Материал: MSZI_2003
Технические
каналы
утечки
информации
.
Классификация
,
причины
и
источники
…
101
принятых
для
данной
категории
технических
средств
,
эксплуатационный
износ
элемен
-
тов
изделия
,
а
также
злоумышленные
действия
.
Рис
. 4.1.
Классификация
причин
образования
технических
каналов
утечки
информации
Основными
источниками
образования
технических
каналов
утечки
информации
(
рис
. 4.2)
являются
:
•
преобразователи
физических
величин
;
•
излучатели
электромагнитных
колебаний
;
•
паразитные
связи
и
наводки
на
провода
и
элементы
электронных
устройств
.
Для
каждой
из
этих
групп
,
в
свою
очередь
,
можно
выполнить
декомпозицию
по
принципу
преобразования
или
иным
параметрам
.
Так
,
по
принципам
преобразования
акустические
преобразователи
подразделяются
на
индуктивные
,
емкостные
,
пьезоэлек
-
трические
и
оптические
.
При
этом
по
виду
преобразования
они
могут
быть
и
акустиче
-
скими
,
и
электромагнитными
.
Декомпозиция
излучателей
электромагнитных
колебаний
выполняется
по
диапазону
частот
.
102
Глава
4.
Каналы
несанкционированного
получения
информации
Рис
. 4.2.
Классификация
источников
образования
технических
каналов
утечки
информации
Паразитные
связи
и
наводки
проявляются
в
виде
обратной
связи
(
наиболее
характерна
по
-
ложительная
обратная
связь
),
утечки
по
цепям
питания
и
заземления
.
Технические
средства
и
системы
могут
не
только
непосредственно
излучать
в
про
-
странство
сигналы
,
содержащие
обрабатываемую
ими
информацию
,
но
и
улавливать
за
счет
своих
микрофонных
или
антенных
свойств
существующие
в
непосредственной
близости
от
них
акустические
либо
электромагнитные
излучения
.
Такие
технические
средства
могут
преобразовывать
принятые
излучения
в
электрические
сигналы
и
пере
-
давать
их
по
своим
линиям
связи
,
как
правило
,
бесконтрольным
,
за
территорией
объекта
на
значительные
расстояния
,
что
в
еще
большей
степени
повышает
опасность
утечки
информации
.
Возможностью
образовывать
подобные
радиотехнические
каналы
утечки
обладают
некоторые
телефонные
аппараты
,
датчики
охранной
и
пожарной
сигнализации
,
их
ли
-
нии
,
а
также
сеть
электропитания
.
Нередки
случаи
,
когда
технические
устройства
имеют
в
своем
составе
,
помимо
по
-
добных
“
микрофонов
”
и
“
антенн
”,
высокочастотные
или
импульсные
генераторы
.
Гене
-
рируемые
колебания
в
таких
устройствах
могут
быть
промодулированы
проявившимися
электрическими
сигналами
,
вследствие
чего
эти
технические
устройства
превращаются
в
радиопередатчики
и
представляют
серьезную
опасность
,
так
как
способны
излучать
ин
-
формацию
в
окружающее
пространство
.
Как
в
любой
системе
связи
,
в
каналах
утечки
информации
опасный
сигнал
(
сигнал
,
не
-
сущий
секретную
информацию
)
характеризуется
длительностью
Т
c
,
динамическим
диапа
-
зоном
Д
c
и
шириной
спектра
F
c
,
произведение
которых
представляет
собой
его
объем
V
c
= T
c
F
c
Д
c
.
Технические
каналы
утечки
информации
.
Классификация
,
причины
и
источники
…
103
Чтобы
принять
такой
объем
информации
,
на
принимающей
стороне
должна
быть
ап
-
паратура
,
обладающая
соответствующими
характеристиками
,
т
.
е
.
имеющая
необходи
-
мую
чувствительность
при
определенном
превышении
сигнала
над
уровнем
собствен
-
ных
помех
,
и
обеспечивающая
необходимую
ширину
полосы
принимаемых
сигналов
при
соответствующей
длительности
их
передачи
.
