05 сентября 2011

Некоторые особенности оценки защищённости ВП
(Часть 3)

О конкретных типовых схемах измерений

Всё, изложенное в настоящем разделе, относится к взаимному размещении элементов измерительного комплекса и измеряемой конструкции для метода измерения тест-сигнала в каждой контрольной точке.

Требования методики достаточно жёстко устанавливают эти параметры. Однако эта, единственная, жёсткая схема, применима только для оценки ограждающих конструкций ВП (стен, перегородок) и дверных проёмов. Уже при оценке окон, точнее - их остекления, разница в звуковом давлении падающей на стекло волны напротив центра акустического излучателя и, например, напротив верхней фрамуги окна (выше на 1-1,5м) отличаются на 2?5 дБ в зависимости от времени реверберации в конкретном помещении. Таким образом, стекло, якобы защищённое при требуемом стандартном размещении микрофона, окажется незащищенным при размещении микрофона напротив центра оцениваемого стекла. Данная ситуация иллюстрируется рисунком 1.

Рис. 1

Рис. 1

Причём, чем меньше время реверберации в помещении, чем больше в ней мягкой мебели, штор, иной звукопоглощающей отделки, тем, как показывает практика, эта разница больше.

Сходные проблемы возникают и при измерениях в радиаторах систем теплоснабжения, размещённых, как правило, на небольшой высоте над полом. В этом случае микрофон надо размещать ниже, чем в 1,5 м над полом. Ошибки измерения в этом случае меньше, чем бывают на створках окон, но и они явно превышают допустимые погрешности. Ситуация показана на рис. 2.

Рис. 2

Рис. 2

Необходимо, также, определить и уточнить размещение акустического излучателя в тех случаях, когда имитируется размещение источника речевой информации, то есть человека, не стоящего, а сидящего. При этом средняя высота источника звука должна снижаться до 1м.

Такие же противоречия возникают при измерениях в системах вентиляции.

Размещение микрофона на высоте 1,5 от пола вообще не позволяет по результатам замера судить о звуковом давлении волны, падающей на вентиляционное окно, размещённое, как правило, в потолке или вблизи него. Кроме того, требования размещение второго микрофона в 0,5 м от второго вентиляционного окна (на другом конце вентканала) и, одновременно, в 1,5 м от пола, вообще несовместимы.

Рассматривая возможность утечки по системе вентиляции следует определить, где может располагаться ухо потенциального противника. Если в 0,5 м от второго вентиляционного окна, то почему не в 1 или 0,1 м? Кроме того необходимо учитывать, что вентиляционное окно, имеющее размеры, как правило, меньшее, чем длина акустической волны в воздухе, порождает сферическую волну. А затухание звукового давления в этом случае пропорционально третьей степени расстояния. Следовательно, изменение размещения контрольного микрофона в несколько сантиметров будет кардинально менять результат оценки.

С учётом всего изложенного представляется методологически верным размещать первый микрофон всегда в 0,5 м от первого вентиляционного окна (по нормали к его центру), а второй - в плоскости второго вентиляционного окна (именно эта точка является предельной при оценке возможного размещения потенциального противника). Такое размещение иллюстрировано рис. 3.

Рис. 3

Рис. 3

О методе учёта реальных затуханий.

Как указывалось ранее, нередко в практике выполнения инструментальной оценки защищённости по акустическим и вибрационным каналам, создаётся ситуация, в которой на удалённом конце канала невозможно измерить тест-сигнал. Чаще всего в нашей практике это встречается при измерениях вибрационного канала по различным трубопроводам (системы отопления и/или водоснабжения).

Действительно, учитывая большие потери при переходе из воздуха в металл, и при уровне акустического тест-сигнала порядка 100 дБ трудно получить вибрационный сигнал в трубе системы отопления больше 75 дБ (относительно 1*10-6 м/с2). Далее он заметно ослабляется при проходе труб через стены, межэтажные перекрытия и т.д. Таким образом, уже на расстояниях в 15?20 м уровень тест-сигнала в трубе падает до неизмеряемой величины. Оценка защищённости по данному каналу на границе контролируемой зоны, которой, обычно, являются внешние стены здания (в цокольном этаже, где трубы с теплоносителем выходят наружу), становится невозможной.

