CC BY
103
ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СПОСОБЫ ЗАЩИТЫ КОНФИДЕНЦИАЛЬНОЙ РЕЧЕВОЙ ИНФОРМАЦИИ В САЛОНЕ АВТОМОБИЛЯ
Лобастов Вячеслав Игоревич, Москва, Институт информационных наук и технологий безопасности Российского государственного гуманитарного университета, Е-таН: nuar@bk.ru,
В статье проанализированы известные системы и методы защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля, на основе этого анализа выявлены их основные недостатки и предложены новые перспективные системы, в которых либо нет вышеуказанных недостатков, либо их влияние на общую эффективность перспективных систем защиты сведено к минимуму. В публикации представлены описания двух предложенных перспективных систем, принципы работы и схемы их реализации. Кроме того, для оценки эффективности применения предложенных систем, в статье представлены результаты экспериментов, проведенных при использовании специальной аппаратуры перехвата акустической информации в условиях имитации проведения конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля с защитой переговоров предложенными системами и без нее.
Ключевые слова: защита акустической информации, акустическая защита, защита конфиденциальных переговоров в автомобиле; система защиты переговоров.
PERSPECTIVE SYSTEMS AND METHODS OF PROTECTION OF CONFIDENTIAL TALKS IN THE CAR
I
Vyacheslav Lobastov, Moscow, Institute of Information Science and Technology Security of Russian State University for the
Humanities, E-mail: nuar@bk.ru
The article analyzes the known systems and methods of protection of confidential talks in the car, on the basis of this analysis revealed their major shortcomings and proposed new promising systems, in which either do not have the above drawbacks, or their impact on the promising systems is minimized. The publication presents descriptions of two proposed perspective systems, their principles and implementation schemes. In addition, to assess the effectiveness of the proposed systems, the article presents the results of experiments, carried out using special equipment to intercept the acoustic information in a simulation of the confidential negotiations in the car with protection of the proposed systems and without it.
Keywords: acoustic information protection, acoustic protection, protection of confidential negotiations in the car, the system of protection of negotiations.
Тема защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля особенно актуальна на сегодняшний день по нескольким причинам: высокие жизненные ритмы и удаленность лиц, занятых в малом и среднем бизнесе, их мобильность заставляют последних использовать автомобили для передвижения в различные точки хранения, обработки и передачи информации. С другой стороны, излишняя мобильность и недостаток времени делают проблематичным быстрый и безопасный обмен рече-
Перспективные способы защиты информации... в салоне автомобиля
вой информацией по причине отсутствия акустически изолированных помещений в месте проведения переговоров. Поэтому все чаще и чаще салон автомобиля используется для проведения конфиденциальных переговоров.
Известные варианты защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля (выполненные в виде отдельных устройств) требуют отдельной достаточно сложной настройки системы по необходимому уровню защиты, выбора положения зашумляющей системы в салоне автомобиля (устройство акустической защиты «Эхо-Кейс», генератор звуковой речеподобной помехи «Шаман», система защиты переговоров «Хаос-N»).
В то же время проведенные исследования показывают, что:
- возникающие при распространении звуковых волн в закрытом объеме (салоне автомобиля) отражение и преломление звука, рефракция и дифракция звука учитываются при создании акустических систем автомобиля; установка не предусмотренных конструкцией салона автономных приборов (типа «Хаос-N», «Эхо-Кейс», «Шаман») с несколькими источниками шумовых сигналов (в том числе с мультимедийными колонками) может привести к интерференции их источников шума и созданию в ряде точек салона автомобиля устойчивой во времени ослабленной амплитуды результирующего сигнала, не обеспечивающей требуемого уровня защиты;
- место установки системы критично, и при изменениях в положении генератора в салоне автомобиля величина зашумляющей помехи может изменяться.
Указанные недостатки могут серьезно влиять на эффективность использования этих систем для защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля.
В настоящих исследованиях для защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля рассмотрены следующие варианты защиты, нивелирующие вышеуказанные недостатки:
I. Система, где в качестве источника шума используется собственная, адаптированная к салону звуковая система автомобиля, обеспечивающая зашумление конфиденциальных речевых переговоров до требуемого для защиты уровня при обеспечении качества проводимых переговоров с использованием телефонно-ларинго-фонныхгарнитур (Патент на полезную модель № 76533);
II. Система, где зашумляющий сигнал подается на несущие конструкции автомобиля с помощью виброакустических датчиков, установленных на разведоопасных конструктивных элементах автомобиля с использованием в качестве генератора зашумляющего сигнала собственной звуковой системы автомобиля (Патент на полезную модель № 87310).
Анализ наиболее разведоопасных направлений в автомобиле и ее архитектуры показал, что лобовое стекло, боковые стекла, заднее стекло являются самыми уязвимыми элементами с точки зрения акустической защищенности. Следующими по возможной угрозе возникновения виброакустического канала утечки информации являются капот, боковые двери. Исходя из этого были выбраны контрольные точки при проведении измерений (расположение контрольных точек отражено на рис. 1).
