АКУСТИЧЕСКИЙ КАНАЛ

АКУСТИЧЕСКИЙ КАНАЛ

МЕТОДЫ СЪЁМА ИНФОРМАЦИИ

Что такое акустический канал утечки информации? Это регистрация информативного звукового сигнала из контролируемого помещения и дальнейшая трансляция его любым доступным способом. Физику явления передачи звука, наверное, все представляют из школьного курса. Закладные устройства для снятия и передачи акустической информации (ЗУ) можно классифицировать по способу регистрации и способу трансляции.

По способу регистрации ЗУ можно разбить на группы:

- с помощью микрофона;

- с помощью пьезокристаллического датчика;

- используя модуляцию отраженного луча от светоотражающих поверхностей.

По способу передачи:

- с помощью проводных линий;

- с помощью радиоканала;

- с помощью оптического канала.

Способ регистрации звука, распространяющегося по воздуху, с помощью микрофона, я думаю, пояснять не надо. Многие сталкивались с микрофонами на бытовом уровне, когда обращались с магнитофоном, да и в школьной программе принцип действия микрофона рассматривался. Отдельный разговор о двух следующих способах регистрации.

Звуковая волна, распространяясь по воздуху, воздействует своей кинетической энергией на элементы строительных конструкций и предметы, находящиеся в контролируемом помещении. Далее звуковая волна распространяется в материале, из которого выполнены конструкции и предметы с затуханием, определяемым свойством материала. Понятно, что чем плотнее материал, тем дальше и с меньшими потерями пройдёт звуковой сигнал. Так как стены помещения имеют конечную толщину, звуковая волна, с определённой амплитудой дойдёт до внешней стороны стены. Это означает, что с внешней стороны стен контролируемого помещения мы можем зарегистрировать микроколебания, создаваемые источником звука внутри помещения. Физические свойства пъезокристалла позволяют преобразовывать механические воздействия на него в электрические сигналы. Если плотно прижать пьезокристалл к поверхности стены, энергия микроколебаний, вызванная источником звука, будет действовать на него и преобразовываться в электрический сигнал. Усилив этот электрический сигнал и подав его на громкоговоритель, мы услышим то, что происходит за стеной. Этот принцип заложен в устройстве электронного стетоскопа, который применяется как для исследования помещения на возможные каналы утечки информации, так и для ведения разведки. Трансляция полученной с помощью стетоскопа звуковой информации происходит любым из приведённых выше способом.

Стетоскоп с передачей информации по радиоканалу.

Стереофонический измерительный стетоскоп.

Электронные стетоскопы применяют для съёма акустической информации через стены, потолок, пол, трубы отопления, окна контролируемого помещения.

Другой схожий способ разведки – применение эффекта отражения тонко сфокусированного луча лазерного излучателя, наведенного на окно контролируемого помещения. В данном случае оконное стекло выступает в роли мембраны большой площади, на которую действует энергия звуковой волны и приводит её в движение. Луч лазера достигает поверхности стекла и отражается. Фотоприёмник, входящий в состав прибора для съёма информации, регистрирует отражённый луч и преобразует световую энергию в электрический сигнал, усиливает этот сигнал и воспроизводит с помощью громкоговорителя или наушника. Так как стекло колеблется под воздействием звука, лазерный луч будет отражаться под разным углом, соответственно фотоприёмник будет регистрировать и преобразовывать световую энергию отражённого луча в электрические колебания с разной амплитудой. В конечном счёте, громкоговоритель прибора воспроизведёт звуковую информацию контролируемого помещения. Конечно, серийные изделия более сложные. В них, как правило, лазерный луч формируется с некоторой частотой, есть системы компенсации «дрожания», аналог антишока автомобильного CD проигрывателя и т. д. Применение таких установок не так часто, как показывают в фильмах. Во-первых, они довольно дорогие, во-вторых, в бытность СССР стёкла были «кривыми» и нормально зафиксировать отражённый луч было проблематично. Сейчас с применением евроокон, стёкла «готовы» к применению данной аппаратуры, но конструктивные особенности стеклопакета сильно ослабляют возможность прослушивания.

Ещё один способ дистанционного прослушивания упомянем вкратце. Это направленный микрофон. Конструкций таких микрофонов много, это микрофоны органного типа, параболического, дифракционная решётка. О принципах их действия можно написать очень много, но в рамках этого пособия излагать данный материал не будем. Скажу только, что «сказочные» характеристики, приведённые в ТТХ на подобные изделия, обычно завышены. Паспортные данные отражают испытания прибора в лабораторных условиях. Реально в городских условиях на оживлённой улице эффективность применения таких средств маленькая. Внешний вид направленных микрофонов органного и параболического типа известен всем по фильмам. Это «большая страшная на вид труба» - органный тип и «тарелка» - параболический вид. Интересный вид может быть у микрофона с дифракционной решёткой, см. иллюстрацию.

