14 Основные показатели технических каналов утечки информации
Технический канал утечки информации характеризуется показателями, которые позволяют оценить риск утечки. Такими показателями являются:
—пропускная способность технического канала утечки;
—длина технического канала утечки информации;
—относительная информативность технического канала утечки информации.
По аналогии с каналом связи интегральные возможности технического канала утечки по передаче информации оцениваются его пропускной способностью. Предельная пропускная способность канала связи в битах в секунду определяется по формуле
С = ΔFlog2 (1 + Рс /Рп ), где ΔF — ширина полосы пропускания канала связи в Гц; Рс и Рп — мощность сигнала и помехи (в виде белого шума) в полосе пропускания канала соответственно.
Из нее следует, что пропускная способность тем больше, чем шире полоса пропускания частот канала и больше отношение сигнал/шум на входе приемника канала связи.
каналы можно разделить на узкополосные и широкополосные, с низкой и высокой энергетикой сигнала. Наибольшую пропускную способность имеет оптический канал связи, наименьшую— акустический. Радиоэлектронные каналы связи по ширине полосы частот пропускания делятся на узкополосные и широкополосные. Стандартный телефонный канал для передачи речевой информации имеет полосу 300-3400 Гц и относится к узкополосным, а шириной 8 МГц для передачи телевизионных сигналов — к широкополосным.
Пропускная способность составного канала (состоящего из нескольких последовательно соединенных простых каналов) определяется пропускной способностью простого канала, имеющего наименьшие значения.
Другим показателем, который широко применяется для оценки возможностей канала утечки, является его длина. Длина технического канала утечки информации оценивается расстоянием от источника сигнала канала до его приемника при условии обеспечения при приеме допустимого качества информации. Длина канала в общем случае зависит от показателей элементов канала передачи информации: энергии сигнала, степени его ослабления в среде распространения, чувствительности и разрешающей способности приемника злоумышленника, уровня помех в канале и др. Чем длина канала больше, тем на большем удалении от источника возможно добывание информации и тем меньше риск злоумышленника.
Для добывания информации с требуемым качеством необходимо обеспечить на входе приемника канала минимально допустимое для каждого вида информации и носителя отношение сигнал/ помеха. Это отношение достигается на различном удалении от источника сигнала, в зависимости от мощности сигнала и помехи, а также величины (коэффициента) ослабления (затухания) сигнала в канале. Носители информации существенно отличаются по величине затухания в среде распространения: в наибольшей степени уменьшается энергия акустической волны, в наименьшей — электромагнитная волна в длинноволновом диапазоне частот.
Качественная оценка пропускной способности и длины технических каналов утечки информации указана в табл.
важнейшим показателем технического канала утечки информации является его информативность. Однако информативность зависит, прежде всего, от информативности источника информации. Поэтому корректно говорить не об абсолютной информативности канала утечки, а об относительной информативности. Под относительной информативностью технического канала утечки понимается величина в интервале0-1, соответствующая доли информации источника, которая может быть передана по рассматриваемому каналу.
Пропускная способность, длина и относительная информативность канала зависят от параметров его элементов: источника сигнала, среды распространения и приемника сигнала.
Источник сигнала характеризуется следующими показателями:
· мощностью сигнала;
•диаграммой направленности излучения сигнала (света, акустической и электромагнитной волн);
• параметрами спектра сигнала (шириной, неравномерностью спектральных составляющих);
• динамическим диапазоном сигнала.
Для технических каналов утечки информации характерна малая мощность носителя.
Наименьшую мощность имеют сигналы побочных электромагнитных излучений и наводок радиоэлектронных и электрических приборов. Перехват таких сигналов стал возможен в середине XX в., что существенно повысило эффективность технической разведки.
Диаграмма направленности излучения, которая описывает характер распределения в пространстве энергии излучаемого (принимаемого) сигнала. Интегрально она оценивается шириной по уровню 0,5 мощности излучаемого поля в градусах в вертикальной и горизонтальной плоскостях — шириной диаграммы направленности. Большинство антенн источников сигналов технических каналов утечки информации имеют так называемые случайные антенны. Функции случайных антенн могут выполнять любые проводники (ножки транзисторов, диодов и микросхем, провода, токопроводы печатных плат), по которым протекает электрический ток или в которых возникают высокочастотные электрические заряды. ак как размеры случайных антенн малы (доли и единицы мм и см), то мощность излучения повышается при увеличении частоты колебаний зарядов или токов.
Основными показателями спектра сигнала, распространяющегося в техническом канале утечки информации, являются ширина и неравномерность спектра сигнала. Важно при оценке канала утечки информации учитывать те области спектра, в которых сосредоточена основная энергия носителя. Такие области применительно к речевому сигналу называются фонемами.
Динамический диапазон сигнала оценивается значением десятичного логарифма отношения максимальной мощности сигнала к минимальной. Значимость динамического диапазона для разных источников сигналов неодинаковая. Для оптического сигнала он имеет важное значение, так как описывает яркостные и цветовые отражательные свойства поверхности объекта. Для речевого сигнала его информативность существенно ниже, так как смысл речевого сообщения понимается даже при симметричном относительно нуля ограничении аналогового речевого сигнала и преобразовании его в двоичную последовательность — клипированную речь.
Среда распространения характеризуется набором физических параметров, определяющих условия распространения носителя с информацией. Основными из них являются:
• скорость распространения носителя в среде;
•коэффициент передачи или ослабления энергии носителя на единицу длины;
•зависимость коэффициента передачи от частоты сигнала (амплитудно-частотная характеристика);
•вид и мощность помех сигналу.
Если для носителя в виде радиоволны скорость распространения очень велика и ее можно не учитывать, то для носителей в виде материальных тел задержка носителя может привести к устареванию содержащейся на нем информации.
При любом перемещении носителя в пространстве уменьшается его энергия. Мера снижения энергии зависит от вида носителя и характеристик среды.
От параметров приемника сигналов существенно зависят характеристики технического канала утечки информации. Основными параметрами приемника сигналов являются:
• диапазон цринимаемых частот;
• чувствительность;
• пространственная селективность приемной антенны;
• динамический диапазон сигнала;
• вид и уровень искажений сигнала.
Очевидно, что диапазон частот (длин волн) приемника должен соответствовать диапазону частот (длин волн) сигнала.
Различают предельную и реальную чувствительность приемника. Так как в любом приемнике сигналов производится преобразование сигнала любого вида в электрический сигнал, то предельная чувствительность определяется уровнем собственных тепловых шумов входных электрических цепей приемника. Эти шумы ограничивают возможности любого приемника. Реальная чувствительность учитывает качество информации на выходе приемника и характеризуется минимальным уровнем сигнала на входе, при котором отношение сигнал/шум на его выходе соответствует заданному значению.
Несоответствие спектральных характеристик и динамического диапазона приемника соответствующим характеристикам входного сигнала, воздействие внешних помех и тепловых шумов, неэквивалентное усиление наведенного в антенне приемника для разных частотах и разных уровней приводят к частотным и нелинейным искажениям сигнала на входе демодулятора. Так как искажение параметров сигнала вызывает изменение информации, то сигналы на выходе демодулятора содержат уже измененную информацию.
Динамический диапазон приемника характеризуется отношением в логарифмическом масштабе максимального и минимального уровней входного сигнала, при котором обеспечивается требуемый уровень качества сигнала на выходе приемника.
Для составных каналов утечки информации значения всех рассмотренных показателей, за исключением мощности сигнала на входе приемника, ухудшаются, так как при любом преобразовании сигнала происходит изменение его информативных параметров, следовательно, и информации.