебаний в данном канале утечкиинформации осуществляется путем непосре/>дственного подключения ксоединительным линиям ВТСС, обладающих “микрофонным эффектом”, специальныхвысокочувствительных низкочастотных усилителей.

/>/>2.4Оптико-электронный технический канал утечки информации

Оптико-электронный (лазерный) каналутечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучомвибрирующих в акустическом поле тонких отражающих поверхностей (стекол окон,картин, зеркал и т.д.). Отраженное лазерное излучение (диффузное илизеркальное) модулируется по амплитуде и фазе (по закону вибрации поверхности) ипринимается приемником оптического (лазерного) излучения, при демодуляциикоторого выделяется речевая информация. Причем лазер и приемник оптическогоизлучения могут быть установлены в одном или разных местах (помещениях). Дляперехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерныеакустические локационные системы, иногда называемые“лазернымимикрофонами”. Работают они, как правило/>, в ближнем инфракрасномдиапазоне волн.

/>/>2.5Параметрические технические каналы утечки информации

В результате воздействия акустическогополя меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов />ТСПИи ВТСС. При этом изменяется (незначительно) взаимное расположение элементовсхем, проводов в катушках индуктивности, />дросселей и т. />п., что может привести к изменениям параметров высокочастотногосигнала, например к модуляции его информационным сигналом. Поэтому этот каналутечки информации называется параметрическим. Это обусловлено тем, чтонезначительное изменение взаимного расположения, например, прово/>довв катушках индуктивности />(межвиткового расстояния) приво/>дит к изменению их ин/>дуктивности, а, следовательно,к изменению частоты излучения генератора, т.е. к частотной модуляции сигнала.

Или воздействие акустического поля након/>денсаторы приводит к изменению расстояния между пластинамии, следовательно, к изменению его емкости, что, в свою очередь, также приводитк частотной модуляции высокочастотного сигнала генератора. Наиболее часто наблю/>дается паразитная модуляция информационным сигналом излученийгетеродинов радиоприемных и />телевизионных устройств,находящихся в вы/>деленных помещениях и имеющих кон/>денсаторыпеременной емкости с воздушным д/>иэлектриком в колебательныхконтурах гетеро/>динов.

/>Промодулированные информационным сигналомвысокочастотные колебания излучаются в окружающее пространство и могут бытьперехвачены и />детектированы средствами радиоразведки.Параметрический канал утечки информации может />быть реализован ипутем “высокочастотног/>о облучения” помещения, где установленыполу/>активные закла/>дные устройства, имеющие элементы.некоторые параметры которых (например, />добротность ирезонансная частота объемного резонатора) изменяются по закону измененияакустического (речевого) сигнала.

При облучении мощным высокочастотнымсигналом помещения, в котором установлено такое закладное устройство, впоследнем при взаимодействии облучающего электромагнитного поля со специальнымиэлементами закладки (например, четвертьволновым вибратором) происходитобразование вторичных радиоволн, т.е. переизлучение электромагнитного поля. Аспециальное устройство закладки (например, объемный резонатор) обеспечиваетамплитудную, фазовую или частотную модуляцию переотраженного сигнала по законуизменения речевого сигнала. Подобного вида закладки иногда называют полуактивными.

Для перехвата информации по данномуканалу кроме закладного устройства необходимы специальный передатчик снаправленной антенной и приемник.

Таблица 2.1- Технические каналы утечки акустической информации и пути перехвата информациипо ним

Воздушный канал

1. микрофоны, укомплектованные портативными устройствами записи

2. направленные микрофоны

3. микрофоны, укомплектованные устройствами передачи информации по радиоканалу

4. микрофоны, комплектованные устройствами передачи информации по сети электропитания 220В

5. микрофоны, укомплектованные устройствами передачи информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн

6. микрофоны, с возможностью передачи информации по телефонной линии

7. микрофоны, с возможностью передачи информации по трубам водоснабжения и т.п.

Вибрационный канал

1. электронные стетоскопы

2. стетоскопы с возможностью передачи информации по радиоканалу

3. стетоскопы с возможностью передачи информации по оптическому каналу

4. стетоскопы с передачей информации по трубам водоснабжения и т.п.

Электроакустический канал

1. через ВТСС, обладающих микрофонным эффектом, путем подключения к их соединительным линиям

2. через ВТСС, путем высокочастотного навязывания

Оптико-электронный канал

1. лазерные микрофоны

Параметрический канал

1. прием и детектирование побочных ЭМИ (на частотах ВЧ-генераторов) ТСПИ и ВТСС

2. путем высокочастотного облучения специальных полуактивных закладных устройств

3 Методы защиты информации

Для перехвата речевой информациипредполагаемый «противник» (лицо или группа лиц, заинтересованных вполучении данной информации) может использовать широкий арсенал портативныхсредств акустической речевой разведки, позволяющих перехватывать речевую информациюпо прямому акустическому, виброакустическому, электроакустическому иоптико-электронному (акустооптическому) каналам, к основным из которыхотносятся:

· портативнаяаппаратура звукозаписи (малогабаритные диктофоны, магнитофоны и устройствазаписи на основе цифровой схемотехники);

· направленныемикрофоны;

· электронныестетоскопы;

· электронныеустройства перехвата речевой информации (закладные устройства) с датчикамимикрофонного и контактного типов с передачей перехваченной информации по радио,оптическому (в инфракрасном диапазоне длин волн) и ультразвуковому каналам;

· оптико-электронныеакустические системы и т.д.

Портативнаяаппаратура звукозаписи и закладные устройства с датчиками микрофонного типа(преобразователями акустических сигналов, распространяющихся в воздушной игазовой средах) могут быть установлены при неконтролируемом пребываниифизических лиц («агентов») непосредственно в салоне автомобиля. Даннаяаппаратура обеспечивает хорошую регистрацию речи средней громкости.

Электронныестетоскопы и закладные устройства с датчиками контактного типа позволяютперехватывать речевую информацию без физического доступа «агентов» в салонавтомобиля. Для этого они могут быть установлены на стеклах. Но здесь возникаетпроблема возможного обнаружения стетоскопа владельцем автомобиля.

