CC BY
0УДК 004.056:621.37
ГРНТИ 47.05.17:49.33.35
МОДЕЛЬ КАНАЛА УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ ЗА СЧЕТ ПОБОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ ВИДЕОСИСТЕМЫ КОМПЬЮТЕРА В УСЛОВИЯХ ЕСТЕСТВЕННЫХ ШУМОВ
А.Н. КАТРУША, кандидат технических наук
ВУНЦВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
Приведена электродинамическая модель канала утечки конфиденциальной информации за счет побочных электромагнитных излучений видеосистемы компьютера в условиях естественных шумов. На основе широкополосного измерения сигнала на выходе видеоадаптера стандарта SVGA предложена математическая модель исходного видеоимпульса, определяющего одну точку на экране монитора. Предложена модель излучения сигнала видеоадаптера дипольной антенной и приема импульса электрического поля с помощью широкополосной антенны в дальней зоне излучения. Показано, что принимаемый сигнал побочных электромагнитных излучений существенно отличается от импульсного сигнала видеоадаптера как во временной, так и в частотной областях. Рассмотрена модель широкополосного приемника побочных электромагнитных излучений с регулируемой полосой пропускания при воздействии шума с равномерной спектральной плотностью мощности. Проведен анализ возможностей восстановления исходных видеоимпульсов при заданной полосе пропускания приемника. Разработана схема устройства восстановления видеоимпульсов, искаженных при излучении и распространении. Показано, что разработанная схема позволяет восстановить исходный видеоимпульс минимальной длительности, соответствующий одному пикселю на экране, при приеме в полосе одного лепестка спектра искаженного сигнала.
Ключевые слова: защита информации, побочные электромагнитные излучения, электродинамическая модель, спектральный анализ, перехват цифровой информации.
Введение. Побочные электромагнитные излучения (ПЭМИ), создаваемые техническими средствами обработки и передачи цифровой информации конфиденциального характера, позволяют перехватывать обрабатываемую информацию на расстояниях, составляющих несколько десятков метров [1-3]. Определенный интерес может представлять текстовая и графическая информация, выводимая видеосистемой компьютера на экран монитора. При этом на выходе видеоадаптера формируются последовательности прямоугольных видеоимпульсов, определяющих интенсивность свечения и цветовую гамму точек на экране монитора. Следует отметить, что компьютер, обрабатывающий конфиденциальную информацию, не предназначен для беспроводной передачи данных. Однако импульсные токи, протекающие в кабеле от выхода видеоадаптера к монитору, создают импульсные электромагнитные поля, содержащие информацию о последовательности исходных импульсов видеосистемы компьютера. При этом видеокабель и монитор выполняют функцию излучающей антенны. Как известно, импульсный сигнал имеет широкий спектр. Выбирая оптимальную полосу пропускания приемника, можно добиться эффективного приема импульсов ПЭМИ и восстановления последовательности прямоугольных импульсов, передаваемых от видеоадаптера к монитору.
Актуальность. Вопросам перехвата побочных электромагнитных излучений видеосистемы компьютера, а также методическим особенностям контроля защищенности информации от утечки по каналу ПЭМИ посвящено большое количество работ [1-3]. Однако в
ы и
этих работах подробно рассмотрены лишь отдельные задачи, касающиеся, например, только формирования сигналов на выходе видеоадаптера или обнаружения импульсных сигналов средствами разведки. Для адекватного анализа возможностей перехвата информации необходимо построить обобщенную модель канала перехвата ПЭМИ видеосистемы компьютера. Кроме того, при оценке возможностей эффективного перехвата сигналов ПЭМИ применяется методика оценки эффективности приема двоичных сигналов [2, 4, 5]. Однако прием сигналов непреднамеренных излучений существенно отличается от приема сигналов в системе передачи цифровой информации вследствие неизвестного характера изменения длительности видеоимпульсов. Кроме того, импульсы при излучении существенно искажаются, что приводит к необходимости восстановления исходной временной формы принимаемых сигналов.
Цель работы - разработать электродинамическую модель излучения и приема сигналов видеосистемы компьютера и на её основе выявить особенности перехвата сигналов побочных электромагнитных излучений в условиях воздействия естественных шумов.
