Защита выделенных помещений

Виброакустический канал утечки образуют: источники  конфиденциальной информации (люди, технические устройства), среда распространения (воздух, ограждающие конструкции помещений, трубопроводы), средства съема (микрофоны, стетоскопы).

Для защиты помещений применяют генераторы белого или розового шума и системы вибрационного зашумления, укомплектованные, как правило, электромагнитными и пьезоэлектрическими вибропреобразователями.

Качество  этих систем оценивают превышением  интенсивности маскирующего воздействия над уровнем акустических сигналов в воздушной или твердой средах. Величина превышения помехи над сигналом регламентируется руководящими документами Гостехкомиссии РФ.

Известно, что наилучшие результаты дает применение маскирующих колебаний, близких по спектральному составу информационному сигналу. Шум таковым сигналом не является, кроме того, развитие методов шумоочистки в некоторых случаях позволяет восстанавливать разборчивость речи до приемлемого уровня при значительном (20 дБ и выше) превышении шумовой помехи над сигналом. Следовательно, для эффективного маскирования помеха должна иметь структуру речевого сообщения. Следует также отметить, что из-за психофизиологических особенностей восприятия звуковых колебаний человеком наблюдается асимметричное влияние маскирующих колебаний. Оно проявляется в том, что помеха оказывает относительно небольшое влияние на маскируемые звуки, частота которых ниже ее собственной частоты, но сильно затрудняет разборчивость более высоких по тону звуков. Поэтому для маскировки наиболее эффективны низкочастотные шумовые сигналы.

В большинстве  случаев для активной защиты воздушных  каналов используют системы виброзашумления, к выходам которых подключают громкоговорители. Так, в комплекте системы виброакустической защиты ANG-2000 (фирма REI) поставляется акустический излучатель OMS-2000. Однако применение динамиков создает не только маскирующий эффект, но и помехи нормальной повседневной работе персонала в защищаемом помещении.

Малогабаритный (111 х 70 х 22 мм) генератор WNG-023 диапазона 100... 12000 Гц в небольшом замкнутом пространстве создает помеху мощностью до 1 Вт, снижающую разборчивость записанной или переданной по радиоканалу речи.

Эффективность систем и устройств виброакустического зашумления определяется свойствами применяемых вибродатчиков, трансформирующих электрические колебания в упругие колебания (вибрации) твердых сред. Качество преобразования зависит от реализуемого физического принципа, конструктивно-технологического решения и условий согласования вибродатчика со средой.

Как было отмечено, источники маскирующих воздействий  должны иметь частотный диапазон, соответствующий ширине спектра речевого сигнала (200...5000 Гц), поэтому особую важность приобретает выполнение условий согласования преобразователя в широкой полосе частот. Условия широкополосного согласования с ограждающими конструкциями, имеющими высокое акустическое сопротивление (кирпичная стена, бетонное перекрытие) наилучшим образом выполняются при использовании вибродатчиков с высоким механическим импендансом подвижной части, каковыми на сегодняшний день являются пьезокерамические преобразователи.

Во время  работы вибродатчиков возникают  паразитные акустические шумы, вносящие дискомфорт и нарушающие нормальные условия труда в защищаемом помещении. В зависимости от механизма образования различают акустические шумы, переизлученные твердой средой, и звуковые колебания, генерируемые собственно преобразователем.

Основным источником паразитных акустических шумов является вибродатчик. На рисунке 3 приведены амплитудно-частотные характеристики акустических помех, создаваемых при работе систем виброакустического зашумления.

Рисунок 3. Амплитудно-частотные характеристики акустических помех:

1 – ANG-2000 + TRN-2000; 2 – VNG-006DM; 3 – VNG-006 (1997 г.); 4 –Заслон-АМ и Порог-2М; 5 – фоновые акустические шумы помещения.

 

Эксплуатационно-технические параметры современных систем виброакустического зашумления приведены в таблице 5.