Применение для ведения разведкинаправленных микрофонов и оптико-электронных (лазерных) акустических систем нетребует проникновения «агентов» не только в салон автомобиля, но и также нетребует контакта с автомобилем вообще. Разведка может вестись из соседних зданийили автомашин, находящихся в отдалении.

С использованием направленныхмикрофонов возможен перехват речевой информации из салона при наличии открытых стеколв условиях города (на фоне транспортных шумов) на расстояниях до 50 м [2].

Максимальная дальность разведки сиспользованием оптико-электронных (лазерных) акустических систем, снимающихинформацию со стекол, составляет 150…200 метров в городских условиях (наличиеинтенсивных акустических помех, запыленность атмосферы) и до 500 м в загородныхусловиях 3].

Использование микрофонов с передачейинформации по оптическому каналу я считаю не целесообразным, т. к. дляперехвата информации необходима тонкая настройка передатчика и приемника. А этобудет невозможным при использовании в городских условиях.

Для снижения разборчивости речинеобходимо стремиться уменьшить отношение «уровень речевого сигнала/уровеньшума» (сигнал/шум) в местах возможного размещения датчиков аппаратурыакустической разведки. Уменьшение отношения сигнал/шум возможно путем или уменьшения(ослабления) уровня речевого сигнала (пассивные методы защиты), илиувеличения уровня шума (создания акустических и вибрационных помех) (активныеметоды защиты). К пассивным методам защиты я также отнесу электромагнитноеэкранирование салона автомобиля, для исключения использования микрофонов спередачей информации по радиоканалу, высокочастотного навязывания и т.п.

/>/>3.1Пассивные методы защиты/>/>/>3.1.2 Электромагнитное экранирование

Под экранированием понимаетсялокализация электрического, электромагнитного полей в определенной частипространства и более или менее полное освобождение от него остальной среды.Экранирование позволяет защитить как радиоэлектронные приборы от воздействия внешнихполей, так и локализовать их собственные излучения, препятствуя их появлению вокружающем пространстве.

В результате становится практическиневозможным несанкционированный съем информации по техническим каналам (ккоторым относится канал побочных электромагнитных излучений и наводок,электроакустический канал, радиоканал и т.д.).

Таким образом оно позволяет снизитьэффективность использования злоумышленником микрофонов с передачей информациипо радиоканалу, высокочастотного «навязывания» и др. средств съема информации.

Эффективность действияэлектромагнитного экрана характеризуется коэффициентом экранирования[4]:

/>,

(3.1)

/>,

(3.2)

где /> -коэффициент экранирования электрической составляющей;

/> -коэффициент экранирования магнитной составляющей;

/> -напряженность электрического поля в какой-либо точке при наличии экрана;

/> -напряженность электрического поля при отсутствии экрана;

/> -напряженность магнитного поля в какой-либо точке при наличии экрана;

/> -напряженность магнитного поля при отсутствии экрана.

На практикедействие экрана принято оценивать эффективностью экранирования, дБ,

(3.3)

(3.4)

Теоретическоерешение задачи экранирования, определение значений напряженности полей в общемслучае чрезвычайно затруднительно, поэтому в зависимости от типа решаемой задачипредставляется удобным рассматривать отдельные виды экранирования:электрическое, магнитостатическое и электромагнитное. Последнее являетсянаиболее общим и часто применяемым, так как в большинстве случаев экранированияприходится иметь дело либо с переменными, либо с флуктуирующими и реже —действительно со статическими полями. На нем я и остановлюсь.

В общем случаеэффективность экранирования можно представить в виде[4]:

/>,

(3.5)

где /> -эффективность экранирования за счет поглощения энергии в толще материала;

/> -эффективность экранирования за счет отражения энергии от границ раздела внешняясреда – металл и металл – внешняя среда;

/> -эффективность отражения за счет многократных внутренних отражений для последующихсоставляющих волн.

Значенияэтих эффективностей можно вычислить по формулам[5]:

/>,

(3.6)

где /> -толщина экрана;

/> -глубина проникновения – расстояние вдоль направления распространения волны, накотором амплитуда падающей волны уменьшается в e=2.71раз.

/>,

(3.7)

где /> -значения характеристических сопротивлений диэлектрика и металла.

Отражениеэлектромагнитной энергии обусловлено несоответствием волновых характеристикдиэлектрика, в пределах которого расположен экран, и материала экрана. Чембольше это несоответствие, чем больше отчаются волновые сопротивления экрана идиэлектрика, тем интенсивнее частичный эффект экранирования, определяемыйотражением электромагнитных волн.

(3.8)

Электромагнитноеэкранирование основано на возникновении вихревых токов, которые ослабляютэлектромагнитное поле. Эффективность экранирования такого экрана в ближней зоне(зоне индукции) будет неодинакова для составляющих поля. Поэтому, как правило,для ближней зоны следует вычислять эффективность экранирования каждой изкомпонент поля в отдельности, принимая при этом, что в дальней зоне (зонаизлучения) эффективности экранирования составляющих окажутся одинаковыми.

Физическаясущность электромагнитного экранирования, рассматриваемая с точки зрениятеории электромагнитного поля и теории электрических цепей, сводится к тому,что под действием источника электромагнитной энергии на стороне экрана,обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках — токи, поля которыхво внешнем пространстве по интенсивности близки к полю источника, а понаправлению противоположны ему, и поэтому происходит взаимная компенсация полей.

Нижеприведены материалы, используемые при экранировании:

— металлическиематериалы (в том числе сеточные материалы и фольговые материалы);

— металлизацияповерхностей;

— стекла стокопроводящим покрытием;

— специальныеткани;

— радиопоглощающиематериалы;

— токопроводящиекраски;

— электропроводныйклей;

В таблице3.1 приведены значения эффективности экранирования для реальных замкнутыхэкранов.

