Определение необходимого уровня маскирующих шумов для защиты конфиденциальной речевой информации Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМОГО УРОВНЯ МАСКИРУЮЩИХ ШУМОВ ДЛЯ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ

Гуляев Владимир Павлович

кандидат технических наук, Уральский федеральный университет имени Первого президента России

Б.Н. Ельцина, г. Екатеринбург

АННОТАЦИЯ

В статье рассматривается алгоритм для определения минимального уровня маскирующего шума, обеспечивающего необходимую защищенность помещений, в которых циркулирует конфиденциальная речевая информация, от средств технической разведки.

Ключевые слова: акустический, вибрационный, коэффициент звукопроводности (вибропроводности), звукоизоляция (виброизоляция), уровень сигнала, отношение сигнал/шум.

Оценка возможности перехвата конфиденциальной речевой информации, циркулирующей в защищаемых помещениях, средствами технической разведки по акустическому и вибрационному техническим каналам утечки осуществляется по методике, разработанной и утвержденной Федеральной службой технического и экспертного контроля (ФСТЭК) России [1] (Утверждена Первым заместителем Председателя Гостехкомиссии (ФСТЭК) России 8 ноября 2001 г.).

Методика [1] основана на проведении измерений коэффициентов звукоизоляции Qi (коэффициентов аку-сто-виброизоляции Gi) в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц а - соответствующий номер октавной полосы). Измеренные значения Qi ^^ сравнивают с нормативными значениями QiН ^Щ). Если хотя бы одно из значений Qi будет меньше соответствующих нормативных

значений, то данное разведнаправление считается опасным и необходимо проводить мероприятия по предотвращению возможности перехвата речевой информации технической разведкой. Наиболее оперативным и экономичным способом решения этой задачи является активная маскировка речевого сигнала низкочастотным отрезком белого шума. В методике указывается на возможность предотвращения перехвата речевой информации средствами технической разведки путем маскировки речевых сигналов, выходящих за границы контролируемой зоны, специально сформированным шумом. Однако, не приводится алгоритм определения минимально-необходимого уровня интенсивности маскирующего шума.

Для определения минимально необходимого уровня интенсивности маскирующего шума рассмотрим структуру рис. 1, отображающую акустический (вибрационный) канал утечки речевой информации.

Рис. 1. Структурная схема перехвата сигнала СТР по акустическому (вибрационному) каналу

Обозначения на рис. 1:

8 - тестовый акустический (вибрационный) сигнал; У* - аддитивная смесь выходного сигнала X с маскирующим шумом М; Y - аддитивная смесь выходного сигнала X с маскирующим шумом М и внешним шумом N К® -комплексная частотная характеристика ограждающей конструкции; СТР - средство технической разведки.

По методике [1] процедуры измерений и оценок по акустическому и вибрационному каналам утечки речевой информации одинаковы, поэтому ниже рассмотрен только акустический канал безотносительно к октавным полосам.

1. Маскирующий шум отсутствует (М = 0) и

на выходе схемы рис. 1 действует аддитивная смесь выходного сигнала X с внешним (фоновым) шумом N -

.2

У = л X +

v у . Измерению шумомером подлежат ло-

гарифмические уровни:

с

Ь8г = 2012 ,Т

• тестового сигнала

0

Р0 = 2-10_ 5 Па

- порог слышимости по акустическому давлению;

• аддитивной смеси выходного сигнала с внешним

У.

= 20^

(фоновым) шумом

Р

0 •

1м = 201§ р-' 1 =1,5

N. 1

Р0

• внешнего шума По результатам измерений определяют выходной

X

сигнал 1 и его логарифмический уровень :

X=4 У2 - N2 = ^ ■к )

где

ро

(2)

По полученным данным находят фактические ок-тавные коэффициенты звукоизоляции (виброизоляции) и сравнивают их с соответствующими нормативными коэффициентами по следующей процедуре:

1 г) & XIУ XI Л1 _ 1 5

V

(3)

где

XI - логарифмический уровень вибрационного

X.

сигнала

г

д г (вг

Если хотя бы одно из У г

д [о.