Очевидно
,
что
по
каналу
может
пройти
без
искажения
лишь
такой
сигнал
,
который
удовлетворяет
условиям
(
Т
к
,
F
к
и
Д
к
—
это
длительность
приема
информации
каналом
,
ширина
спектра
принимаемого
сигнала
и
динамический
диапазон
канала
,
соответствен
-
но
):
Т
c
≤
Т
к
;
F
c
≤
F
к
;
Д
c
≤
Д
к
К
основным
информационным
характеристикам
канала
относятся
:
•
местоположение
начала
и
конца
канала
;
•
форма
передаваемой
информации
(
дискретная
,
непрерывная
)
в
звеньях
канала
;
•
структура
канала
передачи
(
датчик
,
кодер
,
модулятор
,
линия
,
демодулятор
,
декодер
,
устройство
фиксации
и
др
.);
•
вид
канала
(
телефонный
,
телеграфный
,
телевизионный
и
др
.);
•
скорость
передачи
и
объем
передаваемой
информации
;
•
способы
преобразования
информации
в
звеньях
канала
передачи
(
методы
модуляции
,
кодирования
и
т
.
д
.);
•
пропускная
способность
канала
;
•
емкость
канала
.
Кроме
того
,
классификация
каналов
передачи
возможна
по
следующим
признакам
:
•
по
виду
сигналов
и
способу
передачи
;
•
по
исполнению
:
проводные
,
кабельные
,
световодные
,
радио
и
другое
;
•
по
принципу
действия
:
электромагнитные
,
оптические
,
акустические
.
Параметры
канала
определяются
физической
структурой
канала
,
его
типом
и
режи
-
мом
использования
.
Ширина
полосы
пропускания
(
частотный
спектр
)
канала
F
меняется
от
3100
Гц
для
телефонного
до
8
МГц
для
телевидения
и
до
сотен
мегагерц
для
оптических
линий
свя
-
зи
.
Превышение
сигнала
над
помехой
в
канале
(
динамический
диапазон
)
Д
,
определяе
-
мое
соотношения
мощностей
сигнала
и
помехи
в
канале
, —
способность
канала
переда
-
вать
различные
уровни
сигнала
.
Этот
параметр
связан
с
расчетным
уровнем
помех
,
воз
-
можностями
модуляции
.
Динамический
диапазон
Д
ограничивает
дальность
передачи
,
а
также
влияет
на
возможность
выделения
сигнала
на
фоне
помех
.
Дальность
определяет
-
ся
выражением
:
Д
= log (
Р
с
/
Р
п
)
,
104
Глава
4.
Каналы
несанкционированного
получения
информации
где
Р
с
и
Р
п
—
средние
мощности
,
соответственно
,
сигнала
и
помехи
в
канале
на
входе
приемника
.
Каждый
канал
также
характеризуется
количеством
информации
,
которое
может
быть
передано
по
нему
.
Предельное
значение
количества
информации
,
которое
может
быть
передано
по
каналу
связи
,
обладающему
полосой
пропускания
F
к
,
определяется
формулой
Шенно
-
на
:
C
max
=
F
к
log (1 +
Р
с
/
Р
ш
)
[
дв
.
ед
./
с
],
где
Р
с
—
средняя
мощность
сигнала
,
Р
ш
—
мощность
шумов
с
равномерным
частотным
спектром
.
Сигнал
и
его
описание
Основным
элементом
рассмотренных
каналов
утечки
информации
являются
сигна
-
лы
,
совокупность
которых
,
в
свою
очередь
,
формирует
информационное
сообщение
.
Сообщение
может
иметь
дискретную
природу
,
т
.
е
.
состоять
из
отдельных
символов
.
В
этом
случае
и
сигнал
составляется
из
отдельных
элементов
,
и
представляет
собою
дис
-
кретную
последовательность
.
Примером
может
служить
передача
текста
по
телеграфу
.
Сообщение
может
представлять
собою
и
непрерывную
функцию
времени
.
В
про
-
стейшем
случае
эта
функция
непосредственно
используется
в
качестве
сигнала
.
Так
об
-
стоит
,
например
,
дело
при
обычной
городской
телефонной
связи
.
Для
передачи
на
большие
расстояния
прибегают
к
модуляции
,
к
которой
и
сводится
образование
сигнала
.
Если
же
при
передаче
используется
непрерывная
функция
с
импульсными
или
кодо
-
выми
методами
,
то
нужно
произвести
дискретизацию
функции
по
времени
,
т
.
е
.
перейти
от
функции
непрерывного
аргумента
к
функции
дискретного
аргумента
.
Эта
операция
выполняется
путем
взятия
отсчетов
функции
в
определенные
дискретные
моменты
t
к
.
В
результате
функция
m(t)
заменяется
совокупностью
мгновенных
значений
{ m
к
} = { m(t
к
) }
.
Обычно
моменты
отсчетов
располагаются
по
оси
времени
равномерно
,
т
.