Таблица 3.1- Значения ЭЭ для реальных замкнутых экранов, дБ

Материал экрана Диапазон частот, МГц 0,15-3 3-30 30-300 300-3000 3000-10000 Сталь листовая: — сварка сплошным швом >100 >100 >100 >100 >100 — сварка точечным швом, шаг 50 мм 70 50 - - - — болтовое соединение, шаг 50 мм 75 60 - - - Жесть (фальцем): — пайка непрерывная 100 100 100 100 100 — точечная пайка, шаг 50 мм 100 80 60 50 40 — без пайки 100 100 60 50 40 Сетка металлическая, ячейка 1 мм 80 60 50 40 25 Фольга, склейка внахлест 100 80 80 70 60

Токопроводящая краска, Rs=6 Ом

70 40 30 40 40

Металлизация, расход металла 0,3 кг/м2

100 80 60 50 40 Экранирование смотровых и оконных проемов: — штора или створка из металлической сетки с ячейкой 1-1,5 мм 70 60 60 40 40 — металлическая сетка с ячейкой до 2 мм 70 60 40 20 - — стекло с токопроводящей поверхностью 70 30 - 30 30

Прирассмотрении процесса экранирования автомобиля необходимо учитывать влияниекорпуса автомобиля, выполняющего уже роль электромагнитного экрана.

Дляинженерных расчетов используют упрощенные выражения, полученные при анализемногих конструкций экранов различного назначения. Рассчитаем эффективностьэкранирования автомобиля без использования дополнительных средств.

Расчетэффективности экранирования для электрически толстых (/>) металлических экрановпроизводится по формуле:

(3.9)

где /> -удельное сопротивление материала;

/> -длина волны;

/> -волновое сопротивление электрического (магнитного) поля;

/> -эквивалентный радиус экрана;

/> -наибольший размер отверстия (щели).

Волновоесопротивление электрического и магнитного полей начисляют по формулам:

(3.10)

(3.11)

где /> -характеристическое сопротивление воздуха электромагнитной волне, равное />.

Эквивалентныйрадиус экрана в свою очередь высчитывается по формуле:

(3.12)

При расчетеэффективности экранирования автомобиля будем исходить из того, что корпусавтомобиля выполнен из стали. Это соответствует действительности для некоторыхмоделей.

Рассчитаемэквивалентный радиус. Будем считать, что длина салона автомобиля равна 2,6метрам, высота 1,2 метру, а ширина 1.5 метра.

Тогда:

Толщинукорпуса примем равной 5 мм. Для повышения эффективности экранирования необходимоуменьшить размеры возможных щелей в корпусе автомобиля. Я принял ее равной 2мм.

Глубинапроникновения рассчитывается по формуле:

(3.13)

где /> -относительная магнитная проницаемость материала экрана.

Для сталиотносительная магнитная проницаемость равна 180. На основе этих данных можновычислить эффективность замкнутого экрана сделанного из такого же материала,что и автомобиль.

Расчетыбудут проводится по формулам (3.9)-(3.13). Зависимость эффективности экранированияот частоты приведена на рисунке 3.1

По рисункуопределяем, что на частоте 1 ГГц эффективность экранирования данного экрана составляет123 дБ, а на частоте 2 ГГц – 115 дБ.

Рисунок3.1 – Зависимость эффективности экранирования стального экрана от частоты, дБ.

Дляполучения реальной эффективности необходимо учитывать наличие в автомобилеокон, которые нельзя заменить эквивалентным стальным экраном. Поэтомунеобходимо рассчитать эффективность экранирования эквивалентного стеклянногоэкрана.

При расчетеэкранирования окон необходимо учитывать снижение светопропускания. В качестверешения данной проблемы можно предложить следующие методы:

1. вкрапление встекло металлической сетки;

2. стекла стокопроводящим покрытием.

И эти методынаходятся в бурном развитии. Например, для нанесения токопроводящего покрытияиспользуют вакуумные установки многослойного магнетронного напыления. Принцип работыэтих установок основан на методе «бомбардировки» поверхности материала-подложкиатомами или молекулами осаждаемого вещества, создающими на поверхности тонкий(от нескольких нанометров), ровный и чрезвычайно прочный слой покрытия.Используемые установки позволяют наносить одно- и многослойные покрытия из Ti,Ni, Al, In, Si, Zr, Cu, Co, Fe и др. материалов (до трех видов за один цикл) настекло, керамику, металл и ряд пластмасс, и делать это со производительностью(для пятислойных покрытий) 200 дм2/час.

В качествепримера можно привести систему «Forster shielding» обладающей эффективностью60 дБ в полосе частот от 1кГц до 1ГГц. При этом экраны обладают отличнойпроницаемостью света.

Рассмотримэкранирование стекол с помощью металлической сетки. Расчет будем проводить длясетки изготовленной из медной проволоки диаметром 0.05 мм с размером ячейки 2мм. Оптическая проницаемость такой сетки составляет 85%[10].

Расчетэффективности сеточного экрана проводится по формуле:

(3.14)

где /> -эквивалентная толщина сетки, м;

/> -диаметр провода сетки, мм;

/> - шаг сетки, мм.

Результатывычисления представлены на рисунке 3.2.

Рисунок3.2 – Зависимость эффективности экранирования медной сетки от частоты, дБ.

Из рисункавидно, что на частоте 2 ГГц эффективность экранирования равна 51 дБ.

Такимобразом эффективность наиболее слабого звена электромагнитного экрана автомобиляобеспечивает эффективность экранирования 51 дБ в полосе частот от 1МГц до 2ГГц.

Дляповышения эффективности экранирования салона возможно покрытие внутренней стороныкорпуса автомобиля тонким слоем алюминия. При этом мы получаем многослойныйэкран эффективность экранирования которого вычисляется по формуле:

(3.15)

Где /> и/> - эффективности экранированияпервого и второго экранов;

/> и/> - коэффициенты отраженияслоев.

Используяформулу 3.7 можно вычислить коэффициент отражения для каждого слоя. Коэффициентотражения равен:

(3.16)

где /> -эффективность экранирования за счет отражения электромагнитной волны от границыраздела сред.

