Паразитные связи и наводки

Паразитные связи и наводки характерны для любых радиоэлектронных средств и проводов соединяющих их кабелей. Различают три вида паразитных связей:

- гальваническая;

- индуктивная;

- емкостная.

Гальваническая связь или связь через сопротивление возникает, когда по одним и тем же цепям протекают токи разных источников сигналов. В этом случае происходит проникновение сигналов в не предназначенные для них элементы схемы. Сигналы, несущие конфиденциальную информацию, за счет гальванической связи могут проникать в цепи, имеющие внешний выход. Это создает предпосылки для утечки информации.

К таким цепям относятся, прежде всего, цепи питания и заземления. Цепи электропитания обеспечивают передачу электрической энергии в виде переменного электрического тока напряжением 220 В и частотой 50 Гц от внешних источников (подстанций) подавляющему большинству устанавливаемых в помещениях радио- и электрических приборов.

В любом радиотехническом изделии имеется собственный блок питания, который преобразует напряжение 220 В переменного тока в требуемые для нормальной работы прибора значения напряжения постоянного и переменного тока. Например, для питания всех устройств ПЭВМ ее блок питания формирует напряжения +5, -5, - 12, +12 В постоянного тока.

Функциональный или опасный сигнал может при определенных условиях проникать через цепи питания прибора в сеть электропитания помещения и здания, далее через силовой щит в силовой кабель, по которому подается электроэнергия с подстанции. Кроме того, потребление энергии любым радиоэлектронным средством в текущий момент времени зависит от амплитуды токов, циркулирующих в нем, в том числе токов, несущих полезную информацию. Следовательно, ток, потребляемый средством, может содержать переменную составляющую, соответствующую информационному сигналу. Существенное различие частот электропитания 50 Гц и речевого сигнала позволяет, в принципе, выделить с помощью частотных фильтров опасный сигнал чрезвычайно малой амплитуды на фоне напряжения 220 В. Хотя блок питания сглаживает колебания тока в сети электропитания, вызванные циркулирующими в технических средствах информационными сигналами, но существует реальная возможность утечки информации через цепи питания от звукоусиливающей аппаратуры.

Цепи заземления предназначены для обеспечения зашиты электрических сигналов с информацией от помех и наводок путем экранирования проводов или устройств. При воздействии на экраны побочных электрических и электромагнитных полей на экранах возникают заряды, которые для эффективного экранирования необходимо удалять или нейтрализовать. С этой целью экраны «заземляют», т. е. соединяют проводом с малым сопротивлением с поверхностью Земли. В качестве «земли» применяют металлические листы или трубы, зарытые в грунт на глубину 1-2 м для обеспечения хорошего контакта с токопроводящими слоями. Протекающие по цепи заземления опасные сигналы могут перехватываются приемной аппаратурой злоумышленника.

Паразитные индуктивные и емкостные связи представляют собой физические факторы, характеризующие влияние электрических и магнитных полей, возникающих в цепях любого функционирующего радиоэлектронного средства, на другие цепи в этом или иных средствах.

Паразитная индуктивная связь проявляется следующим образом. В пространстве, окружающем любую цепь, по которой протекает электрический ток I, возникает магнитное поле, постоянное или переменное с частотой изменения тока w. В соседних проводниках, находящихся в переменном магнитном поле, возникают эдс Е = I w М, где М — взаимная индуктивность. Величина М пропорциональна индуктивности влияющих друг на друга элементов цепей и обратно пропорциональна расстояния между ними. Например, взаимоиндуктивность двух прямых медных параллельных проводников длиной 100мм и толщиной 0.02 мм при интервале между ними 2 мм составляет 0.07 мкГн, а при интервале 10 мм — 0.04 мкГн.

Емкостная паразитная связь возникает между любыми элементами схемы, прежде всего, между параллельно расположенными проводами, а также точками схемы и корпусом (шасси). Емкостная связь зависит от геометрических размеров элементов цепей и расстояния между ними. Например, емкость между двумя параллельными проводами длиной 100 мм и диаметром 0.1 мм уменьшается с 0.75 пф до 0.04 пф при увеличении расстояния между ними с 2 до 50 мм. Для проводов диаметром 2 мм эта емкость при тех же условиях больше и составляет 5-0.07 пф.

Из-за паразитных индуктивных и емкостных связей возникают паразитные наводки. Под паразитной наводкой понимается передача электрических сигналов из одного элемента радиоустройства в другой, не предусмотреннаяего схемой и конструкцией. Принципы паразитной наводки иллюстрируются рис. 3.

Рис. 3. Принципы паразитной наводки

Когда ток проходит по проводникам первой цепи (Ц1), вокруг них создается магнитное поле, силовые линии которого пронизывают проводники второй цепи (Ц2). В результате этого по цепи Ц2 потечет помимо основного еще и переходной ток, создающий помеху основному. Защищенность от взаимных помех оценивается так называемым переходным затуханием

Z₁₂=10lgP_C1/P_H2, (1)

где P_C1 и P_H2 — мощность сигналов в 1-й цепи и наводки от них во 2-й цепи.

Переходное затухание для надежной защиты информации должно быть не менее величины 10lgP_C/P_пр, где P_C и P_пр — мощность сигнала с информацией и чувствительность приемника злоумышленника, перехватывающего наведенный сигнал.

Наводки создают угрозу безопасности информации в случае наводок на цепи, имеющие выход сигналов с подлежащей защите информацией за пределы территории организации. В этом отношении наибольшую угрозу создают наводки в проводах кабелей городской телефонной сети, радиотрансляции, электропитания от сигналов рядом расположенных кабелей внутренней АТС, звукофикации залов или помещений для совещаний, оперативной и диспетчерской связи. Кроме того, наводки даже очень малого уровня могут модулировать высокочастотный сигнал, распространяющийся за пределы организации в виде электромагнитной волны.

Использованная для подготовки лекции литература:

1. Торокин А. А. Основы инженерно-технической защиты информации. – М: «Ось-89», 1998.

2. Хорев А. А. Защита информации от утечки по техническим каналам. Часть 1. Технические каналы утечки информации. Учебное пособие. М.: Гостехкомиссия России, 1998.

3. Ярочкин В.И. А.А. Технические каналы утечки информации. Учебное пособие. – М.: ИПКИР, 1994.

4. Горохов П.К. Толковый словарь по радиоэлектронике. Основные термины. – М.: «Русский язык», 1993.

Дата добавления: 2014-01-03