Направленный микрофон
"Кейс"

Назначение: контроль акустической информации на удалении от объекта с возможностью одновременной записи на диктофон.

Направленный микрофон выполнен в виде кейса. Акустическая решетка микрофона закамуфлирована в его верхней крышке. Камуфляж выполнен таким образом, что кейс не имеет внешних отличительных признаков наличия встроенного направленного микрофона как снаружи, так и внутри кейса.

Максимум диаграммы направленности микрофона расположен перпендикулярно плоскости верхней крышки кейса.

Получаемую информацию можно одновременно записывать на магнитофон “Sony 727” или “ТР-6”, который входит в комплект поставки.

Технические характеристики направленного микрофона в кейсе:

Дальность действия микрофона	до 40 м
Ослабление боковых лепестков ДН	20 дБ
Коэффициент усиления акустической решетки	+ 10 дБ
Неравномерность АЧХ	10 дБ
Питание	3 х 1,2 В АА
Габариты кейса	100 х 350 х 420 мм

Мы привели примеры методов съёма акустической информации, рассмотрим теперь методы защиты.

МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ АКУСТИЧЕСКОГО КАНАЛА УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Как защититься от внедрённых в помещение микрофонов? Очевидно, что каналом передачи информации в этом случае является воздушная среда, а мы должны создать в помещении шумовой сигнал, который излучается громкоговорителем. В быту, если встает необходимость поговорить конфиденциально, обычно люди включают магнитофон или телевизор погромче и ведут беседу. Некоторые уходят в ванную комнату и включают воду. Человек интуитивно чувствует, что надо сделать, чтобы не прослушивали. Но современные способы шумоочистки позволяют вырезать такой искусственный фон.

Чтобы очистить запись переговоров было невозможно, необходимо создать звуковой сигнал во всём речевом (и даже звуковом) диапазоне с достаточно равномерно распределённой спектральной мощностью и математически не обрабатываемого. Таким требованием отвечает БЕЛЫЙ ШУМ, а прибор – генератор белого шума. Если сигнал от такого генератора усилить и подать на громкоговорители, то получим установку пространственного зашумления в акустическом диапазоне. Так как уровень шумового сигнала в месте установки микрофона должен превышать уровень речевой информации, то надо использовать несколько звуковых колонок, расставленных вокруг собеседников. Конечно, такая защита очень не комфортна в эксплуатации, но выхода нет, можно лишь слегка улучшить ситуацию, применяя направленные, специально сфазированные излучатели и систему акустопуск для управления работой генератора. Идеальным является создание подвешенной звуконепроницаемой капсулы, где ведутся переговоры, за её пределами установить мощные шумогенераторы (такую установку показывали в фильме). Другой радикальный метод – использование установки с переговорным блоком и шумогенератором. В этом случае, при включенном шумогенераторе собеседники ведут переговоры с помощью телефонных гарнитур (наушники с микрофоном).

Как защититься от возможного съёма информации с помощью стетоскопа и лазерной установки? Необходимо сообщать вибрационные колебания элементам строительной конструкции, трубам отопления и воздухопроводам, стеклам с помощью генератора белого шума и равномерно распределить их по поверхностям зашумляемых элементов. Достигается это жёсткой установкой виброизлучателей на стены, потолок, пол, трубы, стекла защищаемого помещения и подачей на них мощного шумового сигнала.

Генератор виброакустического шума ANG-2000

Назначение:
Для создания виброакустических помех с целью защиты от проводных и радио- микрофонов, вмонтированных в стену, а также лазерных и микроволновых систем, использующих отражение от окон.

Особенности:

- два независимых выходных канала;

- регулировка по высоким и низким частотам.

Генератор виброакустического зашумления DNG-010

Особенности: два независимых выходных канала для использования магнитодинамических и пъезодатчиков

Генератор шума VNG-012GL

Для защиты информации от утечки по акустическим и виброакустическим каналам, в том числе:

- от прямого прослушивания,

- от прослушивания с помощью электронных стетоскопов,

- от съема информации с помощью лазерных и микроволновых систем.

Отличительной особенностью изделия является наличие пяти независимых шумовых каналов и возможность регулировки их спектра в октавных или 1/3-октавных частотных полосах. Это позволяет оптимальным образом формировать частотную характеристику и уровень помехи.