^гн У гн

будет меньше соот-

ветствующих "н 4 у, то исследуемый канал требует проведения защитных мероприятий. Как указывалось выше, наиболее оперативным и экономичным способом решения этой задачи является активная маскировка речевого сигнала низкочастотным отрезком белого шума.

2. Рассмотрим случай, когда требования за-

щищенности помещения не выполняются, то есть

дгн(в1н)-в[в) = Щ 1Ав1

Ад (АО.

(4)

где г) - дефицит звукоизоляции (виброизоля-

ции) в i - той октавной полосе частот. Задача активной маскировки заключается в задании такого минимального

Ь,

уровня маскирующего сигнала

"М1

Щ УА°1 )<.0, д ( О ^ дЫ ) физически это можно достичь только архитектурно строительными мерами, поэтому введем понятие «эквивалентного» коэффициента звукоизоляции (виброизоляции):

д [о.

экв( гэкв

_ дгн [°гн )_ в [в ) + Ав11АО1

(5)

Для выполнения условия (5) сформируем в разве-допасном направлении активную шумовую помеху М. Та-

кая помеха отличается от внешнего фонового шума относительной стабильностью интенсивности ее формирования на протяжении всего времени жизненного цикла речевого сигнала, что позволяет ввести понятие «эквивалентного» коэффициента звукоизоляции (виброизоляции). Запишем отношения сигнал/шум в кинематической форме для двух значений активной шумовой помехи М = 0 и М ф 0:

А _

/

№ к (£•))

2

при М = 0

N.2

I

при

М Ф о

Ш)

А _—1-

мг N2 + м2

А , А

2

где 1' М1 - октавные отношения сигнал/шум при отсутствии активной маскирующей помехи и при наличии активной шумовой помехи соответственно. Запишем отношение вида

А

А М2

I

М1

N2

Sq.

(6)

при котором

где - кинематическое значение дефицита звукоизоляции (виброизоляции) в i - той октавной полосе частот

0,05-Ад. (АО.)

Sq^ _ 10 ^ г'

1 . (7)

Из выражения (6) кинематический параметр маскирующей помехи, обеспечивающий равенство (5) имеет вид:

М. _ N.

г 1

1) _ N^

1

. (8)

Из (8) минимально необходимый уровень интенсивности маскирующей помехи определится выражением:

ЬМг (УМг) _ Л^г .0 +101§

шг N1

10

0,1-(ьс. - д. (в.) - ьхт.(уы.))

01 (Ь8г - (вн) - ЬЛ»

10

или

0,1-Ад. (Ав.)

ЬМ(Ущ) _ Ь™У**)+1016(10 1 -1)

N1'

Настройка генератора маскирующей акустической (вибрационной) помехи осуществляется так, чтобы выполнялось неравенство:

LM i ИЗМ (УМ i ИЗМ) > LM i (VM i). (10)

При выполнении условия (10) акустический (вибрационный) канал утечки речевой информации считается защищенным от перехвата средствами технической разведки.

(9)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В работе, на основе введения понятия «эквивалентного» коэффициента звукоизоляции (виброизоляции), получены выражения (9) для определения минимально необходимых октавных уровней интенсивности маскирующей помехи для эффективной маскировки речевых сигналов в задачах противодействия техническим разведкам по акустическим (воздушным) и вибрационным каналам утечки

1

речевой информации. Определены требования по настройке генераторов маскирующей помехи в виде выражения (10). Рассмотренный алгоритм для определения минимально необходимых октавных уровней интенсивности маскирующей помехи следует считать необходимым дополнением к методике [1].

Список литературы 1. Временная методика оценки защищенности помещений от утечки речевой конфиденциальной информации по акустическому и виброакустическому каналам. Утверждена Первым заместителем Председателя Гостехкомиссии (ФСТЭК) России 8 ноября 2001 г).

СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ ОТ УТЕЧКИ ПО КАНАЛАМ

СОТОВОЙ СВЯЗИ В БАНКЕ

Кашутина Ирина Александровна

канд. техн. наук, заведующий кафедрой информатики, ФГБОУ ВПО «КамГУ им. Витуса Беринга», г. Петропавловск-Камчатский Пчелинцева Екатерина Михайловна студентка 5 курса физико-математического факультета ФГБОУ ВПО «КамГУ им. Витуса Беринга», специальность «Прикладная математика и информатика» (специализация «Математическое и программное

обеспечение защиты информации»)

Деятельность и развитие любого банка напрямую зависит от того с какой скоростью осуществляется обмен информацией внутри него и насколько хорошо построена система безопасности.