Модель сигнала на выходе видеоадаптера. Как известно, в стандарте SVGA (VGA) на выходе видеоадаптера формируются аналоговые сигналы в виде прямоугольных видеоимпульсов. Каждый видеоимпульс соответствует определенному знакоместу на экране монитора, а его амплитуда пропорциональна яркости свечения точки на экране. Длительность импульса можно определить, исходя из параметров разрешения экрана по вертикали Y, горизонтали X, частоты кадров (регенерации экрана) R, а также учета дополнительного времени синхронизации по горизонтали и вертикали, составляющего примерно 30 % и 5 % от времени сканирования соответственно [6]
1
т = ■
1,05 • Y-1,3 • X • R
(1)
Например, для параметров разрешения X =800, У =600, Я =60 Гц минимальная длительность импульса составляет 25,4 нс.
Как правило, в качестве модели сигналов ПЭМИ используют прямоугольные импульсы [2, 7-9], при этом амплитудный спектр одного импульса описывают формулой
u (f) = A
sin nf т
nf т
(2)
где А = итт - площадь импульса; ит - амплитуда импульса, т - длительность импульса. На рисунке 1 представлена упрощенная модель последовательности видеоимпульсов.
U
1,4 1,2 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0.2
белая точка ч ерная точка
т
20
40
60
80
100 120
140
160 t, НС
Рисунок 1 - Упрощенная модель тестового сигнала в виде меандра
Данная модель соответствует режиму работы монитора «точка через точку» (на экране высвечиваются чередующиеся белые и черные вертикальные полосы шириной 1 знакоместо). Такой режим считается наиболее оптимальным для проведения измерений сигналов ПЭМИ в частотной области [2]. Однако реальные импульсы могут существенно отличаться от прямоугольных.
На рисунке 2 представлены результаты широкополосных измерений последовательности импульсов, соответствующей режиму работы монитора «точка через точку».
и,
В 2
1,8
1,6
1,4 1,2 1
0,8 0,6 0,4 0,2 0 -0.2
.д. Ум
г * |
т
\
\ 1 \ \
\ и. \ ■ Дшиы
I
20
40
60
80
100
120
140
160
НС
Рисунок 2 - Сигнал на выходе видеоадаптера, измеренный при разрешении экрана 800*600
Для описания формы реального видеоимпульса предлагается использовать экспоненциальное представление переднего и заднего фронта
и(1) =
0, при I < t0
( г-0 >
1 -е а , при t0 <t < X
V )
í -(1о+т
ите а , при X<t,
(3)
где а - постоянная времени, определяемая длительностью фронта импульса; - момент начала импульса.
На рисунке 3 приведены нормированные на максимальные значения временные зависимости измеренного импульса и импульса, рассчитанного по формуле (3). Постоянная времени а при проведении расчетов составляла 2,5 нс.
Модель излучения импульса диполем. С электродинамической точки зрения видеосистему компьютера в общем виде можно представить элементарным электрическим диполем, расположенным в свободном пространстве. Рассмотрим возбуждение диполя одним видеоимпульсом, представленным на рисунке 3. Анализ рисунка 3 показывает достаточно хорошее согласование результатов расчета и измерения.
и 1.4 1 и
1.2 1
0.8 0.6 0.4 0,2
0 4 -0.2
расчет
-измерение
нормированная
импульса
1
1.5
2.5
Г/Т
Рисунок 3 - Временная форма измеренного и рассчитанного импульсов напряжения на выходе видеоадаптера
Напряженность поля, создаваемого диполем в дальней зоне, выражается через производную тока и имеет вид [10]
Е (х ) = 2 о
I д (Х - г/с) 4лгг дХ
(4)
где с - скорость света; г - расстояние до точки наблюдения.
Тогда в результате вычисления производной для напряженности поля в дальней зоне можно записать выражение
Е (Х) =
0, при t < t0,
Х -о
Ете а , при ^ <t < т,
'-( Хо +т)
-Ете а , при т<t,
(5)
где Ет - максимальное значение напряженности поля.
На рисунке 4 представлен нормированный на максимальное значение импульс напряженности электрического поля в дальней зоне излучения.
Рисунок 4 - Временная форма излучаемого импульса электрического поля в дальней зоне
Таким образом, вместо одного видеоимпульса (рисунок 3) напряженность поля представлена двумя экспоненциальными импульсами противоположной полярности (рисунок 4), длительности которых определяются длительностью фронта и спада исходного импульса, а расстояние между импульсами определяется длительностью исходного видеоимпульса.