Настройка параметров комплекса осуществляется с применением персонального компьютера и специальной программы. Установленная частотная характеристика помехи запоминается, и изделие работает автономно (без компьютера).

Комплект поставки изделия позволяет зашумлять стены, пол, потолок, оконные проемы, трубы тепло-водоснабжения, а также вентиляционные каналы и дверные тамбуры. В состав входят генератор шума VNG-012GL; виброизлучатели VN-GL с комплектом крепления; кабель соединительный генератора VNG-012GL с компьютером; дискета с дистрибутивом программы управления генератором "ЭКВАЛАЙЗЕР".

Комплекс виброакустической защиты БАРОН

Для защиты объектов информатизации 1 категории и противодействия техническим средствам перехвата речевой информации (стетоскопы, направленные и лазерные микрофоны, выносные микрофоны) по виброакустическим каналам (наводки речевого сигнала на стены, пол, потолок помещений, окна, трубы отопления, вентиляционные короба и воздушная звуковая волна).

Имеет четыре канала формирования помех, к каждому из которых могут подключаться вибропреобразователи пьезоэлектрического или электромагнитного типа, а также акустические системы, обеспечивающие преобразование электрического сигнала, формируемого прибором, в механические колебания в ограждающих конструкциях защищаемого помещения, а также в акустические колебания воздуха.

Сертификат Гостехкомиссии РФ.

Вибрационный излучатель на стену. Вибрационный излучатель на стекло.

Вибрационный излучатель на раму окна.

Комплекс виброакустической защиты SP-51/A

Для активной защиты информации по виброакустическому каналу для объектов информатизации 1 категории.

Отличительные особенности:

- Наличие управляемых микропроцессором 2-х независимых формирователей цифрового шума с 40 минутной длительностью его корреляции, что исключает возможность очистки аппаратно – программными методами, в том числе систем с опорным каналом.

- Программирование параметров работы системы, в том числе управления системой дистанционно или с использованием акустопуска (система VOX).

- Постоянный контроль параметров работы системы и независимая (по каждому каналу) защита от перегрузки.

- Электромагнитные виброизлучатели системы герметичны.

Виброизлучатели для зашумления подразделяются на два вида: магнитодинамические и пьезокристаллические.

Конструкция магнитодинамического датчика напоминает конструкцию звукового динамика, у которого вместо диффузора массивная платформа. Корпус датчика навинчивается на штыревое крепление жестко, которое с помощью холодной сварки вмуровано в стену. Этим обеспечивается высокий КПД передачи колебаний датчика в защищаемую стену. Магнитодинамические датчики хорошо воспроизводят колебания в речевом диапазоне частот, генераторы для совместной с ними работы легко реализуются на интегральных усилителях, питание датчиков низковольтное.

К недостаткам конструкции магнитодинамических датчиков можно отнести высокое энергопотребление, необходимость согласования по сопротивлению с выходом генератора, наличие подвижных механических частей, что ведёт к ограниченному ресурсу работы и повышенной шумности в работе.

Конструкция пьезокристаллического датчика состоит из цилиндрического металлического корпуса, внутри которого вклеен пьезокристалл. В данном случае используется обратное свойство материала. Если на пьезокристалл подать напряжение, он начнёт сжиматься. Таким образом, при подаче на кристалл шумового сигнала он передаёт колебания корпусу датчика, а тот в свою очередь через крепление - в стену. Способы крепления у обоих видов датчиков одинаковы. К преимуществам такого типа датчиков можно отнести малые габариты, малое энергопотребление, отсутствие подвижных элементов, вследствие чего - повышенный ресурс работы и низкая шумность при работе.

К недостаткам данного типа датчиков надо отнести превышение резонансной частоты кристалла речевого диапазона, высокие - 100–120В питающие напряжения, в следствие чего - более сложную реализацию конструкции генератора.

К водопроводным трубам датчики крепятся с помощью хомутов, на стёкла окон датчики клеятся.

Радиус действия датчиков, как правило, не превышают величины 1.5-2м. При зашумлении всех плоскостей, труб, стёкол помещения приходится применять большое количество датчиков, кроме того, для создания более комфортных условий эксплуатации датчики надо располагать как можно ближе друг к другу и использовать их на малых мощностях. В результате число датчиков ещё увеличивается. Из-за большого количества датчиков, а следовательно, и увеличения применяемых генераторов виброакустическая защита помещений является одной из самых дорогих видов защит.