Для оценки эффективности системы защиты I проведены следующие действия:
В соответствии с методикой слухового контроля путем измерения словесной разборчивости был проведен анализ защищенности салона автомобиля Nissan Almera Classic при использовании метода маскировки информативного сигнала шумовой речеподобной помехой «речевой хор». Измерения проводились с помощью прибора ST031 «Пиранья» и подключенных к нему наушников, вибрационного датчика и микрофона.
1. Заднее боковое стекло.
2. Лобовое стекло.
3. Заднее стекло.
4. Передняя дверь.
5. Задняя дверь.
6. Крыло.
7. Крыша.
8. Капот.
9. Бампер.
Рис. 1. Расположение контрольных точек
Шумовая речеподобная помеха («речевой хор») была предварительно записана на компакт-диск, который проигрывался в процессе проведения измерений в автозвуковой системе.
Акустический излучатель, имитирующий проведение конфиденциальных переговоров, устанавливался на заднем сидении салона автомобиля. Уровень излучения акустической системы составлял 65 и 70 Дб. В качестве имитирующего переговоры сигнала использовался тест Покровского.
После размещения вибрационного датчика в выбранной контрольной точке включалась запись артикуляционной таблицы, и аудитор записывал то, что слышит в наушниках. Измерения проводились по всем указанным точкам, при выключенном и включенном двигателе автомобиля, при использовании шумовой речеподобной помехи (65 и 70 Дб) и без нее.
Для проверки степени защищенности речевого сигнала использовался метод речевой разборчивости (по W). При различных условиях - отсутствии и присутствии зашумляющего сигнала - определялось количество правильно перехваченных слов в передаваемом тесте Покровского.
Практические опыты показывают, что составление подробной справки о содержании перехваченного разговора невозможно при словесной разборчивости менее 60-70 %, а краткой справки-аннотации - при словесной разборчивости менее 40-50 %. При словесной разборчивости менее 20-30 % значительно затруднено установление даже предмета ведущегося разговора, а при словесной разборчивости менее 10 % это практически невозможно.
Полученные результаты разборчивости речи при выключенном/включенном двигателе, измеренной виброакустическим датчиком без применения систем защиты, представлены в таблицах 1 и 2.
Перспективные способы защиты информации... в салоне автомобиля
Таблица 1
Разборчивость речи при выключенном двигателе
Номер контрольной точки Название контрольной точки Количество правильно принятых слов Словесная разборчивость, %
1 Лобовое стекло 50 100
2 Боковое стекло 50 100
3 Заднее стекло 50 100
4 Капот 35 70
5 Боковая дверь(передняя) 45 90
6 Боковая дверь (задняя) 40 90
Разборчивость речи при включенном двигателе Таблица 2
Номер контрольной точки Название контрольной точки Количество правильно принятых слов Словесная разборчивость, %
1 Лобовое стекло 35 70
2 Боковое стекло 45 90
3 Заднее стекло 48 96
4 Капот 0 0
5 Боковая дверь(передняя) 5 10
6 Боковая дверь (задняя) 0 0
Полученные результаты разборчивости речи при включенном двигателе, измеренной виброакуст ическим датчиком (при использовании речеподобной шумовой помехи 65 Дб), представлены в таблице 3.
Таблица 3
Разборчивость речи при выключенном двигателе, измеренная виброакустическим датчиком (при использовании речеподобной шумовой помехи 65 Дб)
Номер контрольной Количество правильно Словесная
точки принятых слов разборчивость, %
1 12 24
2 10 20
3 28 56
4 0 0
5 26 52
6 0 0
7 24 48
8 0 0
9 0 0
Также практически было показано, что при использовании речеподобной шумовой помехи 70 Дб разборчивость речи как при выключенном, так и при включенном двигателе не превышает 8 %.
Для организации переговоров в салоне автомобиля при воспроизведении шумовой речеподобной помехи на уровне 70 Дб, которая может мешать собеседникам, и для обеспечения комфортабельности переговоров следует использовать систему микрофонных либо ларингофонных гарнитур.
Для оценки эффективности системы защиты II проведены следующие действия:
В соответствии с методикой слухового контроля путем измерения словесной разборчивости был проведен анализ защищенности салона автомобиля Nissan Almera Classic при использовании метода маскировки информативного сигнала шумовой речеподобной помехой «речевой хор». Для проведения измерений использовался многофункциональный прибор ST031 «Пиранья», предназначенный для обнаружения и локализации специальных технических средств негласного получения информации, а также для решения ряда других задач защиты информации и контроля качества ее осуществления.
Акустический излучатель, имитирующий проведение конфиденциальных переговоров, устанавливался на заднем сидении салона автомобиля. Уровень излучения акустического излучателя составлял 65 и 75 Дб. В качестве имитирующего переговоры сигнала использовался тест Покровского.
Шумовая речеподобная помеха («речевой хор») была предварительно записана на компакт-диск, который проигрывался в процессе проведения измерений в автозвуковой системе. Воспроизводимая шумовая помеха подавалась на виброакустические излучатели через «выходы» автозвуковой системы. Виброакустические излучатели крепились на конструкционные элементы автомобиля в соответствии с расположением контрольных точек. В качестве виброакустического излучателя использовался виброакустический излучатель типа «Копейка».