Таблица 5 – системы виброакустического зашумления

Характеристика	Шорох-1	Шорох-2	ANG-2000
Количество независимых генераторов	3	1	1
Рабочий диапазон частот, кГц	0,2. .5,0	0,2...5,0	0,25. .5,0
Наличие эквалайзера	Есть	Есть	Нет
Максимальное количество вибродатчиков	КВП-2 – 72 и КВП-7 – 48	КВП-2 – 24 и КВП-7 – 16	TRN-2000 – 18
Эффективный радиус действия стеновых вибродатчиков на перекрытии толщиной 0,25 м, м	Не менее 6 (КВП-2)	Не менее 6 (КВП-2)	5 (TRN-2000)
Эффективный радиус действия оконных вибродатчиков на стекле толщиной 4 мм, м	Не менее 1,5 (КВП-7)	Не менее 1,5 (КВП-7)	-
Типы вибродатчиков	КВП-2, КВП-6, КВП-7	КВП-2, КВП-6, КВП-7	TRN-2000
Габариты вибродатчиков, мм	Ø40x30, Ø50x39, Ø33x8	Ø40x30, Ø50x39, Ø33x8	Ø100x38
Возможность акустического зашумления	Есть	Есть	Есть
Примечания	Сертификаты Гостехкомиссии РФ (для объектов I категории)		Сертификат Гостехкомиссии РФ (для объектов II категории)

 

Ввиду частотной  зависимости акустического сопротивления  материальных сред и конструктивных особенностей вибропреобразователей на некоторых частотах не обеспечивается требуемое превышение интенсивности маскирующей помехи над уровнем наведенного в ограждающей конструкции сигнала.

Увеличение  мощности помехи создает повышение  уровня паразитного акустического шума, что вызывает дискомфорт у работающих в помещении людей. Это приводит к отключению системы в наиболее ответственные моменты, создавая предпосылки к утечке конфиденциальных сведений.

1.2.1 Оптимальные параметры помех

 

При применении активных средств необходимая для  обеспечения защиты информации величина соотношения сигнал/шум достигается за счет увеличения уровня шумов в возможных точках перехвата информации при помощи генерации искусственных акустических и вибрационных помех. Частотный диапазон помехи должен соответствовать среднестатистическому спектру речи в" соответствии с требованиями руководящих документов.

В связи с  тем, что речь - шумоподобный процесс  со сложной (в общем случае случайной) амплитудной и частотной модуляцией, наилучшей формой маскирующего помехового сигнала является также шумовой процесс с нормальным законом распределения плотности вероятности мгновенных значений (т.е. «белый» или «розовый» шум).

Спектр помехи в общем случае должен соответствовать  спектру маскирующего сигнала, но с учетом того, что информационная насыщенность различных участков спектра информативного сигнала не одинакова, для каждой октавной полосы установлена своя величина превышения помехи над сигналом. Нормированные отношения сигнал/шум в октавных полосах для каждой категории выделенных помещений приводятся в руководящих документах. Такой дифференцированный подход к формированию спектра помехи позволяет минимизировать энергию помехи, снизить уровень паразитных акустических шумов при выполнении норм защиты информации. Такая помеха является оптимальной.

Следует отметить, что каждое помещение и каждый элемент строительной конструкции имеют свои индивидуальные амплитудно-частотные характеристики распространения колебаний. Поэтому при распространении форма спектра первичного речевого сигнала изменяется в соответствии с передаточной характеристикой траектории распространения. В этих условиях для создания оптимальной помехи, необходима корректировка формы спектра помехи в соответствии ее спектром информативного сигнала в точке возможного перехвата информации.

Техническая реализация активных методов защиты речевой информации, соответствующая требованиям руководящих документов, приведена на рисунке 4.

Рисунок 4. Техническая реализация активных методов защиты

речевой информации:

1 – генератор белого шума; 2 – полосовой фильтр; 3 – октавный эквалайзер с центральными частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц; 4 – усилитель мощности; 5 – система преобразователей (акустические колонки,

вибраторы).