Комплексный спектр полученного импульса напряженности электрического поля можно рассчитать как сумму спектров импульса положительной полярности и сдвинутого во времени на т импульса отрицательной полярности [11]
(
Е(Л = Ет
\
1
-12 л/ т
j 2 л/ +1 12 л/ +1 а а
= Е.
( \ 1 _ е _12 Л/т
12 л/ +
1
(6)
а у
где / - частота; 1 - мнимая единица.
Выделив модуль (6), получаем амплитудный спектр импульса электрического поля
Е (/) =
Е а
2 л/а )2
+1
^т(л/ т)| = Щ^т(л/ т)|,
(7)
где Щ =
Е та
2 л/а )2
- огибающая спектра, которая представляет собой амплитудный спектр
+1
одного экспоненциального импульса.
Для расчета спектра исходного видеоимпульса (3) целесообразно его временное представление записать в виде разности идеального прямоугольного импульса и импульса, аналогичного по форме двухполярному импульсу (5). После преобразований можно получить результирующий спектр импульса напряжения на выходе видеоадаптера
и (/) =
и
л/7( 2 л/а )2 +1
^т(л/т)| = Щ ^т(л/т)|,
(8)
где Щ0 = ■
и
- огибающая амплитудного спектра импульса напряжения.
л( 2 л/а )2 +1
Рассчитанные амплитудные спектры импульса на выходе видеоадаптера и импульса напряженности поля в дальней зоне излучения, нормированные на максимальные значения, представлены на рисунке 5.
Сравнительный анализ выражений (7) и (8), а также рисунка 5, показывает, что спектральные представления исходного видеоимпульса и излучаемого импульса электрического поля существенно отличаются. У импульса электрического поля отсутствует постоянная составляющая в спектре, в то время как в спектре исходного напряжения она имеется. Кроме того, спектральные составляющие исходного видеоимпульса убывают с увеличением частоты значительно быстрее, что обусловлено резким уменьшением огибающей спектра Ж0 исходного импульса напряжения по сравнению с огибающей спектра Щ импульса электрического поля.
Существенным параметром, определяющим широкополосность сигнала побочного электромагнитного излучения видеосистемы компьютера, является не только длительность импульса, но и длительность фронта и спада видеоимпульса на выходе видеоадаптера.
Рисунок 5 - Нормированные амплитудные спектры импульса на выходе видеоадаптера и импульса
электрического поля в дальней зоне
Прием импульса ПЭМИ широкополосной антенной при различной полосе пропускания приемника. Предположим, что прием импульса ПЭМИ осуществляется с помощью широкополосной антенны, действующая длина которой практически не зависит от частоты. Электродвижущая сила (ЭДС), наведенная в приемной антенне, рассчитывается по формуле [10]
/ ) = Е ( / ) 1д,
(9)
где 1д - действующая длина приемной антенны.
Таким образом, спектр наведенной в антенне ЭДС повторяет по форме спектр напряженности электрического поля импульса.
Если предположить, что прием проводится во всей полосе частот, то принятый импульс по форме также будет повторять импульс напряженности электрического поля, представленный на рисунке 4. Однако, как правило, полоса пропускания приемника имеет ограниченные значения. Кроме того, спектр импульса в результате излучения может быть ограничен несколькими лепестками (остальные лепестки излучаются неэффективно и существенно подавлены). Поэтому важно рассмотреть искажения при прохождении импульса через фильтр приемника с различной полосой пропускания.
Как показано на рисунке 5, спектр принимаемого импульса имеет лепестковую структуру с шириной одного лепестка, равной 40 МГц. Рассмотрим прохождение импульса через фильтр нижних частот (ФНЧ), имеющий различную полосу пропускания, равную ширине одного или нескольких лепестков спектра принимаемого сигнала.
В качестве ФНЧ рассмотрим фильтр Баттерворта 5-го порядка, имеющий гладкую амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) в полосе пропускания. Комплексная передаточная функция фильтра имеет вид [12]
1
А (/)Ч 3,24А (/)4 + 5,24А (/)3 + 5,24А (/)2 + 3,24А (/) +1
(10)
где Л(/)= у • /1/с - характеристический параметр фильтра; /с - частота среза фильтра.