Структурная схема соединения автозвуковой системы и виброакустического излучателя представлена на рис. 2.
виброакустический излучатель
Рис. 2. Структурная схема соединения автомагнитолы и виброакустического излучателя
На приемной стороне в контрольных точках устанавливался виброакустический датчик поочередно в каждой. Виброакустический датчик подключался к многофункциональному поисковому прибору ST031 «Пиранья». Прибор «Пиранья» использовался в режиме виброакустического преобразователя, к нему же подключались
автомагнитола
С 3
Перспективные способы защиты информации... в салоне автомобиля
наушники. Аудитор в режиме реального времени записывал отдельные слова услышанного теста. После чего производилась обработка полученных результатов. Структурная схема экспериментальной установки представлена на рис. 3.
Аудитор
Рис. 3. Структурная схема экспериментальной установки
В процессе проведения анализа защищенности салона была определена зависимость дальности установки виброакустического излучателя от виброакустического датчика на словесную разборчивость переговоров, проводимых в автомобиле.
Были выбраны 3 точки возможной установки виброакустического излучателя «Копейка» при неизменной позиции виброакустического датчика. Позиция 1: расстояние «Копейка» - виброакустический датчик - 10 см, позиция 2: расстояние «Копейка» - виброакустический датчик - 40 см, позиция 3: расстояние «Копейка» - виброакустический датчик - 80 см.
Таблица 4
Разборчивость речи при использовании системы защиты II
Номер контрольной точки Название контрольной точки Количество правильно принятых слов Словесная разборчивость, %
Расстояние 10 см
1 Лобовое стекло 7 14
2 Заднее стекло 3 6
3 Капот 0 0
4 Боковая дверь (передняя) 0 0
5 Боковая дверь (задняя) 0 0
Расстояние 40 см
1 Лобовое стекло 10 20
2 Заднее стекло 5 10
3 Капот 2 4
4 Боковая дверь (передняя) 4 8
5 Боковая дверь (задняя) 3 6
Расстояние 80 см
1 Лобовое стекло 17 34
2 Заднее стекло 14 28
3 Капот 8 16
4 Боковая дверь (передняя) 10 20
5 Боковая дверь (задняя) 6 12
Для проверки степени защищенности речевого сигнала использовался метод речевой разборчивости (по W). При различных условиях - отсутствии и присутствии зашумляющего сигнала - определялось количество правильно перехваченных слов в передаваемом тесте Покровского.
Полученные результаты разборчивости речи при выключенном/включенном двигателе, измеренной виброакустическим датчиком без применения систем защиты, представлены в приведенных выше таблицах 1 и 2.
Полученные результаты разборчивости речи при выключенном/включенном двигателе, измеренной виброакустическим датчиком с применением систем защиты, представлены в таблице 4.
Выводы
Из полученных результатов исследования видно, что речевая разборчивость при выключенном двигателе колеблется от удовлетворительной до отличной. Это является совершенно неприемлемым в случае проведения конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля. Очевидна необходимость применения средств и методов дополнительной акустической защиты.
Использование рассмотренных в данном исследовании систем защиты понижают речевую разборчивость до уровня, при котором практически невозможно установить даже предмет ведущегося разговора.
По результатам исследования был сделан вывод о перспективности использования предложенных методов для защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля.
Литература
1. Халяпин Д. Б. Вас подслушивают? Защищайтесь! М.: Мир безопасности, 2001.
2. Ярочкин В. И. Технические каналы утечки информации. М.: ИПКИР, 1994.
3. Варшавский Л. А., Литвак И. М. Исследование формантного состава и некоторых других физических характеристик звуков русской речи. Проблемы физиологической акустики. М.: АН СССР, 1955. Т. 3
4. Хорев А. А. Способы и средства защиты информации. Учебное пособие. М.: МО РФ, 2000.
5. Патент на полезную модель № 76533 от 07.11.2007 «Устройство защиты речевой информации в салоне автомобиля».
6. Патент на полезную модель № 87310 от 04.06.2009 «Устройство защиты конфиденциальных переговоров в салоне автомобиля».
References
1. Halyapin D. B. Vas podslushivayut? Zashishaites! M.: Mir bezopasnosti, 2001.
2. Yarochkin V. I. Teknicheskie kanali utechki inrormacii. M.: IPKIR. 1994.
3. Varshavski L. A., Litvak I. M. Issledovanie formantnogo sostava I nekotorih drugih fizicheskih harakteristik zvukov russkoi rechi. Problemi fiziologicheskoi akustiki. M.: AN SSSR, 1955. Т. 3
4. Horev A. A. Sposobi I sredstva zashiti informacii. Uchebnoe posobie. M.: MO RF, 2000.
5. Useful model patent № 76533 оt 07.11.2007 «Ustroistvo zashiti rechevoi informacii v salone avtomobila».
6. Useful model patent № 87310 ot 04.06.2009 «Ustroistvo zashiti konfidencialnih peregovorov v salone avtomobila».