Рассчитаемкоэффициенты отражения для каждого слоя. Для этого сначала рассчитаем значенияхарактеристических сопротивлений диэлектрика и металла.

Характеристическоесопротивление воздуха[4]:

/>Ом

Характеристическоесопротивление металла[4]:

(3.17)

где /> -удельная проводимость.

Для алюминияхарактеристическое сопротивление равно:

/> Ом

Тогда зависимостьотражения от границы воздух-алюминий от частоты будет иметь вид, показанный нарисунке 3.4. Теперь необходимо рассчитать зависимость коэффициента отражениеот границы алюминий-сталь. Характеристическое сопротивление стали равно:

/> Ом

Теперь поформуле 3.15 вычислим итоговую эффективность экранирования для двухслойногоэкрана. Результаты вычислений представлены на рисунке 3.3

Как видно изрисунка можно добиться высокой эффективности экранирования салона автомобиля. Такжеследует отметить, хорошие экранирующие свойства бронированных автомобилей. Этообъясняется тем, что в основном для бронирования автомобилей используютстальные листы толщиной от 3 до 10 мм.

К недостаткамэлектромагнитного экранирования можно отнести громоздкость и соответственновысокую стоимость работ. Также, как видно из рисунков, эффективностьэкранирования экспоненциально уменьшается с увеличением частоты, и учитываяразвитие радиоэлектроники необходимо отметить опасность выхода за границбезопасных частот.

Рисунок3.3 – Зависимость эффективности экранирования двухслойного экрана от частоты, дБ.

Дляизбежания этого существуют два решения: увеличение толщины экрана и разработкаи применение новых материалов. Но увеличение толщины экрана ограниченотехническими показателями автомобиля. В качестве новых материалов дляэкранирования можно привести «METALTEX 450» — гибкий,воздухопроницаемый материал с высоким уровнем защиты против электрических,электромагнитных волн и полей. Эффективная защита от утечки информации поэлектромагнитным полям, ослабление (демпфирование) сигналов свыше 80 дБ вширокой полосе частот (0,01 — 10 000 МГц).

/>/>/>3.2 Активные методы защиты/>/>/>3.2.1 Виброакустическая маскировка

Виброакустическая маскировказаключается в создании маскирующих акустических и вибрационных помех средствамразведки. Акустическая маскировка эффективна для защиты речевой информации отутечки по всем каналам, вибрационная – только по виброакустическому.

В настоящее время создано большоеколичество различных систем активной виброакустической маскировки, успешноиспользуемых для подавления средств перехвата речевой информации. К нимотносятся: системы «Заслон», «Барон», «Порог-2М», «Фон-В», «Шорох», VNG-006,ANG-2000, NG-101, «Эхо» и т.д.

Для формирования виброакустическихпомех применяются специальные генераторы на основе электровакуумных,газоразрядных и полупроводниковых радиоэлементов. На практике наиболее широкоеприменение нашли генераторы шумовых колебаний. Наряду с шумовыми помехами вцелях активной акустической маскировки используют «Речеподобные» помехи, хаотическиепоследовательности импульсов и т.д.

Роль оконечных устройств,осуществляющих преобразование электрических колебаний в акустические колебанияречевого диапазона частот, обычно выполняют малогабаритные широкополосныеакустические колонки, а осуществляющих преобразование электрических колебаний ввибрационные — вибрационные излучатели. Акустические колонки систем зашумленияустанавливаются в салоне в местах наиболее вероятного размещения средствакустической разведки, а вибрационные излучатели крепятся на стеклах. В составтиповой системы виброакустической маскировки входят шумогенератор и от 6 до12...25 вибрационных излучателей (пьезокерамических или электромагнитных).

При организации акустическоймаскировки необходимо помнить, что акустический шум может создаватьдополнительный мешающий для владельца автомобиля фактор (дискомфорт) ираздражающе воздействовать на нервную систему человека, вызывая различныефункциональные отклонения, приводить к быстрой утомляемости. Степень влияниямешающих помех определяется санитарными нормативами на величину акустическогошума. В соответствии с нормами для учреждений величина мешающего шума не должнапревышать суммарный уровень 45 дБ [5].

В системах акустической ивиброакустической маскировки используются шумовые, «Речеподобные» икомбинированные помехи. Наиболее часто из шумовых используются следующие видыпомех[2]:

- «белый» шум (шум с постояннойспектральной плотностью в речевом диапазоне частот);

- «розовый» шум (шум с тенденциейспада спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот);

- шум с тенденцией спада спектральнойплотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот;

- шумовая «речеподобная» помеха (шумс огибающей амплитудного спектра, подобной речевому сигналу).

В системах акустической ивиброакустической маскировки, как правило, используются помехи типа «белого» и«розового» шумов.

В ряде систем виброакустическоймаскировки возможна регулировка уровня помехового сигнала. Например, в системеANG-2000 осуществляется ручная плавная регулировка уровня помехового сигнала, ав системе «Заслон-2М» – автоматическая (в зависимости от уровня маскируемогоречевого сигнала). В комплексе «Барон» возможна независимаярегулировка уровня помехового сигнала в трех частотных диапазонах (центральныечастоты: 250, 1000 и 4000 Гц). Система «Шорох-1» позволяет регулировать формугенерируемой помехи пятиполосным октавным эквалайзером [3].

«Речеподобные» помехи формируются(синтезируются) из речевых сигналов. При этом возможно формирование помехи, какиз скрываемого сигнала, так и из некоррелированных со скрываемым сигналомречевых фрагментов (отрезков). Характерным представителем помех, формируемых изречевых фрагментов, некоррелированных со скрываемым сигналом, является помехатипа «речевой хор». Такая помеха формируются путем смешения фрагментов речинескольких человек (дикторов). Среди помех, формируемых из скрываемого сигнала,можно выделить два типа: «речеподобную» реверборационную и «речеподобную»инверсионную. «Речеподобная» реверборационная помеха формируется из фрагментовскрываемого речевого сигнала путем многократного их наложения с различнымиуровнями. «Речеподобная» инверсионная помеха формируется из скрываемогоречевого сигнала путем сложной инверсии его спектра.