е
.
t
к
= k
Δ
t
.
Выбор
интервала
Δ
t
производится
на
основании
теоремы
Котельникова
,
которая
гласит
:
функция
с
ограниченным
спектром
полностью
определяется
своими
значениями
,
от
-
считанными
через
интервалы
Δ
t = ½ F
,
где
F
—
ширина
спектра
.
Это
положение
может
применяться
и
к
функциям
с
неограниченным
,
но
быстро
убы
-
вающим
за
пределами
интервала
F
спектром
.
В
таком
случае
функция
восстанавливается
по
своим
отсчетам
не
точно
,
но
с
легко
оцениваемым
приближением
.
Сигнал
и
его
описание
105
Исходное
сообщение
может
представлять
собой
функцию
не
одного
,
а
многих
аргу
-
ментов
.
В
этом
случае
такая
функция
превращается
в
функцию
m(t)
,
зависящую
от
од
-
ного
аргумента
.
Это
осуществляется
посредством
операции
,
называемой
разверткой
.
При
этом
может
произойти
дискретизация
по
одному
,
нескольким
или
всем
аргументам
.
Примером
может
послужить
образование
телевизионного
сигнала
.
Изображение
может
быть
представлено
как
B(x, y, t)
,
где
x
и
y
—
пространственные
координаты
(
координа
-
ты
плоскости
изображения
),
B
—
яркость
.
Время
дискретизируется
в
результате
покад
-
ровой
передачи
(
Δ
t
= 1/25
с
).
При
обычной
строчной
развертке
координата
x
(
вдоль
строки
)
остается
непрерывной
,
а
координата
y
дискретизируется
.
Шаг
Δ
y
определяется
количеством
строк
развертки
.
Таким
образом
,
получается
функция
m(t) = m(i
Δ
y
,
k
Δ
t
,
vt)
,
где
v
—
скорость
развертки
вдоль
строки
,
i
—
номер
строки
,
k
—
номер
кадра
.
До
сих
пор
речь
шла
о
дискретизации
по
аргументам
.
Но
возможна
(
а
иногда
необхо
-
дима
)
дискретизация
по
значениям
функции
.
Предполагается
,
что
функция
ограничена
,
т
.
е
.
ее
значения
лежат
в
конечном
интервале
.
В
таком
случае
дискретизация
состоит
в
замене
несчетного
множества
возможных
значений
функции
конечным
множеством
.
Обычно
дискретные
значения
располагаются
по
шкале
функции
равномерно
,
так
что
m
i
= [m/
Δ
m + ½]
Δ
m
,
где
скобки
обозначают
функцию
выделения
целой
части
,
Δ
m
—
шаг
квантования
.
Понятно
,
что
квантование
,
заменяющее
истинное
значение
m
округленным
значени
-
ем
m
i
,
вносит
погрешность
ε
= m – m
i
.
Однако
существенно
,
что
эта
погрешность
не
превосходит
половины
шага
квантова
-
ния
и
,
следовательно
,
находится
под
нашим
контролем
.
Итак
,
при
импульсной
передаче
необходима
дискретизация
по
времени
,
а
при
кодо
-
вой
передаче
,
кроме
того
,
и
дискретизация
по
значениям
функции
,
т
.
е
.
квантование
.
Рассмотрим
вопросы
модуляции
.
Берется
некоторая
функция
f = f(a, b, c, ..., t)
,
называемая
переносчиком
.
Величины
a, b, c, ...
представляют
собой
в
отсутствие
моду
-
ляции
постоянные
параметры
.
Сущность
модуляции
состоит
в
том
,
что
один
из
параметров
получает
приращение
,
пропорциональное
передаваемому
сообщению
,
например
a = a
0
+
δ
a = a
0
+
Δ
a m(t) = a
0
(1 + (
Δ
a/a
0
) m(t))
,
где
δ
a
—
переменное
приращение
,
Δ
a
—
постоянная
величина
,
выражающая
степень
изменения
параметра
.
Если
|
m(t)
|
≤
1,
то
отношение
Δ
a/a
0
есть
наибольшее
относитель
-
ное
изменение
параметра
a
,
или
глубина
модуляции
.
Таким
же
образом
может
изменяться
и
любой
другой
параметр
.
Если
изменяется
(
модулируется
)
параметр
a
,
то
мы
имеем
a
-
модуляцию
,
если
параметр
b
—
b
-
модуляцию
и
т
.
д
.
Количество
возможных
видов
модуляции
при
данном
переносчике