ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ОПТИМАЛЬНОГО КОГЕРЕНТНОГО РАЗВЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИЕМНИКА ПРИ ПЕРЕХВАТЕ ПЭМИ ВИДЕОТРАКТА КОМПЬЮТЕРОВ ОТ ЛОЖНОЙ ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ ВЕРОЯТНОСТИ ОШИБКИ ОПТИМАЛЬНОГО КОГЕРЕНТНОГО РАЗВЕДОВАТЕЛЬНОГО ПРИЕМНИКА ПРИ ПЕРЕХВАТЕ ПЭМИ ВИДЕОТРАКТА КОМПЬЮТЕРОВ ОТ ЛОЖНОЙ

ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ 1Фазилжанов И.Р., 2Фозилжонов Х.И !ТУИТ, доцент, 2ТУИТ, ассистент https://doi.org/10.5281/zenodo.7856639

Аннотация. В статье представлены результаты теоретических исследований зависимости вероятности ошибки оптимального когерентного разведывательного приемника при перехвате ПЭМИ видеотракта компьютеров при различных временных сдвигах ложной тактовой синхронизации.

Ключевые слова: генератор помех, когерентный приемник, ИБЫ1, ПУ1, тактовая синхронизация, защита информации, вероятность ошибки.

В настоящие время любая значимая информация в сфере государственной тайны, бизнеса, дипломатии, научно-технического направления и т.д. создаются и обрабатываются вычислительными системами обработки информации. Визуализации информации осуществляется в мониторах компьютеров. В современных компьютерах обрабатываемая информация в виде цифровых сигналов передается в монитор через БУ1 и ИВМ1 интерфейсы. Как известно, любой электрический процесс сопровождается излучениями побочных электромагнитны излучений (ПЭМИ). Эти ПЭМИ можно перехватить и восстановить в разведывательном приемнике. При передачи цифровых сигналов через цифровые интерфейсы кроме информационных сигналов по кабелю передается сигналы синхронизации (тактовые сигналы), для правильного приема этих сигналов изображений (пикселей изображений, в частности их местоположение, цвет и яркость и т.д.) в мониторе компьютера.

Знание характеристик тактовых сигналов (частота, временное положение), позволяет принципиально перехватить через ПЭМИ важную информацию и восстановить ее [1-3].

В настоящие время для защиты конфиденциальной информации от перехвата через ПЭМИ используются методы маскирования сигналов ПЭМИ генераторами широкополосных помех.

Недостатками подобных генераторов являются:

- Во-первых наличие мощных маскирующих широкополосных помех, говорит об наличие защищаемой информации;

- Во-вторых создаются радиопомехи другим радиоэлектронным средствам, т.е. ухудшается электромагнитная обстановка;

- В-третьих постоянное мощное излучение помех отрицательно действует на живые организмы;

- В-четвёртых подобные генераторы помех является весьма энергозатратными, имеют большие массогабаритные показатели, стоимость таких генераторов сравнима с самими устройствами обработки информации.

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023

В разведывательных приемниках вне зависимости от метода приема (когерентный и некогерентный) для правильного приема цифровых битов ПЭМИ следуют восстановить тактовую частоту и его временное положение. Так как в ПЭМИ создаваемой системой отображения информации содержатся кроме информационных сигналов и тактовые сигналы, то их перехват и восстановление облегчает работу разведывательного приемника.

В DVI и HDMI интерфейсах для передачи цифровых потоков используется технология высокоскоростной передачи цифровых данных TMDS (Transition Minimized Differential Signaling — дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней). Передача данных осуществляется строго по тактам, в соответствии с тактовыми сигналами, формируемыми на отдельной линии (см. рис. 1).

Рисунок 1.

Авторы предлагают для предотвращения перехвата и правильного восстановления видео изображения, воспользоваться излучениями ложных тактовых сигналов со случайным временным сдвигом, который можно изменят статически или динамически.

В работах [4-5] показано что ПЭМИ излучения интерфейсов (кабелей) DVI и HDMI имеют вид амплитудно-манипулированных (АМн) сигналов.

Допустим, что сигналы синхронизации имеет форму двоичных АМн сигналов, а также, разведывательный приемник является когерентным. При излучении ложных тактовых сигналов на стороне разведывательного приемника будет происходит срыв синхронизации что приведёт к неправильному восстановлению информации и увеличению вероятность ошибки. В предположении что помеха, действующая в канале перехвата, является гауссовским, вероятность ошибки PОШ описывается следующим выражением:

Рош = 0,5 * {l - Ф [V2F * - 0.5)]}

(1)

где Ф(х) =-^=/о е 2 йг функция Крампа;

И2 - отношение сигнала/помеха; т - временной сдвиг; ^ длительность сигнала;

2

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023

На рисунке -2 приведены зависимости вероятности ошибки от отношения сигнала/помеха при различных значениях т.

э

о

-D

ъ

о

X I-

сс о а. си СО

0,1

0,01

0,001

0,0001

I

10

100

т=0 т=0,1Т т=0,15Т т=0,2Т

1

0,00001

Отношение сигнал/помеха

Рисунок - 2. Вероятность ошибки Poш при различных значениях т

Таким образом, на основе полученных исследований можно сделать вывод, что с увеличением временного сдвига ложных тактовых сигналов увеличивается вероятность ошибки. В свою очередь это приводит к тому, что перехват и восстановление информации становится невозможным. Полученные результаты можно применит при создании генераторов прицельных помех для зашиты информации от ПЭМИ.

REFERENCES

1. Kuhn M. G. Compromising emanations: eavesdropping risks of computer displays. -University of Cambridge, Computer Laboratory, 2003. - №. UCAM-CL-TR-577.

2. Kubiak I. Digital processing methods of images and signals in electromagnetic infiltration process //Image Processing and Communications. - 2014. - T. 18. - №. 1. - C. 5-14.

3. F Ogli F. K. I. Study of the Spectrum of Side Electromagnetic Radiations of Video Interface DVI //2021 International Conference on Information Science and Communications Technologies (ICISCT). - IEEE, 2021. - C. 1-3.

4. De Meulemeester P., Scheers B., Vandenbosch G. A. E. Differential signaling compromises video information security through AM and FM leakage emissions //IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. - 2020. - T. 62. - №. 6. - C. 2376-2385.

INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE "DIGITAL TECHNOLOGIES: PROBLEMS AND SOLUTIONS OF PRACTICAL IMPLEMENTATION IN THE SPHERES" APRIL 27-28, 2023

5. De Meulemeester P., Scheers B., Vandenbosch G. A. E. A quantitative approach to eavesdrop video display systems exploiting multiple electromagnetic leakage channels //IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility. - 2019. - T. 62. - №. 3. - C. 663-672.