Комбинированные помехи формируютсяпутем смешения различного вида помех, например помех типа «речевой хор» и «белый»шум, «Речеподобные» реверборационной и инверсионной помех и т.п. «Речеподобная»помеха типа «речевой хор» и комбинированная помеха типа «речевой хор» и «белый»шум реализованы в комплексе «Барон». Для этих целей в его состав кроме обычногогенератора шума включены три радиоприемника, независимо настраиваемые на различныерадиовещательные станции FM (УКВ-2) диапазона .

«Речеподобная» комбинированная(реверборационная и инверсионная) помеха используется в системе акустическоймаскировки «Эхо». Помеха формируется путем многократного наложения смещенных наразличное время задержек разноуровневых сигналов, получаемых путем умножения иделения частотных составляющих скрываемого речевого сигнала.

Оценка эффективности шумовых помехосуществляется инструментально-расчетным методом, подробно изложенным в [5] иобеспечивающим требуемую достоверность получаемых результатов оценки. Данныйметод основан на результатах экспериментальных исследований, проведенных Н.Б.Покровским [6].

Спектр речи разбивается на N частотных полос. Для каждой частотнойполосы на среднегеометрической частоте /> определяетсяформантный параметр />, характеризующийэнергетическую избыточность дискретной составляющей речевого сигнала. Длякаждой />-й частотной полосыопределяется весовой коэффициент />,характеризующий вероятность наличия формант речи в данной полосе[5]:

где /> и/> - значения весовогокоэффициента для верхней и нижней граничной частот />-йчастотной полосы спектра речевого сигнала.

Для каждой частотной полосы насреднегеометрической частоте определяется коэффициент восприятия формантслуховым аппаратом человека />,представляющий собой вероятное относительное количество формантных составляющихречи, имеющих уровни интенсивности выше порогового значения, которое зависит ототношения сигнал/шум />.

Далее определяется спектральный индексартикуляции (понимаемости) речи /> (информационныйвес />-й спектральной полосычастотного диапазона речи) и рассчитывается интегральный индекс артикуляцииречи R[5]:

По интегральному индексу артикуляцииречи определяются слоговая и словесная разборчивость речи. Зависимости />, />, />, /> и /> определены Н. Б. Покровскимэкспериментально и представлены в виде графиков в [7]. Данные графики можноаппроксимировать следующими аналитическими выражениями, при которых ошибкааппроксимации составляет менее 1% [5]:

где

/>– значение весового коэффициента вi-й октавной полосе;

/>– отношение «уровень речевогосигнала/уровень шума» в месте измерения в i-й октавной полосе, дБ;

/>– средний спектральный уровеньречевого сигнала в месте измерения в i-й октавной полосе, дБ;

/>– уровень шума (помехи) в местеизмерения в i-й октавной полосе, дБ;

/>– значение формантного параметраспектра речевого сигнала в i-й октавной полосе, дБ;

N – количество октавных вопрос, вкоторых проводится измерение.

Числовые значения формантногопараметра спектра речевого сигнала D Аi и весового коэффициента кiв октавных полосах приведены в табл. 3.1 .

Таблица 3.2

Числовые значения формантногопараметра спектра речевого сигнала D Аi и весового коэффициента кiв октавных полосах

Наименование параметров

Среднегеометрические частоты октавных полос fcp.i, Гц

250 500 1000 2000 4000

Числовое значение формантного параметра спектра речевого сигнала в октавной полосе D Аi, дБ

18 14 9 6 5

Числовое значение весового коэффициента в октавной полосе кi

0,03 0,12 0,20 0,30 0,26

Требования, предъявляемые к эффективностизащиты акустической (речевой) информации, в качестве показателя оценки которойнаиболее часто используют словесную разборчивость W.

Для оценки разборчивости речи речевойдиапазон целесообразно разбивать на полосы имеющие одинаковый весовойкоэффициент (вносящих одинаковый вклад в разборчивость речи). Покровским былопредложено разбивать речевой диапазон частот на двадцать равноартикуляционныхполос с весовым коэффициентом 0.05.

Для простоты используют не двадцать, асемь октавных полос. Погрешность в расчетах при таком количестве полосзначительно зависит от вида шума и при словесной разборчивости 30-80%составляет 1-2% для «речеподобной» помехи, 3-5% — для «белого» и «розового»шума и 15% — для шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октавув сторону высоких частот[5].

Характеристики октавных полос ирассчитанные числовые значения формантного параметра спектра речевого сигнала ивесовых коэффициентов для них представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3 – Характеристики октавныхполос частотного диапазона речи

Номер полосы

Частотные границы полосы />, Гц

Среднегеометрическая частота полосы />, Гц

Весовой коэффициент полосы />

Значение формантного параметра речи в полосе />, дБ

1 90-180 125 0.01 25 2 180-355 250 0,03 18 3 355-710 500 0,12 14 4 710-1400 1000 0,2 9 5 1400-2800 2000 0,3 6 6 2800-5600 4000 0,26 5 7 5600-11200 8000 0.07 4

Первая иседьмая октавные полосы являются малоинформативными, поэтому обычно ограничиваютсярассмотрением пяти октавных полос со среднегеометрическими частотами 250, 500,1000, 2000, 4000. Погрешность при таком рассмотрении не превышает 1-2 % для«белого» и «розового» шумов и 4-5% — для «речеподобной» помехи и шума стенденцией спада спектральной плотности на 6 дБ на октаву в сторону высокихчастот.

Результатыматематического моделирования зависимости словесной разборчивости от интегральногоотношения сигнал/шум в пяти октавных полосах (180-5600 Гц) при различном видешумовых помех представлены на рисунке 3.4.

