Файл: Разработка методики расследования инцидентов информационной безопасности, связанных с преднамеренной утечкой информации.pdf

Микрофоны МПА-201 стандарта ICP (с встроенной электроникой) напрямую подключаются к анализаторам спектра ZET 017-U2 и портативному шумомеру ZET 110.

Любой микрофон состоит из двух систем:

• акустико-механической;
• механоэлектрической.

Свойства акустико-механической системы сильно зависят от того, воздействует ли звуковое давление на одну сторону диафрагмы (микрофон давления) или на обе стороны, а во втором случае от того, симметрично ли это воздействие (микрофон градиента давления) или на одну из сторон диафрагмы действуют колебания, непосредственно возбуждающие её, а на вторую — прошедшие через какое-либо механическое или акустическое сопротивление, или систему задержки времени (асимметричный микрофон градиента давления).

Большое влияние на характеристики микрофона оказывает его механоэлектрическая часть.

Основные технические характеристики микрофона первого класса точности МПА-201 представлены в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Основные технические характеристики МПА-201

Внешний вид микрофона МПА-201 можно увидеть на рисунке 9

Рисунок 9- Микрофон МПА-201

Активная экранированная акустическая система с генератором звуковых частот «АС-1»

АС-1 Активная экранированная акустическая система с генератором звуковых частот, предназначенная для создания тестовых акустических частот. Используется при проведении измерений виброакустических преобразований.

Технические характеристики АС-1 представлены в таблице 2.4.

Таблица 2.4

Технические характеристики АС-1

Параметр	Единица измерения	Значение
Мощность
Максимальный уровень звукового давления	дБ	113
Ослабление уровня электромагнитного поля в звуковом диапазоне частот	дБ	не менее 20
Диапазон частот	Гц	70-19000
Вес	кг	11,5

Внешний вид акустической системы с генератором звуковых частот АС-1 можно увидеть на рисунке 10.

Рисунок 10 - Акустическая система с генератором звуковых частот АС-1

2.3 Принципиальная схема программно-аппаратного комплекса анализа утечек по акустическому и виброакустическому каналам утечки информации

---

В сборе, аппаратный комплекс представляет собой генератор синусного сигнала и анализатора спектра в виде ZET 017-U2, датчика акустического давления в виде микрофона МПА-201, вибропреобразователя АР98, генератора акустического давления в виде акустической системы АС-1 и исследуемого ТС.

У анализатора спектра есть 2 входа и 1 выход. Ко входам подключается вибропреобразователь и микрофон, а на выход акустическая система для создания звукового давления.

В анализатор спектра встроен генератор сигнала, он подает на акустическую систему синусный сигнал определенной частоты. Колонка в свою очередь начинает облучать ограждающую поверхность акустической волной высокого давления. В этот момент акустический микрофон, замеряет значение звукового давления, вибропреобразователь замеряет колебания ограждающей конструкции, а анализатор спектра с помощью встроенного селективного вольтметра, выявляет, есть ли эффект виброакустических преобразований и, если данный эффект есть, измеряет мощность модулированного сигнала.

Схема подключения для измерения уровня сигнал + шум изображена на рисунке 11.

Схема подключения для измерения уровня шумов изображена на рисунке 12

Рисунок 11 - Схема подключения для измерения сигнал + шум

Рисунок 12 - Схема подключения для измерения уровня шумов

2.4 Готовые решения и аналоги

В данном разделе рассмотрим распространенные аналоги и готовые решения. Комплекс «Спрут-7М» предназначен для проведения акустических и виброакустических измерений, для проверки выполнения норм эффективности защиты речевой информации от её утечки по акустическому и виброакустическому каналам, а также утечки за счет низкочастотных наводок на токопроводящие элементы ограждающих конструкций зданий и сооружений и наводок от технических средств в речевом диапазоне частот, образованных за счет акустоэлектрических преобразований.

Данный комплекс обеспечивает:

• измерение звукового давления, виброускорения и напряжения переменного тока при проведении мероприятий по контролю выполнения норм эффективности защиты речевой информации от её утечки по акустическому и виброакустическому каналам, а также от её утечки за счет наводок электрических сигналов звукового диапазона частот на токопроводящие коммуникации;
• проведение расчетов, необходимых для оценки эффективности защиты речевой информации.

---

Возможности данного комплекса:

• измерение характеристик акустических и виброакустических сигналов, в том числе октавный, третьоктавный анализ и анализ с использованием функции быстрого преобразования Фурье;
• проведение исследований характеристик и проверка эффективности систем акустического и виброакустического зашумления;
• измерение и гигиеническая оценка шумов и вибрации в жилых и производственных помещениях на соответствие санитарным нормам;
• проведение измерений параметров звукои виброизоляционных свойств конструкций;
• измерение уровней электрического и магнитного полей и наводок на проводные коммуникации;
• проведение статистической обработки результатов измерений и т.д. Внешний вид комплекса «Спрут-7М» представлен на рисунке 13.

Рисунок 13 – Внешний вид комплекса «Спрут-7М»

Программно-аппаратный комплекс «Колибри» предназначен для проверки выполнения норм эффективности защиты речевой информации от её утечки по акустическому и виброакустическому каналам.