В этом случае либо надо размещать акселерометр ближе к ВП, там, где тест-сигнал имеет измеряемую величину, а результаты измерения показывают выполнение условий защищённости (соседнее помещение, через помещение, ближайший этаж в сторону границы КЗ и т.д.). На основании такого измерения делается вывод, что на границе КЗ затухание много больше, следовательно, условия защищённости выполняются.

Второй способ состоит в измерении реального затухания в канале утечки. Это позволяет оценить степень защищённости при очень значительных затуханиях в канале. Рассмотрим этот способ подробнее.

Его физическая суть заключается в создании в канале утечки столь большого тест-сигнала, что его удаётся зафиксировать (измерить) над уровнем шумов на дальнем конце канала. Для создания такого высокого по величине сигнала его необходимо «вводить» в канал не путём облучения акустическим тестовым сигналом, имеющего огромные потери при переходе из воздушной среды в твёрдое тело, а непосредственно, с помощью соответствующего вибровозбудителя. Для этой цели весьма подходит TRN2000 (а также вибровозбудители КВП-2,6), которые при подключении к генератору тест-сигнала «Шорох-2МИ» легко позволяют создать в трубопроводе тест-сигнал с уровнем 120-130 дБ (относительно 1*10-6 м/с2).

Рис. 4

Рис. 4 Схема измерения в вибрационном канале с учётом реального затухания

Созданный уровень тест-сигнала необходимо измерить во всех пяти октавных полосах в точке, отстоящей от возбуждающего преобразователя не далее, чем на 10-15 см. Второй замер выполняется на границе КЗ. Разность между значениями тест-сигнала в этих двух точках и есть реальное затухание в канале.

Обычно, в реальных условиях, во второй точке, тест-сигнал удаётся измерить над уровнем шумов при расстояниях (по погонной длине трубопроводов) не менее 50-100 м (в основном, в зависимости от уровня фоновых шумов во второй точке). Если тест-сигнал не выявляется, допустимо первую точку (точку ввода тест-сигнала) приблизить к границе КЗ до появления тест-сигнала. Если удаётся измерить реальное затухание не во всех пяти октавных полосах (например, в трёх иди четырёх), то можно рекомендовать «распространить» минимальное из полученных затуханий и на те октавы, в которых его измерить не удалось. Обоснование такого решения ложиться на оператора.

Далее производится измерение тест-сигнала в системе отопления (колонка на нормальном расстоянии от батареи, микрофон в 0,5 м, акселерометр на границе ВП). Полученные в обоих измерениях результаты обрабатываются следующим образом.

Во-первых, как правило, значения во второй точке (при измерении затухания) мало отличаются от уровня сторонних шумов (то есть измеряется не «чистый» тест-сигнал, а его смесь со сторонними шумами при большой «доле» последних). Поэтому во второй точке следует измерять раздельно уровни фоновых шумов (при выключенном источнике тест-сигнала) и смесь тест-сигнала с шумами (источник включён). Далее реальное затухание в каждой октавной полосе вычисляется по формуле:

где в i-той октавной полосе:

?Vi - реальное затухание в (дБ);

V1i - значение тест-сигнала в точке 1 (рядом с точкой его ввода, дБ);

V2i, с+ш - значение тест-сигнала в точке 2 (на границе КЗ, дБ);

V2i, ш - значение фонового шума в точке 2 (на границе КЗ, дБ);

При реальном замере будут получены, приблизительно такие данные, приведённые в таблице 2.

Таблица 2

Fцент [Гц]	V1,i [дБ]	V2i, с+ш [дБ]	V2i, ш [дБ]	?Vi
250	113,7	28,3	28,4	-
500	112,9	24,2	23	94,87
1000	107	24,3	23	88,57
2000	112,1	27,1	22	86,60
4000	109,3	25,3	24	89,87

Как видно из приведенных результатов, реальные затухания для данного примера весьма значительны. В октавной полосе с центральной частотой 250 Гц затухание не могло быть рассчитано, поскольку тест-сигнал не выявлен над уровнем шумов.