1– «белый» шум; 2 – «розовый» шум; 3 – шум со спадом спектральной плотности 6 дБна октаву в сторону высоких частот; 4 – шумовая «речеподобная» помеха

Рисунок3.4 – Зависимость словесной разборчивости Wот интегрального отношения сигнал/шум q вполосе частот 180-5600 Гц;

Критерииэффективности защиты речевой информации во многом зависят от целей, преследуемыхпри организации защиты, например:

· скрыть смысловоесодержание;

· скрыть тематикуразговора и т.д.

Процессвосприятия речи в шуме сопровождается потерями составных элементов речевогосообщения. Понятность речевого сообщения характеризуется количеством правильнопринятых слов, отражающих качественную область понятности, которая выражена вкатегориях подробности справки о перехваченном разговоре.

Выделяютнесколько уровней оценки качества перехваченной информации[3]:

1. Перехваченное речевое сообщениесодержит количество правильно понятых слов, достаточное для составленияподробной справки о содержании перехваченного разговора;

2. Перехваченное речевое сообщениесодержит количество правильно понятых слов, достаточное только для составлениякраткой справки-аннотации, отражающей предмет, проблему, цель и общий смыслперехваченного разговора;

3. Перехваченное речевое сообщениесодержит отдельные правильно понятые слова, позволяющие установить предметразговора;

4. При прослушивании фонограммыперехваченного речевого сообщения возможно установить факт наличия речи, нонельзя установить предмет разговора.

Практическийопыт показывает, что составление подробной справки о содержании перехваченногоразговора невозможно при словесной разборчивости менее 60 – 70 %, а краткойсправки-аннотации – при словесной разборчивости менее 40 – 50 %. При словеснойразборчивости менее 20 – 30 % значительно затруднено установление даже предметаведущегося разговора[2].

Ниже втаблице 3.4 приведены значения отношения сигнал/шум в октавных полосах, при которыхсловесная разборчивость составляет 20%, 30% и 40%.

Таблица 3.4-Значения отношений сигнал/шум, при которых обеспечивается требуемая эффективностьзащиты акустической информации[5].

Вид помехи Словесная разборчивость W, %

Отношение с/ш qi в октавных полосах

Отношение с/ш в полосе частот 180…5600 Гц 250 500 1000 2000 4000 «Белый» шум 20 +0,8 -2,2 -10,7 -18,2 -24,7 -10 30 +3,1 +0,1 -8,4 -15,9 -22,4 -7,7 40 +5,1 +2,1 -6,4 -13,9 -20,4 -5,7 «Розовый» шум 20 -5,9 -5,9 -11,4 -15,9 -19,4 -8,8 30 -3,7 -3,7 -9,2 -13,7 -17,2 -6,7 40 -1,9 -1,9 -7,4 -11,9 -15,4 -4,9 Шум со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву 20 -14,1 -11,1 -3,6 -15,1 15,6 -13,0 30 -12,0 -9,0 -11,5 -13,0 -13,5 -10,8 40 -10,0 -7,2 -9,7 -11,2 -11,7 -9,0 Шумовая «речеподобная» помеха 20 -3,9 -7,9 -12,9 -15,9 -16,9 -9,0 30 -1,7 -5,7 -10,7 -13,7 -14,7 -6,8 40 +0,1 -3,9 -8,9 -11,9 -12,9 -5,0

Порезультатам, приведенным в таблице 3.4 видно, что наиболее эффективным является«розовый» шум и шумовая «речеподобная» помеха. При их использовании для скрытиятематики разговора необходимо обеспечить превышение уровня помех над уровнемскрываемого сигнала в точке возможного размещения датчика на 8,8 и 9 дБ соответственно.Для «белого» шума и шума со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву этозначение составляет 10 и 13 дБ.

Все приведенныевыше расчеты позволяют определить защищенность одного канала, однако при оценкезащищенности объекта необходимо учитывать комплексность применения способов исредств разведки, а также совместную обработку данных поступающих из разныхисточников. Применительно к подслушиванию можно ожидать, что аппаратуройразведки будет вестись регистрация речевых сигналов несколькими различнымидатчиками, а данные, поступающие по различным каналам, могут в ходе совместнойобработки использоваться для повышения разборчивости перехватываемой речи.Таким образом может сложиться ситуация, что при выполнении норматива позащищенности каждого отдельного канала, разборчивость на основании всех каналовполучится выше нормативной. Для оценки суммарной разборчивости при использованиинезависимых каналов можно воспользоваться следующим выражением[6]:

Где /> -разборчивость по совокупности каналов;

/> -разборчивость в отдельном />-омканале;

/> -число статистически независимых каналов утечки.

Такимобразом, если злоумышленник будет иметь в своем распоряжении 3 статистически независимыхканала со словесной разборчивостью 0.2, то при обработке данных полученных изэтих каналов он будет обладать информацией с разборчивостью 0,49.

В этомслучае требования к значению разборчивости в каждом отдельном канале будут равны[6]:

При данномподходе определения состояния безопасности речевой информации ужесточаютсятребования к разборчивости речи. Так для достижения суммарной разборчивости в20% необходимо обеспечить разборчивость по каждому каналу мене 5% при двухканалах и менее 2.5% при трех.

Основываясьна данных таблицы 3.4, необходимо подобрать генератор виброакустическогозашумления для обеспечения активной защиты в салоне автомобиля. Так какзащищаемый объект – салон автомобиля, генератор шума должен обладатьвозможностью питания от батареек.

Необходимо,что бы генератор шума обеспечивал необходимое отношение сигнал/шум во всехоктавных полосах. Ввиду отсутствия возможности провести инструментальныеизмерения, в данном проекте приведены расчетные данные.

Для выборагенератора виброакустического зашумления необходимо выяснить уровень фоновогошума. В качестве фона выбираем уровень шума на тихой улице без движениятранспорта. Уровень шума вне салона автомобиля будет равен 30…35 дБ[7]. Среднеезначение звукоизоляции для одинарного стекла и герметичной металлической двериравны 30 дБ[7]. Таким образом, учитывая внимание, которое уделяют производителиавтомобилей их шумоизоляции, можно сказать, что уровень внешних шумов в салонеавтомобилей равен 0 дБ.