Комплексный спектр сигнала на выходе фильтра можно получить, умножив спектр исходного сигнала 01 (/) на комплексную передаточную функцию фильтра
и2(/)=и1(/)н(/).
(11)
На рисунках 6 и 7 представлены нормированные амплитудные спектры импульса на входе и выходе фильтра при частотах среза фильтра 200 МГц (5 лепестков спектра) и 40 МГц (1 лепесток спектра) соответственно.
Рисунок 6 - Амплитудно-частотные спектры импульсов на входе и выходе фильтра при частоте среза 200 МГц
Рисунок 7 - Амплитудно-частотные спектры импульсов на входе и выходе фильтра при частоте среза 40 МГц
Выполнив обратное преобразование Фурье для выражения (11), получим временное представление импульса на выходе фильтра. На рисунке 8 представлены временные формы импульсов на входе фильтра и на выходе фильтра, рассчитанные при различных значениях частоты среза фильтра. Нормировка проводилась относительно максимального значения исходного импульса.
Видно, что при сужении полосы приема амплитуда принимаемого импульса уменьшается. Однако при этом также уменьшается уровень шума.
ин 1
0.8 4 0.6 0.4 0.2 0 -02 -0,4 -0.6 -0.8 -1
1 ___исходный сигнал
|А сигнал на выходе филынра 200
1 \ ей, Г\ \ 'на! на в лходе филынра 40
I \
1 1 \
1
1
МГц МГц
5 6
1/Т
Рисунок 8 - Временное представление импульсов на входе и выходе фильтра с различной полосой пропускания
Например, на рисунке 9 представлены результаты расчетов исходного импульса при амплитуде шума, равной 0,3ит, и нормированный принимаемый импульс с шумом на выходе
фильтра при полосах пропускания 200 МГц и 40 МГц. Нормировка проводилась на максимальное значение принимаемых импульсов в отсутствии шума.
I/т
а) импульс на входе фильтра
г/«1-4 ] 1,2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0,2 -0
-0,2 --0.4 --0.6 --0.8 • -1 --12 --1.4 -1
1
ю
12
I/X
б) импульс на выходе фильтра с частотой среза 200 МГц
в) импульс на выходе фильтра с частотой среза 40 МГц
Рисунок 9 - Временное представление принимаемого нормированного импульса при воздействии шума
Анализ рисунка 9 показывает, что сужение полосы пропускания позволяет существенно снизить относительный уровень шума.
Рассмотрим восстановление исходного импульса при приеме в одном лепестке спектра при частоте среза 40 МГц. Импульс на выходе фильтра является двухполярным. При этом полуволна положительной полярности характеризует фронт исходного импульса на выходе видеоадаптера, а полуволна отрицательной полярности - спад исходного видеоимпульса. Очевидно, что исходный видеоимпульс может быть восстановлен при достижении положительной и отрицательной полуволнами определенных пороговых значений. Достижение верхнего порога определяет начало восстановленного видеоимпульса, достижение нижнего порога - окончание импульса (рисунок 10).
11 Ь2 н
1
0.8 0.6 0.4 0,2 0 -0.2 -0.4 -0.6 -0.8 -1 -1-2
[ пор
г \
\ \
1 1
У 1
1 1
1
1 ^ /
п -------
1 1 пор
1 1
0 1 2 ! 3 и-»1 4 5 6 1/т
Хи/Х
Рисунок 10 - Определение длительности импульса по пороговым уровням напряжения
Таким образом, описанный способ определения длительности импульса может использоваться при восстановлении исходного видеоимпульса. Функциональная схема устройства восстановления прямоугольных видеоимпульсов, содержащая два компаратора и запоминающее устройство (ЗУ), представлена на рисунке 11. В качестве ЗУ может использоваться асинхронный RS-триггер.
С выхода ФНЧ двухполярный импульс поступает на два компаратора. В компараторе К1 сигнал сравнивается с положительным пороговым напряжением и . При превышении
порогового значения на выходе компаратора появляется высоким уровень напряжения, и в
запоминающее устройство записывается 1. В компараторе К2 сигнал сравнивается с
отрицательным пороговым напряжением —и . Если значение сигнала ниже порога, в
запоминающее устройство записывается 0.