Таким образом, вычисляются реальные затухания в октавных полосах.

Замер ОС в батарее, то есть её «озвучивание», описанное выше, даёт типовые значения сигнала, приведённые в таблице 3.

Таблица 3

Fцент [Гц]	Lсi [дБ]	V(c+ш)i [дБ]	Vшi [дБ]
250	97,6	76,2	28,4
500	96,3	72,4	23
1000	98,4	73,62	23
2000	98,5	70,9	22
4000	99	67,7	24

Fцент	- центральная частота октавной полосы;
Lсi	- уровень звукового давления, развиваемый излучателем («озвучка»);
V(c+ш)i	- смесь сигнала и шума, возникающая в трубе при воздействии тест-сигнала;
Vшi	- уровень сторонних шумов в трубе.

Для выполнения стандартного расчёта защищённости необходимо иметь значения тест-сигнала во второй точке. Покажем, как можно рассчитать эти значения с учётом измеренного реального затухания. Рассуждения в этом случае таковы:

1. Предположим, что сторонние шумы на границе КЗ такие же, как в точке 1. На самом деле они всегда больше (при работающей системе отопления в этой точке вода в трубопроводе заметно шумит). При неработающей системе шумы в обеих точках, примерно, равны. Следовательно, такое предположение может лишь ужесточить условия защищённости и, потому, допустимо.

2. Рассчитаем, какими в каждой октавной полосе, эти шумы станут, если к ним прибавиться тест-сигнал в точке 1, уменьшенный на величину реального минимального затухания. То есть, вычислим, значение тест сигнала в точке 5, вызванного акустическим воздействием в точке 1. Получаем:

Вычислим по приведённой формуле значения тест-сигнала в точке 2, предполагая, что реальное минимальное затухание по всем октавам не менее 86 дБ.

Полученные значения приведены в таблице 4.

Таблица 4

Fцент [Гц]	V(c+ш)i [дБ]	?Vi min	Vшi [дБ]	V(c+ш)I реальное [дБ]
250	76,2	86	28,4	28,4007
500	72,4	86	23	23,0010
1000	73,62	86	23	23,0013
2000	70,9	86	22	22,0008
4000	67,7	86	24	24,0003

Как видно из результатов расчёта вычисленные значения тест-сигнала в точке 2 отличаются от шумов только в третьем - четвёртом знаке после запятой. Измерить такие сигналы существующими средствами «напрямую» невозможно.

Подставив полученные значения в стандартный расчёт параметров защищённости по НМД АРР, и предполагая, что значения сигнала САЗ (Vmi), при отсутствии системы зашумления, равны шумам.

Таблица 5

Fцент

[Гц]

Lсi

[дБ]

V(c+ш)i

[дБ]

Vшi

[дБ]

Vmi

[дБ]

Lнi

[дБ]

Lт

[дБ]

Vci

[дБ]

Vci-С

Vт

[дБ]

Вып.

нормы

в полосе

Показатель

защищённости

250

97,6

28,40066

28,4

31,6

-9,80

-41,40

-69,80

Да

2,57*

10-09

3,1*

10-10

500

96,3

23,00095

30,3

-13,60

-43,90

-66,90

Да

1000

98,4

23,00126

37,4

-12,38

-49,78

-72,78

Да

2000

98,5

22,00085

42,5

-15,10

-57,60

-79,60

Да

4000

24,00026

-18,30

-64,30

-88,30

Да

Часть промежуточных данных расчёта из-за недостатка места опущена.

Таким образом, мы видим, что в данном случае (как это обычно и бывает) требуемые соотношения сигнал/шум выполняются в каждой октавной полосе с огромным запасом (несмотря на все «ужесточающие» допущения при расчёте), а значение показателя исчисляется в менее чем 3,2*10?10.

Метод реального затухания может быть применён и в акустических замерах. При этом просто нужно использовать мощный малогабаритный излучатель, который можно ввести, например, в воздуховод. Всё остальное выполняется аналогично.