Если инфраструктура банка даёт сбои, то последствия катастрофичны. Банк может потерять не только базу клиентов, но и их доверие. Столкновение с этой проблемой привело к созданию новых систем защиты информации.

Защита информации банка включает в себя проведение целого комплекса мероприятий - от аудита информационной безопасности до создания систем защиты подразделений банка. Тем не менее, несмотря на все усилия по обеспечению безопасности, вопросам решения проблемы защиты информации от утечки по каналам сотовой связи уделяется недостаточно сил.

В современном мире использование мобильного телефона на предприятии перестало быть роскошью, а превратилось в удобное и доступное средство связи. Актуальные средства связи - мобильные телефонные аппараты -представляют собой многофункциональные устройства. Они способны вести запись аудио информации на встроенный микроцифровой диктофон в течение четырех часов и более, хранить в памяти до пятисот фотоснимков, вести с сохранением видеозапись продолжительностью до одного часа, осуществлять передачу по радиоэфиру аудио- и видеоинформации в реальном времени. Использование подобных возможностей средств связи недобросовестными сотрудниками банка или из-за их непреднамеренных действий, может привести к серьезным нарушениям системы безопасности банка (утечке и злоумышленному использованию конфиденциальной информации). Учитывая, что значительная часть угроз безопасности реализуются с участием или при содействии персонала банков, поиск способов решения проблемы утечки информации по каналам сотовой связи является актуальной.

Для начала рассмотрим способы блокировки и нейтрализации сотового сигнала.

На сегодняшний день существует два наиболее распространённых метода. Первый метод основан на постановке помехи, препятствующей записи аудио информации на цифровой диктофон. Изделия, осуществляющие этот способ, известны как «шумотроны».

Рассмотрим возможность «шумотрона» для нейтрализации диктофона сотового телефона. Это изделие проектировалось для подавления миниатюрных диктофонов старого образца с механической системой кинематики и современных цифровых диктофонов. Эффективность подавления записи на указанных устройствах имеет место, но даже для этих примитивных записывающих устройств отсутствуют сведения о статистической вероятности подавления записи - какова эффективность подавления нескольких наиболее распространенных моделей, например, цифровых диктофонов с помощью постановки СВЧ помехи. Следует заметить, что эти записывающие устройства представляют собой весьма крупный объект для СВЧ излучения. Это означает, что геометрические размеры специализированных только на запись аудио информации устройств - цифровых диктофонов, - сравнимы с длиной волны СВЧ излучения генератора помех, при этом их геометрический размер полностью сравним с геометрическим размером современных сотовых телефонов. Именно геометрические размеры цифровых диктофонов позволяют, в некоторой мере, осуществлять подавление (за-шумление) записываемой аудиоинформации.

Обратимся к сотовому телефону. Попытка подавить (поставить помеху) встроенному в сотовый телефон микроцифровому диктофону оказывается бессильной. Это связано с тем, что в мобильном телефоне плотность расположения радиоэлементов на один-два порядка выше, чем в любом примитивном цифровом диктофоне. Применяемая в «шумотронах» частота СВЧ излучения уже не воспринимается внутренним схемотехническим решением сотового телефона с такой же эффективностью, как в цифровом диктофоне.

Что касается блокировки сотовых телефонов от передачи информации в реальном времени, то в данной ситуации «шумотроны» бессильны. Они не предназначены для этой задачи.

Второй метод основан на блокировке сигнала сотового телефона. Имеется два способа блокировки [1].

Первый способ основан на детектировании вызываемого сигнала телефона и постановки акустической помехи для блокировки микрофона. К устройствам данного класса относятся изделия типа «Кокон». Дальность действия этих устройств составляет не более 30 см. Их назначение - защита собственного телефона от несанкционированного дистанционного прослушивания за счет пос-