Методика и средство формирования шумовой электромагнитной помехи

• Автор: Урбанович, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ ОТ УТЕЧКИ ПО КАНАЛАМ ПОБОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ

1.1. Методы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам.

1.2. Существующие подходы, направленные на решение проблемы создания помех генераторами шума.
1.3. Разработка методики на основе программируемого принципа формирования электромагнитной помехи средствами активной защиты
1.4. Выводы

2. РЕЖИМЫ ЧАСТОТНОЗАДАЮЩИХ ЦЕПЕЙ СРЕДСТВ АКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ

2.1. Исследование характеристик радиосигналов

2.1.1. Анализ полос частот радиосигналов, чувствительных к

повышенному уровню электромагнитного поля

2.1.2. Определение величины, характеризующей степень влияния
маскирующего шума
2.1.3. Исследование количественных и качественных характеристик радиосигналов, на которых создаются существенные помехи
2.2. Определение режимов для формирования полос частот.
2.3. Выводы
3. РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЧАСТОТНОЗАДАЮЩИХ ЦЕПЕЙ
ГЕНЕРАТОРА ШУМА.
3.1. Элекгрические фильтры.
3.1.1. Фильтры, краткое введение.
3.1.2. Амплитудночастотная характеристика.
3.1.3. Характеристики фазочастотная и группового времени.
3.2. Методы расчета
3.2.1. Расчет фильтров по характеристическим параметрам.
3.2.2. Расчет фильтров по рабочим параметрам затухания
3.3. Активные фильтры
3.3.1. Прямая реализация
3.3.2. Каскадная реализация.
3.4. Частотная характеристика и передаточная функция.
3.4.1. Переход от технических требований к передаточной функции
3.4.2. Методика проектирования
3.5. Аппроксимация характеристик.
3.5.1. Аппроксимация по Баттерворту.
3.5.2. Аппроксимация по Чебышеву
3.5.3. Аппроксимация по Чебышеву инверсная
3.5.4. Эллиптические фильтры
3.5.5. Аппроксимация по Бесселю.
3.6. Выбор технического решения, соответствующего режимам для
формирования полос частот
3.6.1. Классические фильтры.
3.6.2. Схема фильтров на основе конверторов полного сопротивления
3.6.3. Алгоритм расчета полосиозаграждающего фильтра на основе конверторов полного сопротивления.
3.7. Математическое моделирование технического решения.
3.7.1. Математическое моделирование схемы полоснозаграждающего фильтра на основе конверторов полного сопротивления.
3.7.2. Проверка соответствия схемного решения техническим характеристикам.
3.8. Программное обеспечение расчета полоснозаграждающего фильтра на основе конверторов полного сопротивления
3.9. Расчет фильтров
3 Выводы
4. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК СРЕДСТВА ФОРМИРОВАНИЯ ШУМОВОЙ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ ПОМЕХИ
4.1. Средство формирования шумовой электромагнитной помехи
4.2. Измерения характеристик опытных образцов.
4.3. Результаты исследования средства формирования шумовой
электромагнитной помехи.
4.4. Сравнение с известными решениями.
4.5. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Токи, протекающие по шлейфам и интерфейсным проводам компьютерных и других электронных и коммутационных систем малы, но достаточны для того, чтобы перехватывать их информационные излучения на расстоянии до нескольких десятков метров []. Существуют два основных метода (пассивный и активный), которые или существенно затрудняют съем информации по каналу ПЭМИ, или делают такой съем невозможным []. Пассивный метод предполагает уменьшение уровня опасного сигнала или снижение информативности сигналов. Экранирование является одним из самых эффективных методов защиты. Под экранированием понимается размещение элементов компьютерной системы, создающих электрические, магнитные и электромагнитные поля, в заземленных, пространственно замкнутых конструкциях из токопроводящего материала. Экранировать можно отдельные элементы схем, блоки, устройства, кабельные линии и помещения в целом. К методам снижения мощности излучений можно отнести изменение электрических схем, конструкции изделия, использование оптических каналов и специальных фильтров. Изменение конструкции сводятся к изменению взаимного расположения отдельных блоков, сокращая расстояния между ними, уменьшая длины информационных шлейфов и (или) полный отказ от них. Оптические каналы связи являются перспективным направлением борьбы с ПЭМИ, т. Специальные фильтры, предназначенные для снижения мощности излучения, устанавливаются на выходе объектов линий связи и рассчитываются таким образом, чтобы снизить уровень информативного сигнала до минимального, при котором осуществляется уверенных прием и не вносятся существенные искажения полезного сигнала. Снижение информативности сигналов заключается в кодировании информации, в том числе криптографическим преобразованием, либо использовании специальных схемных решений, предполагающих замену последовательного машинного кода параллельным и увеличения разрядности кодов []. Активный метод направлен на создание искусственной случайной шумоподобной помехи с нормальным законом распределения спектральной плотности мгновенных значений амплитуд и прицельной помехи, представляющей собой случайную последовательность сигналов помехи, идентичных побочным сигналам []. Используется пространственное и линейное зашумление. При использовании линейного зашумления генераторы прицельных помех подключаются непосредственно к линиям, в которых передается конфиденциальная информация, для создания в них электрических помех []. Обычно в кабелях (УвА, ШР и т. Пассивный метод используют производители компьютерного и телекоммуникационного оборудования. При этом, в отдельных случаях, достигается такое качество исполнения, при котором ПЭМИ практически отсутствуют. Однако, если имеется уже готовое техническое средство обработки информации, уровень ПЭМИ от которого выше нормативного значения, то его доработка требует индивидуального подхода, высококлассного специалиста в области электроники и радиофизики, значительные временные и непредсказуемые финансовые затраты, а в ряде случаев (например, ограничение на вскрытие системного блока по гарантии) и вовсе невозможна. Активный метод линейного зашумления может использоваться только в каналах связи или интерфейсных кабелях. Он избирательно обеспечивает маскировку ПЭМИ и не может использоваться как универсальное средство защиты информации. Активный метод пространственного зашумления более гибкий. Он не накладывает ограничения на конфигурацию используемого для обработки информации оборудования и имеет известную стоимость комплекса работ по поставке, установке генератора шума и оценке защищенности, что является основным фактором при планировании средств на защиту информации. В руководящих документах ФСТЭК России предписано использовать только генераторы шума, имеющие действующий сертификат соответствия требованиям по безопасности информации, и только такие устройства могут гарантировать защиту информации от утечки по каналам ПЭМИ []. Однако при использовании активных средств защиты информации в ряде случаев возникают проблемы, связанные с созданием повышенного электромагнитного поля, вызывающего помехи и сбои в работе электронных устройств, радиоприемной и радиопередающей аппаратуры-[].