Волоконно-оптический канал утечки речевой информации: физическая модель угроз

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Волоконно-оптический канал утечки речевой информации: физическая модель угроз

В.В. Гришачев

Введение

Распространение волоконно-оптических технологий на объектах информатизации в виде систем передачи информации, измерительных систем, систем обеспечения безопасности и др. создают новые угрозы безопасности информации, циркулирующей на объекте в виде информационных сигналов в штатных сетях и информативных сигналов в виде физических полей. Одной из угроз является возможность нарушения конфиденциальности переговоров в выделенных помещениях [1-3].

Формула канала утечки

РИС. 1. Иллюстрация канала утечки речевой информации через волоконно-оптические коммуникации на основе паразитных воздушных и структурных акустических модуляций и наводок на световые потоки в оптических кабельных системах объекта информатизации (I) с выделенным помещением (II) в здании (III) нарушителем (IV). 1 - источник речевой информации, 2 - волоконно-оптические коммуникации, 3 - оптические неоднородности кабельной системы при воздушном (a) и структурном (b) формировании паразитных модуляций света, 4 - оптический разветвитель штатный (a) и нештатный (b), 5 - средства технической разведки нарушителя.

Получение скрытного доступа к конфиденциальной речевой информации, циркулирующей на объекте информатизации в выделенных помещениях, таких как комнаты переговоров, кабинеты руководителя, служебные помещения, через волоконно-оптические подсистемы структурированных кабельных систем объекта внутренним или внешним нарушителем, путем прямого подключения к штатной оптической сети и его зондирования в оптических схемах на прохождение или отражения (рефлектометрическая схема) от выделенных участков сети с оптическими неоднородностями, в которых формируется оптический информативный сигнал вследствие паразитных акустических модуляций и наводок на световые потоки, вызванные воздействием воздушного или структурного акустического информативного сигнала от источника речевой информации (Рис.1).

Информативные сигналы канала утечки

Основу канала утечки составляют два вида информативных сигналов [2, 3]. Первый - это акустические сигналы, сформированные вследствие распространения акустических волн от источника речевой информации. Их можно разделить на два вида: воздушный (прямой) и структурный (вибрационный) акустический информационный сигнал. С каждым из них связаны свои особенности распространения и воздействия на элементы оптической сети. Акустические сигналы в воздушной среде помещения и в конструкциях здания слабо ослабляются так, что их изменениями можно пренебречь на расстояниях сопоставимыми с размерами здания. Воздействие звука в воздухе и в твердых средах различаются значительно. В воздухе при уровне звука спокойной речи смещение частиц воздуха порядка 10 мкм, а в твердых средах порядка 0,1 мкм, что приводит к значительным смещениям легких мембран в воздухе и малым амплитудам вибраций поверхностей твердых тел. Таким образом для регистрации информативных колебаний частиц в воздухе и твердых средах требуются различные типы преобразователей. С этим же связано различие в эффективности паразитных акустических модуляций и наводок на оптические системы.

Второй информативный сигнал канала утечки - это оптическое излучение штатных оптических сетей, модулированное акустическими информативными сигналами. Формирование оптического информативного сигнала происходит в следствие воздействия акустических информативных сигналов на оптический кабель и волокно штатной сети. Оптическое волокно высокочувствительно в любым механическим воздействиям, поэтому на него оказывает значительное влияние как звуковая волна в воздухе, так и структурные волны в конструкциях здания. Воздействие наиболее эффективно модулирует световые потоки в оптических неоднородностях сети, таких как разъемные и неразъемные соединения волокон, их изгибы, скрутки и т.д. Сформированные паразитными акустическими модуляциями и наводками на световые потоки оптические информативные сигналы могут без значительных потерь распространяться по штатной оптической сети на расстояния более сотни километров без потери информативности, что связано с незначительными общими помехами, малыми искажениями и небольшими потерями в оптических сетях.

Места и зоны разведдоступности

Волоконно-оптический канал утечки речевой информации является двухступенчатым, где с начало формируется зона разведдоступности по акустическим информативным сигналам, а затем вследствие паразитных акустических модуляций и наводок на световые потоки в штатных оптических сетях формируется вторичная зона разведдоступности по оптическому информативному сигналу. В структуре двухступенчатого канала утечки большую роль играет места преобразования сигнала из акустического в оптический, эффективность которых определяется акустическим контактом между конструкциями здания и оптической кабельной системой. Инсталляция структурированной кабельной системы не предполагает учета таких особенностей, поэтому акустический контакт имеет значительную эффективность как с воздействием через воздух, так и через конструкции здания.

Общая оценка размеров зоны разведдоступности по акустическому информативному сигналу охватывает полностью все здание, фундамент и ближайшее окружающие грунты вокруг здания на десятки километров в критических случаях при волноводном распространении акустического сигнала по хозяйственным, технологическим коммуникациям объекта информатизации. Местами разведдоступности с наибольшей опасностью по оптическому информативному сигналу является участки штатной оптической сети вне контролируемой зоны, коммутационные узлы, терминальное оборудования и другие элементы с переходными частями сети. Зона разведдоступности по оптическому информативному сигналу в штатных оптических сетях вокруг объекта дополнительно расширяется на сотни километров. Таким образом, в критически опасных условиях, общие размеры зоны разведдоступности по волоконно-оптическому каналу утечки речевой информации может во много раз превышать размеры всех возможных контролируемых зон.

Средства технической разведки

Реализация канала утечки не требуют применения нарушителем специальных средств технической разведки, которые в общем случае включают источник и приемник оптического излучения, функционирующие согласовано друг с другом в зависимости от применяемой оптической схемы. Оптический информативный сигнал может формироваться как в схеме на прохождение, так и в рефлектометрической схеме, как с использованием штатных оптических излучений, так и созданных нарушителем. Применение методов оптической рефлектометрии значительно повышает информативность паразитных акустических модуляций и наводок, вследствие возможности локализации откликов (событий) от различных участков одного оптического волокна и возможности объединения рефлектометров в единую информационно-измерительную сеть по доступным штатным и нештатным информационным сетям. Зондирование оптической сети по нескольким оптическим неоднородностям в одном волокне и по нескольким волокнам при использовании нескольких параметров зондирующего импульса позволяет создать большую информационно-измерительную базу данных одного информативного сигнала, при обработки которой можно значительно понизить вклад шумов.

Особенности канала утечки

Значительная угроза волоконно-оптического канала утечки речевой информации связывается со стационарностью размещения штатной оптической сети, выполняющей роль нештатной акустической волоконно-оптической распределенной измерительной сети, что позволяет проводить разведку непрерывно по времени. Настройку работы канала утечки нарушитель может проводить непрерывно, постоянно повышая её эффективность. Одной из возможностей является использование наиболее эффективных методов селекции информативного сигнала от шума, например, методом фазовой селекции при много точечных измерениях информативного сигнала из фиксированной точки пространства.

Список литературы

утечка речевой информация волоконный

Гришачев В.В., Халяпин Д.Б., Шевченко Н.А. Анализ угроз утечки речевой информации через волоконно-оптические коммуникации // Вопросы Защиты Информации. 2008. №4. С. 12-17.

Гришачев В.В., Казарин О.В., Калинина Ю.Д. Демонстрационная модель угрозы утечки акустической (речевой) информации через волоконно-оптические коммуникации // Вопросы защиты информации. 2018. №1. С. 49-58.

Гришачев В.В., Казарин О.В., Калинина Ю.Д. Физические методы оценки эффективности угроз утечки речевой информации через технические каналы на объекте информатизации // Вопросы защиты информации. 2017. №4. С. 44-54.

Размещено на Allbest.ru