 

В соответствии со структурной схемой построена система постановки виброакустических и акустических помех «Шорох-2», сертифицированная Гостехкомиссией России как средство защиты выделенных помещений I, II и III категории. Ниже приводятся основные характеристики системы.

Тактические характеристики.

Система «Шорох-2»  обеспечивает защиту от следующих технических средств съема информации:

• устройств,   использующих  контактные  микрофоны  (электронные, проводные и радиостетоскопы);
• устройств дистанционного съема информации (лазерные микрофоны, направленные микрофоны);   
• закладных устройств, внедряемых в элементы строительных 
  конструкций.

Система «Шорох-2»  обеспечивает защиту таких элементов  строительных конструкций, как:

• внешние стены и внутренние стены жесткости, выполненные из 
  монолитного железобетона, железобетонных панелей и кирпичной 
  кладки толщиной до 500 мм;
• плиты перекрытий, в том числе и покрытые слоем отсыпки и 
  стяжки;
• внутренние перегородки из различных материалов;
• остекленные оконные проемы;
• трубы отопления, водоснабжения, электропроводки;
• короба систем вентиляции;
• тамбуры.

Характеристики  генератора.

• Вид генерируемой помехи: аналоговый шум с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений.
• Действующее значение напряжения помехи: не менее 100В.
• Диапазон генерируемых частот: 157...5600 Гц.
• Регулировка спектра генерируемой помехи: пятиполосный, октавный эквалайзер
• Центральные частоты полос регулировки спектра: 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц.
• Глубина регулировки спектра по полосам: не менее: ± 20 дБ.
• Глубина регулировки уровня помехи: не менее 40 дБ.
• Общее количество одновременно подключаемых электроакустических преобразователей:

1. КВП-2, КВП-6: 6...24;

2. КВП-7: 4...16;
3. Акустических колонок (4...8 Ом): 4...16.

• Суммарная выходная мощность: не менее 30 Вт.

• Питание генератора: 220±22В/50 Гц.
• Габариты генератора: не более 280x270x120 мм.
• Масса генератора: не более 6 кг.

Характеристики  электроакустических преобразователей.

• Защищаемые поверхности:

1. КВП-7: стекла оконных проемов толщиной до 6 мм.

2. КВП-2: внутренние и внешние стены, плиты перекрытий, трубы инженерных коммуникаций. Стекла толщиной более 6 мм.

• Радиус действия одного преобразователя:

1. КВП-7 (на стекле толщиной 4 мм): 1,5+0,5 м.
2. КВП-2, КВП-6 (стена типа НБ-30 ГОСТ 10922-64): 6±1 м.

• Диапазон эффективно воспроизводимых частот: 175...6300 Гц.

• Принцип преобразования: пьезоэлектрический.
• Действующее значение входного напряжения: не более 105 В.
• Габаритные размеры, мм, не более

1. КВП-2: Ø 40x30;
2. КВП-6: Ø 50x40;
3. КВП-7: Ø 30x10.

• Масса, г, не более

1. КВП-2: 250;
2. КВП-6: 450;
3. КВП-7: 20.

1.2.2 Особенности постановки акустических помех

 

Основную  опасность, с точки зрения возможности  утечки информации по акустическому каналу, представляют различные строительные тоннели и короба, предназначенные для осуществления вентиляции и размещения различных коммуникаций, так как они представляют собой акустические волноводы. Контрольные точки при оценке защищенности таких объектов выбираются непосредственно на границе их выхода в выделенное помещение. Акустические излучатели системы постановки помех размещаются в объеме короба на расстоянии от выходного отверстия, равном диагонали сечения короба.

Дверные проемы, в том числе и оборудованные тамбурами, также являются источниками повышенной опасности и в случае недостаточной звукоизоляции также нуждаются в применении активных методов защиты. Акустические излучатели систем зашумления в этом случае желательно располагать в двух углах, расположенных по диагонали объема тамбура. Контроль выполнения норм защиты информации в этом случае, проводится на внешней поверхности внешней двери тамбура.