В качествевозможных решений можно предложить следующие приборы:

1. Генератор акустическогошума WNG-023. Предназначен для защиты переговоров от прослушивания в замкнутыхпространствах (тамбур, салон автомобиля, небольшие кабинеты и пр.) за счет генерации«белого» шума в акустическом диапазоне частот, что обеспечивает снижение разборчивостипосле записи или передачи по каналу связи. Технические характеристики приведеныв таблице 3.5

Таблица3.5 – Технические характеристики WNG-023.

Диапазон частот 100-12000Гц Максимальная выходная мощность 1 Вт Габариты 111x70x22 мм Питание 220/9 В

Самым простым методом получения белогошума является использование шумящих электронных элементов (ламп, транзисторов,различных диодов) с усилением напряжения шума. Принципиальная схема несложногогенератора шума приведена на рис 3.5.

рис 3.5Генератор шума

Источником шума являетсяполупроводниковый диод — стабилитрон VD1 типа КС168, работающий в режимелавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через стабилитрон VD1 составляетвсего лишь около 100 мкА. Шум, как полезный сигнал, снимается с катодастабилитрона VD1 и через конденсатор С1 поступает наинвертирующий вход операционного усилителя DA1 типаКР140УД1208. На не инвертирующий вход этого усилителя поступает напряжение смещения,равное половине напряжения питания с делителя напряжениявыполненного на резисторах R2 и R3. Режим работы микросхемы определяетсярезистором R5, а коэффициент усиления — резистором R4. С нагрузки усилителя,переменного резистора R6, усиленное напряжение шума поступает на усилительмощности, выполненный на микросхеме DA2 типа К174ХА10. С выхода усилителяшумовой сигнал через конденсатор С4 поступает на малогабаритныйширокополосный громкоговоритель В1. Уровень шума регулируется резистором R6.

Стабилитрон VD1 генерирует шум вшироком диапазоне частот от единиц герц до десятков мегагерц. Однако напрактике он ограничен АЧХ усилителя и громкоговорителя. Стабилитрон VD1подбирается по максимальному уровню шума, так как стабилитроны представляютсобой некалиброванный источник шума. Он может быть любым с напряжениемстабилизации менее напряжения питания.

Для получения калиброванного по уровнюшума генератора используют специальные шумящие вакуумные диоды. Спектральнаяплотность мощности генерируемого шума пропорциональна анодному току диода.Широкое распространение получили шумовые диоды двух типов 2ДЗБ и 2Д2С. Первыйгенерирует шума полосе до 30 МГц, а второй — до 600 МГц. Принципиальная схемагенератора шума на шумящих вакуумных диодах приведена на рис 3.6.

рис 3.6Генератор шума на вакуумной лампе.

/>/>3.2.2 Обнаружение и подавление диктофонов

Для обнаружения работающих в режимезаписи диктофонов применяются так называемые детекторы диктофонов. Принципдействия приборов основан на обнаружении слабого магнитного поля, создаваемогогенератором подмагничивания или работающим двигателем диктофона в режимезаписи. Электродвижущая сила (ЭДС), наводимая этим полем в датчике сигналов(магнитной антенне), усиливается и выделяется из шума специальным блокомобработки сигналов. При превышении уровня принятого сигнала некоторогоустановленного порогового значения срабатывает световая или звуковаясигнализация. Во избежание ложных срабатываний порог обнаружения необходимокорректировать практически перед каждым сеансом работы, что является недостаткомподобных приборов.

Детекторы диктофонов выпускаются впереносном и стационарном вариантах. К переносным относятся детекторы«Сова», RM-100, TRD-800, а к стационарным — PTRD-14, PTRD-16, PTRD-18и т.д.

Переносные детекторы диктофонов вданном проекте не рассматривается, исходя из того что перед каждым выездомавтомобиля проверять его на наличие диктофонов нецелесообразно.

В отличие от переносных детекторов,имеющих один датчик сигналов, стационарные детекторы диктофонов оборудованы несколькимидатчиками (например, детектор PTRD-18 имеет возможность подключения до 16датчиков одновременно), что позволяет существенно повысить вероятностьобнаружения диктофонов.

Ввиду слабого уровня магнитного поля,создаваемого работающими диктофонами (особенно в экранированных корпусах),дальность их обнаружения детекторами незначительна. Например, дальностьобнаружения диктофона L- 400 в режиме записи в условиях офиса даже при использованиистационарного детектора PTRD-018 не превышает 45… 65 см. Дальностьобнаружения диктофонов в неэкранированных корпусах может составлять 1… 1,5м. Поэтому необходимо установить датчики в места наиболее вероятного размещениядиктофонов.

Наряду со средствами обнаруженияпортативных диктофонов на практике эффективно используются и средства ихподавления. Для этих целей используются устройства электромагнитного подавлениятипа «Рубеж», «Шумотрон», «Буран»,«УПД» и др. (таблица 3.6) и устройства ультразвукового подавлениятипа «Завеса».

Принцип действия устройств электромагнитногоподавления основан на генерации в дециметровом диапазоне частот (обычно врайоне 900 МГц) мощных шумовых сигналов. В основном для подавления используютсяимпульсные сигналы. Излучаемые направленными антеннами помеховые сигналы,воздействуя на элементы электронной схемы диктофона (в частности, усилительнизкой частоты и усилитель записи), вызывают в них наводки шумовых сигналов.Вследствие этого одновременно с информационным сигналом (речью) осуществляетсязапись и детектированного шумового сигнала, что приводит к значительномуискажению первого.

Зона подавления диктофонов зависит отмощности излучения, его вида, а также от типа используемой антенны. Обычно зонаподавления представляет собой сектор с углом от 30 до 80 градусов и радиусом до1,5 м (для диктофонов в экранированном корпусе).

Системы ультразвукового подавленияизлучают мощные неслышимые человеческим ухом ультразвуковые колебания (обычночастота излучения около 20 кГц), воздействующие непосредственно на микрофоныдиктофонов или акустических закладок, что является их преимуществом. Данноеультразвуковое воздействие приводит к перегрузке усилителя низкой частотыдиктофона или акустической закладки (усилитель начинает работать в нелинейномрежиме) и тем самым — к значительным искажениям записываемых (передаваемых)сигналов.