Данный комплекс обеспечивает:

• измерение параметров акустических, виброакустических и низкочастотных (НЧ) электрических сигналов;
• выявление технических каналов утечки (ТКУ) речевой информации и определение показателей технической защищенности речевой информации (обсуждаемой в выделенных помещениях 1, 2 и 3 категорий) от утечки по акустическим и виброакустическим каналам (АВАК),

Возможности данного комплекса:

• спектральный анализ сигналов;
• оценка эффективности защиты речевой информации от утечки по акустическому каналу;
• оценка эффективности защиты речевой информации от утечки по виброакустическому каналу;
• оценка звукоизоляции;
• оценка виброизоляции;
• оценка эффективности защиты речевой информации от утечки по электроакустическому каналу;
• оценка эффективности защиты речевой информации от утечки по электроакустическому каналу.

Внешний вид программно-аппаратного комплекса «Колибри» представлен на рисунке 14.

Рисунок 14 – Внешний вид программно-аппаратного комплекса «Колибри»

Выводы по второму разделу

Во втором разделе приведены общие сведенья о SCADA системах, описан состав комплекса, технические характеристики оборудования, программной части, приведены схемы подключения и совместимости оборудования, приведены и рассмотрены особенности уже существующих аналогов создаваемого комплекса.

---

ГЛАВА 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПОСТРОЕНИЕ ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА АНАЛИЗА УТЕЧЕК ПО АКУСТИЧЕСКОМУ И ВИБРОАКУСТИЧЕСКОМУ КАНАЛАМ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ

3.1 Описание логики работы комплекса

Логическая схема работы данной системы показана на рисунке 15.

Рисунок 15 - Логическая схема работы данной системы

Рассмотрим логическую схему подробнее:

• измерительное устройство – устройство, которое под действием физических сил, воздействующих на него, изменяет свои выходные значения;
• устройство обработки сигналов – устройство, которое обрабатывает измеряемый сигнал, полученный по средствам измерительного устройства, в заданном диапазоне частот;
• устройство индикации – устройство, которое выводит значения измерений сигналов на экран системы в числовом, удобном для оператора, виде;
• распределение полученных результатов в ячейки – алгоритм, предназначенный для заполнения ячеек таблицы значениями, ранее преобразованных сигналов, в заданном порядке;
• расчет и оценка словесной разборчивости – процесс, реализованный по средствам формул из раздела 1.3 и программного обеспечения Microsoft Excel с целью определения уровня словесной разборчивости;
• передача результатов расчета в интерфейс оператора необходима для оперативного отображения значений, полученных расчетным и экспериментальным путями, и дальнейших действий оператора;
• сохранение результатов измерений – выполнение этой операции необходимо для выполнения дальнейших расчетов и составления отчетной документации.
  1. Проектирование автоматизации измерений акустических и виброакустических преобразований

Комплексы ZETLab и ZETView включают в себя следующие компоненты:

• • • анализ сигналов;
    • измерения;
    • отображение;
    • генераторы;
• регистрация;
• автоматизация;
• настройки.

SCADA-система ZETView имеет 2 режима разработки: интерфейс проектирования и интерфейс оператора. Основное отличие заключается в том, что в интерфейсе оператора настраивается внешний вид проекта, а в интерфейсе проектирования отображаются линии связей между компонентами.

Проект для измерений акустических виброакустических сигналов должен включать в себя: генератор синусоидального сигнала, микрофон, виброметр, анализатор спектра, таблицы для записи результатов и вспомогательные элементы для правильных расчетов.

---

Интерфейс в режиме проектирования изображен на рисунке 16, подробное описание схемы, разбитой на блоки приведено в разделе 3.5. Интерфейс оператора изображен на рисунке 17.

Данный комплекс предназначен для измерения 5 октав, однако, проектом предусмотрено до 7 октав.

Синусоидальный сигнал (рис. 18) компонент, который позволяет генерировать гармонический сигнал по заданным параметрам: амплитуде, частоте и смещению постоянной составляющей. Для работы компонента необходимо наличие физического ZET-устройства, содержащего ЦАП, подключенного к ПК.

Компоненты Excel являются составным блоком. Несмотря на то, что компоненты "Документ Excel", "Страница Excel" и "Ячейка Excel" имеют входные и выходные контакты одного типа, с этих контактов поступают разнящиеся данные. С компонента "Документ Excel" поступает указатель на книгу, а с компонента "Страница Excel" указатель на страницу. Поэтому нельзя соединить "Документ Excel" и "Ячейка Excel" напрямую (рис.19). Таблица Exel необходима для того, чтобы сохранять результаты измерений.

Также в проекте есть множество вспомогательных элементов, таких как кнопки, цифровые индикаторы, таймеры, селекторы, отвечающих за правильную обработку сигналов и вывод информации для оператора системы. Помимо них в проекте используются умножители, сложители и вычитатели, константы. Они необходимы для правильного согласования элементов на схеме. Так же имеется возможность выбора файла, в который будут сохранены результаты работы программы.

Принцип обработки сигналов:

Производится настройка и установка комплекса в соответствии с инструкцией по применению.

Частоты, на которых работает микрофон (виброметр) и генератор синусоидального сигнала, заранее заданы, это 250Гц, 500Гц, 1000Гц, 2000Гц, 4000 Гц.

Микрофон МПА-201 или виброметр АР98 подключаются к измерительному каналу и данные с него поступают на узкополосный спектр, для наглядного отображения звукового сигнала (в дБ). С микрофона (виброметра) сигнал поступает на цифровой индикатор в режиме оператора, а результаты заносятся в Excel файл для последующей обработки.

Рисунок 16 – Интерфейс в режиме проектирования, разбитый на блоки

Рисунок 17 – Интерфейс оператора

Рисунок 18 – Синусоидальный сигнал

Рисунок 19 – Общий вид компонентов Excel в режиме проектирования

---