Приведённый расчёт является только примером. Реальная методика должна быть и более общей и, в тоже время, более строгой. Но само существование предлагаемого метода, особенности и ареал применимости должны быть строго заданы, определены и не должны допускать никаких множественных толкований.

Просмотров: 6232

Мнения экспертов

Панасенко С.П.
АНКАД
Зам. директора по науке и системной интеграции

Очень интересная статья, позволяющая читателю погрузиться в технические детали потенциальных утечек информации по акустическим и вибрационным каналам. Не являясь экспертом в данной области защиты информации, не думал, что она столь многогранна и сложна. Ясно, что есть стандарты, описывающие методологию измерений, по которым нужно действовать. Ясно, что многие стандарты оставляют достаточно большое место для толкования и «свободы творчества» специалиста, выполняющего те или иные действия согласно стандарту. Однако, автор статьи совершенно четко показывает тот факт, что неверное применение стандарта может свести на нет все усилия и дать в корне неверную картину, что может привести, в частности, к ошибочной аттестации объекта информатизации и, следовательно, к потенциальной или реальной утечке важнейшей информации. Автор статьи доказательно уточняет, как именно следует выполнять измерения, чтобы их результат соответствовал действительной картине. Статья не только информативна, но и очень иллюстративна благодаря приведенным схемам и таблицам. Несомненна и практическая применимость статьи – фактически, она представляет собой руководство по выполнению корректных измерений. Не вижу ни одного недостатка у данной статьи.

Тележко А.Л.
ООО "ПС Яндекс.Деньги"
Начальник отдела

На сегодняшний день, результаты инструментального контроля, проводимого на объектах информатизации, являются неоднозначными. Причинами этой неоднозначности являются: различные условия измерений и различные средства инструментального контроля. При этом, особенно важным представляется наличие методологически выверенной оценки результатов измерений, комплекса практических рекомендаций. Именно это позволит получить однозначные результаты, вне зависимости от того, чем и кем выполнялись измерения. Автор четко обосновывает использование современных цифровых интегрирующих шумомеров, с возможностью автоматического выполнение измерений, позволяющих, сокращение время интеграции до 1 мин. и менее. Отдельно необходимо выделить вопрос рассмотренный автором в части выбора места расположения и количестве контрольных точек для объективной оценке защищенности помещения. Рассматривая, типовые схемы измерений автор предлагает конкретные решения по размещению микрофонов. Это вне всякого сомнения может быть учтено при проведении практических работ по оценке защищенности выделенных помещений. Вместе с тем, хотелось бы отметить следующее: 1.При определении условий измерения фонового шума автор ссылается на практику измерений, выполняемых только «ЦБИ «МАСКОМ». Хотелось бы отметить, что указанными работами, на сегодняшний день, занимается не только «ЦБИ «МАСКОМ», но и ряд других организаций, к числу которых можно отнести ООО «Центр Безопасности Информации», ФГУП НПП «Гамма». Учет практического опыта указанных организаций позволил бы иметь более полную выборку измерений. 2. Как известно, в процессе измерения уровня фоновых шумов, производится анализ всего массива измеренных мгновенных значений за время измерения и выбирается единственное минимальное значение. По словам автора, указанные измерения можно проводить с использованием комплекса для проведения акустических и виброакустических измерений «Шепот». Рассмотрение только одного из комплексов для проведения акустических и виброакустических измерений, очевидно, не может дать всей полноты и качества измерений. Хотелось, чтобы впоследствии автором при указанных выше измерениях фоновых шумов, по возможности были учтены и измерения с использованием программно-аппаратных комплексов «Сптрут 6 »и «Спрут 7А».

Войцеховский В.В.
ООО ПК "РостЕвроСтрой"
нач. КБ

Статья представляет несомненный интерес для специалистов в области защиты звуковой информации от несанкционированного доступа. Возможно, более подходящей площадкой для нее были бы журналы «Измерительная техника» и «Метрология», учитывая научный характер статьи, однако, на мой взгляд, среди читателей БДИ могут быть заинтересованные в этой информации люди.