Рисунок 11 - Функциональная схема устройства восстановления прямоугольных видеоимпульсов
Пример восстановления исходного видеоимпульса показан на рисунке 12 в виде временных диаграмм. На одном графике для сравнения приведены следующие сигналы: сигнал на выходе видеоадаптера, искаженный сигнал на входе приемника с добавленным шумом, двухполярный сигнал на выходе ФНЧ, восстановленный прямоугольный импульс.
и*
С V сигнал видеоадаптера
сигнал ш входе приемника
мшяллл! Ш>|Л|'Л)|'||||1Я| >И»1| 1 1 ИтгЛИНУЧ гт
сигнал на выходе фильтра
восстановленный сигнал
(/х
Рисунок 12 - Временное представление импульсов при излучении, приеме и восстановлении
Видно, что восстановленный прямоугольный импульс повторяет исходный сигнал видеоадаптера и имеет такую же длительность. Однако он сдвинут вправо по временной оси, что обусловлено задержкой сигнала при прохождении через фильтр и устройство восстановления видеоимпульсов.
Выводы. Разработана модель канала утечки информации за счет излучения и приема импульсного поля, создаваемого в дальней зоне при передаче от видеоадаптера к монитору видеоимпульсов, характеризующих выводимые на экран монитора пиксели. При этом учитываются искажения временной формы излучаемого импульса. Показано, что принимаемый двухполярный импульсный сигнал существенно отличается от импульса на выходе видеоадаптера как во временном, так и в спектральном виде. Сужение полосы пропускания
приемника приводит к расширению полуволн двухполярного импульса. При полосе пропускания, равной ширине одного лепестка спектра принимаемого сигнала, на выходе фильтра формируется сигнал в виде одного периода синусоиды. При этом уменьшение полосы пропускания приводит к снижению уровня шума относительно амплитуды принимаемого импульса.
Предлагаемый способ восстановления исходного видеоимпульса по двум пороговым уровням и реализующая его схема позволяют достаточно точно определить длительность исходного видеоимпульса и сформировать восстановленный прямоугольный импульс на выходе запоминающего устройства.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Вим Ван Эйк. Электромагнитное излучение видеодисплейных модулей: риск перехвата информации? // Конфидент. 2001. № 1. С. 90-93.
2. Хорев А.А. Оценка возможности перехвата побочных электромагнитных излучений видеосистемы компьютера. Часть 1 // Специальная техника. 2011. № 3. С. 48-61.
3. Киреева Н.В., Семенов А.В. Утечка информации по каналам ПЭМИ и способы их защиты // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2016. № 8-4. С. 499-504. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://applied-research.ru/ru/article/ view?id=10110 (дата обращения 11.11.2024).
4. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Советское радио, 1970. 728 с.
5. Петров А.В., Михалёв В.В., Решах Я. Способ помехоустойчивого приема сигнала с квадратурной фазовой манипуляцией на фоне сигналоподобной помехи // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2023. № 26. С. 61-77. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://vva.mil.ru/upload/site21/4wSFfq4A57.pdf (дата обращения 11.11.2024).
6. Характеристики мониторов. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://www.ferra.ru/ review/computers/s5299.htm (дата обращения 11.11.2024).
7. Бузов К.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам: учебное пособие / К.А. Бузов, С.В. Калинин, А.В. Кондратьев. М.: Горячая линия-Телеком, 2005. 416 с.
8. Зайцев А.П., Шелупанов А.А., Мещеряков Р.В. и др. Технические средства и методы защиты информации: учебник для вузов / А.П. Зайцев, А.А. Шелупанов, Р.В. Мещеряков и др. М.: Машиностроение, 2009. 508 с.
9. Тупота В.И., Петигин А.Ф. Контроль защищенности информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники, от утечки за счет побочных электромагнитных излучений и наводок: учебное пособие / В.И. Тупота, А.Ф. Петигин. Воронеж: ООО «Цифровая полиграфия», 2010. 140 с.
10. Хармут Х.Ф. Несинусоидальные волны в радиолокации и радиосвязи. М.: Радио и связь, 1985. 376 с.
11. Харкевич А.А. Спектры и анализ. М.: Книжный дом «Либроком», 2009. 240 с.
12. Лэм Г. Аналоговые и цифровые фильтры. Расчет и реализация. М.: Издательство «Мир», 1982. 592 с.