В отличие от систем электромагнитногоподавления подобные системы обеспечивают подавление в гораздо большем секторе.Например, комплекс «Завеса» при использовании двух ультразвуковыхизлучателей способен обеспечить подавление диктофонов и акустических закладок впомещении объемом 27 м3. Однако системы ультразвукового подавленияимеют и один важный недостаток: эффективность их резко снижается, если микрофондиктофона или закладки прикрыть фильтром из специального материала или вусилителе низкой частоты установить фильтр низких частот с граничной частотой3,4… 4 кГц.

Таблица 3.6- Основные характеристики устройств подавления аппаратуры магнитной записи

Наименование характеристики Модель «Рубеж-» «Рамзес-Авто» «Рамзес-Дубль» «Буран-2» «Буран-3» Дальность подавления, м не менее 1.5/- не менее 1.5/2 не менее 2/2 не менее 1.5/- не менее 3/2 Зона подавления

Телесный угол не менее 600

Шаровой сектор с углом не менее 600

Шаровой сектор с углом не менее 700

- -

Проблема устранениянежелательных записей на диктофон на расстояниях ближе 1,5 – 2 м может решатьсянесколькими методами (в том числе и скрыто для пользователя диктофона).

Однако, в некоторыхслучаях это расстояние может потребоваться увеличить до 3 – 10м, что не позволяютсделать скрыто известные методы.

Можно использовать дляэтого интерференционный метод.

Поскольку звуковойдиапазон (до 20 кГц) не может быть применен для постановки помехи из-завосприятия его человеческим слухом, используем два излучателя в ультразвуковомдиапазоне (30 – 50 кГц).

Их частоты F1иF2 выбираем таким образом, чтобы

F=/ F1 – F2/<sub/><<sub/>(1 – 3) кГц.

Аппаратура располагаетсякак показано на рис. 3.7.

рис 3.7 Расположение аппаратуры при интерференционном методеподавления диктофонов

1 – диктофон(предполагаемый); 2 – аппаратура устранения записи (скрыто); 3 – генераторгармонического сигнала частоты F1 с ультразвуковымизлучателем; 4 – то же на частоте F2; D1 –расстояние предполагаемого диктофона от аппаратуры устранения записи(постановщика гармонической интерференционной помехи), может быть более 1,5 –2м; D2 – расстояние между излучателями (выбирается в пределахот нескольких сантиметров до десятков).

Принцип работы следующий:излучения гармонических ультразвуковых колебаний каждого в отдельности непрослушиваются человеческим слухом (однако тренированная собака их можетуловить). Человеческое ухо достаточно линейно в амплитудном отношении и поэтомуинтерференционных явлений не будет. Микрофон диктофона сугубо нелинейныйэлемент, и поэтому на входе диктофона возникнет интерференционный процесс,который приведет к подавлению записи речи сигналом разностной частоты. Уровеньультразвуковых колебаний используется в пределах 80… 100 дБ.

Этот метод можетиспользоваться также и в автомобилях и в самолетах.

/>/>/>4 Заключение

В ходеданного были рассмотрены основные каналы утечки информации, их возможностьиспользования в реальных условиях. Необходимо отметить, что не все каналыутечки информации, которые актуальны при рассмотрении защиты помещения, требуютрассмотрения при защиты салона автомобиля от утечки информации. В качествепримера можно привести микрофоны, укомплектованные устройствами передачиинформации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн. Во-первых онитребуют очень тонкой настройки, что при оперативной разведки невозможно,во-вторых они требуют отсутствия помех на пути луча, что обеспечить на улицахгорода сложно. Также невозможным является использование лазерных микрофонов дляснятия информации со стекол автомобиля. Это объясняется теми же причинами, чтои относительно использования оптического канала.

Такимобразом остаются микрофоны с передачей информации по радиоканалу, стетоскопы спередачей информации по радиоканалу, диктофоны и высокочастотное навязывание. Вданном курсовом проекте проведено рассмотрение основных средств противодействияданным техническим средствам. На основе полученных данных можно сделать, чтоболее технически легким, дешевым и эффективным является применение активныхсредств виброакустического зашумления. Которые обеспечивают высокую эффективностьпри относительно небольших материальных затратах и несложности установки. Дляэтой цели на российском рынке представлен значительный выбор техническихсредств виброакустического зашумления. Использование генераторов виброакустическогозашумления также дает возможность модернизации системы защиты при изменениихарактера угрозы.

/>/>/>Список использованных источников

1. Хорев А.А. Технические каналы утечки акустической(речевой) информации.// «Специальная техника».-М.:1998. — №1

2. Хорев А.А. К оценке эффективности защитыакустической (речевой) информации.// «Специальная техника».-М.:2000. — №5

3. Хорев А.А. Способы и средства защитыинформации. Учебн. пособие. – М.: МО РФ, 2000. – 316 с.

4. Чернушенко А.М. Конструкции СВЧустройств и экранов. – М.: Радио и связь, 1983. – 400 с.

5. Хореев А.А., Макаров Ю.К. Оценкаэффективности систем виброакустической маскировки.//Вопросы защиты информации.– М.: 2001. — № 1.

6. Покровский Н.Б. Расчет и измерениеразборчивости речи. – М.: Связьиздат, 1962. – 391 с.

7. Сапожков М. А. Акустика: Справочник. — М.: Радио с связь, 1989 — 336 с.

еще рефераты

Еще работы по радиоэлектронике

Реферат по радиоэлектронике

Физико-математические основа радиоэлектронных систем

1 Сентября 2013

Реферат по радиоэлектронике

Исследование возможности использования эффекта автодинного детектирования в генераторах на диоде Ганна для контроля параметров вибрации

1 Сентября 2013

Реферат по радиоэлектронике

Цифровой диктофон

1 Сентября 2013

Реферат по радиоэлектронике

Цифровые фотоаппараты

1 Сентября 2013