Калашник И.К.
ООО "Себокс-КПО"
начальник отдела развития

По названию статьи «Некоторые особенности..» ожидалось увидеть материал в значительной степени компактнее, чем это оказалось на самом деле. Реально – это ощущается как исследовательская работа. Здесь и ГОСТы, и анализ рынка (в т.ч. ценовой) измерительной аппаратуры и многое другое. Но уж если автор решил преподать нам такой материал, то пусть дал бы и определения постоянного и непостоянного шумов и их видов. Ссылаясь на ГОСТ, он указал количество и интервалы измерений непостоянного шума, но не продолжительность отдельного измерения. Действительно, скважность измерений в этом случае неизвестна. Тогда возникает вопрос: что даст нам измерение непостоянного шума в течение 30 мин. с интервалом 5с, если предположить его кратковременность на значительном отрезке времени, но высокую интенсивность (спектральную плотность мощности)? Насколько достоверными можно считать такие измерения, когда во времени шум вырождается в шумовой взрыв или удары. Ясно, что с т.з. решения задач защиты информации от утечки по акустическим каналам это не актуально. Но, как и все любители исследовать, мы стараемся загнать задачу в углы и посмотреть, как ей там. И в этом смысле, представляет интерес определение, приводимое автором по практике измерений, проводимых «ЦБИ «МАСКОМ». Материал подан вполне интересно и наглядно, но в конце его, исходя из его объёмности, сами собой напрашиваются выводы. Вспоминается и собственная, уже «древняя» практика измерения защищённости выделенных помещений с помощью обычных ГЗ и «Хорды». Тем не менее, для меня остаётся открытым вопрос, как измерить с достаточной точностью шумы мгновенного свойства.

Майданников С.А.

Статья рассматривает вопросы оценки защищенности выделенных помещений от утечек информации по акустическим и вибрационным каналам. При этом богатый практический опыт позволяет автору указать на неоднозначности в нормативной документации, описывающей процесс аттестации помещений. Но речь идет не только о констатации данного факта, предлагаются и обосновываются наиболее рациональные способы проведения измерений, режимы работы измеряющей аппаратуры, вводятся схемы проведения тестов. Глубокое понимание предмета позволяет автору по сути предложить методику измерений, которая после верификации в профессиональном сообществе может быть закреплена в стандарте, как более эффективная и рациональная. Данный материал можно рассматривать как пример отлично проделанной работы по улучшению инструментальных средств профессионалами в сфере безопасности. Хочется выразить надежду, что количество подобных полезных материалов будет только расти, а развитие профессиональных информационных ресурсов будет способствовать этому.

Ваши комментарии:

Для того, чтобы оставлять коментарии, Вам нужно авторизоваться на Sec.Ru. Если У Вас еще нет аккаунта, пройдите процедуру регистрации.

Версия для печати

Автор

Кондратьев А.В.
ООО "ЦБИ "МАСКОМ"
нач. отдела

Защита информации

В этой же рубрике

Информация

Снимай крутую видеорекламу - выкладывай на Sec.Ru!

Рекламный ролик - один из самых эффективных способов донесения информации. И он отлично подходит для рекламирования любой продукции, в т.ч. и продукции рынка систем безопасности.
Поэтому редакция Портала решила составить свой рейтинг лучших рекламных видеороликов. Все они разные и все чем-то покоряют: красотой, задумкой, стилем съемки, посылом, необычным финалом.
Некоторые из них язык не повернется назвать иначе как шедевром короткого метра. Смотрим, наслаждаемся, делаем заметки, учимся творить рекламу правильно.
Если Вы хотите выложить видеоролик о своей продукции на Sec.Ru, пишите о своем желании на adv@sec.ru!

Мотор!

05 сентября 2011

Некоторые особенности оценки защищённости ВП (Часть 3)

О конкретных типовых схемах измерений

Мнения экспертов

Ваши комментарии:

Автор

В этой же рубрике

Информация

Отраслевые СМИ

Некоторые особенности оценки защищённости ВП
(Часть 3)