REFERENCES
1. Vim Van 'Ejk. Elektromagnitnoe izluchenie videodisplejnyh modulej: risk perehvata informacii? // Konfident. 2001. № 1. pp. 90-93.
2. Horev A.A. Ocenka vozmozhnosti perehvata pobochnyh ' elektromagnitnyh izluchenij videosistemy komp'yutera. Chast' 1 // Special'naya tehnika. 2011. № 3. pp. 48-61.
3. Kireeva N.V., Semenov A.V. Utechka informacii po kanalam PEMI i sposoby ih zaschity // Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental'nyh issledovanij. 2016. № 8-4. pp. 499-504. fElektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: https://applied-research.ru/ru/article/ view?id=10110 (data obrascheniya 11.11.2024).
4. Fink L.M. Teoriya peredachi diskretnyh soobschenij. M.: Sovetskoe radio, 1970. 728 p.
5. Petrov A.V., Mihalev V.V., Reshah Ya. Sposob pomehoustojchivogo priema signala s kvadraturnoj fazovoj manipulyaciej na fone signalopodobnoj pomehi // Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2023. № 26. pp. 61-77. fElektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: https://vva.mil.ru/upload/site21/4wSFfq4A57.pdf (data obrascheniya 11.11.2024).
6. Harakteristiki monitorov. fElektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: https://www.ferra.ru/ review/computers/s5299.htm_(data obrascheniya 11.11.2024).
7. Buzov K.A., Kalinin S.V., Kondrat'ev A.V. Zaschita ot utechki informacii po tehnicheskim kanalam: uchebnoe posobie / K.A. Buzov, S.V. Kalinin, A.V. Kondrat'ev. M.: Goryachaya liniya-Telekom, 2005. 416 p.
8. Zajcev A.P., Shelupanov A.A., Mescheryakov R.V. i dr. Tehnicheskie sredstva i metody zaschity informacii: uchebnik dlya vuzov / A.P. Zajcev, A.A. Shelupanov, R.V. Mescheryakov i dr. M.: Mashinostroenie, 2009. 508 p.
9. Tupota V.I., Petigin A.F. Kontrol' zaschischennosti informacii, obrabatyvaemoj sredstvami vychislitel'noj tehniki, ot utechki za schet pobochnyh 'elektromagnitnyh izluchenij i navodok: uchebnoe posobie / V.I. Tupota, A.F. Petigin. Voronezh: OOO «Cifrovaya poligrafiya», 2010. 140 p.
10. Harmut H.F. Nesinusoidal'nye volny v radiolokacii i radiosvyazi. M.: Radio i svyaz', 1985.
376 p.
11. Harkevich A.A. Spektry i analiz. M.: Knizhnyj dom «Librokom», 2009. 240 p.
12. Lem G. Analogovye i cifrovye fil'try. Raschet i realizaciya. M.: Izdatel'stvo «Mir», 1982.
592 p.
© Катруша А.Н., 2024
Катруша Алексей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры радиоэлектроники, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, [email protected].
UDC 004.056: 621.37 GRNTI 47.05.17:49.33.35
model of information leakage channel due to compromising emanation of computer video system under natural noise conditions
A.N. KATRUSHA, Candidate of Technical Sciences
MERC AF «AFA» (Voronezh)
The paper presents an electrodynamic model of the confidential information leakage channel due to compromising emanation of the computer video system under natural noise conditions. We propose a mathematical model of the initial video pulse, defining a single point on the monitor screen, based on a broadband measurement of the signal at the output of an SVGA standard video adapter. We also propose a model of radiating the video adapter signal with a dipole antenna and receiving the electric field pulse with a broadband antenna in the far radiation region. It is shown that the received signal of compromising emanation significantly differs from the pulse signal of the video adapter both in time and frequency domains. We have considered a model of a broadband compromising emanation receiver with bandwidth adjustability under uniform noise exposure. The possibilities of recovering the original video pulses at a certain receiver bandwidth are analyzed. As a result, we have developed a circuit for a device to recover video pulses distorted during emission and propagation. It is shown that the developed scheme allows to restore the initial video pulse of minimum duration corresponding to one pixel on the screen, when receiving in the band of one lobe of the spectrum of the distorted signal.
Keywords: information protection, compromising emanation, electrodynamic model, spectral analysis, digital interception.
