Кафедра радиоконструирования и производства радиоапаратуры

Национальный технический университет Украины
"Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского"

Техническая защита информации. Электромагнитная совместимость.

Інформація міститься в параметрах сигналів, які по фізичній природі можуть бути електромагнітними, механічними та іншими видами коливань (хвиль). Для ефективного технічного захисту інформації важливим є уявлення про технічні канали витоку інформації (ТКВІ).

Технічний канал витоку інформації – сукупність об’єкту розвідки, технічного засобу розвідки (за допомогою якого добувається інформація про цей об’єкт) і фізичного середовища, в якому поширюється інформаційний сигнал. Технічні засоби, безпосередньо обробляючі конфіденційну (зашифровану) інформацію, називаються технічними засобами прийому, обробки, зберігання і передачі інформації (ТЗПІ). До таких засобів відносяться: електронно-обчислювальна техніка, режимні АТС, системи оперативно-командного і гучномовного зв’язку, системи звукопідсилення, звукового супроводу і звукозапису і т.п.

Під об’єктами ТЗПІ розуміють такі виділені (в основному екрановані) приміщення, в яких проводяться закриті заходи. Поряд з ТЗПІ в приміщеннях встановлюються технічні системи, що не беруть участі в обробці зашифрованої інформації, але використовуються спільно з ТЗПІ та знаходяться в зоні електромагнітного поля (що створюється ними). Такі системи називаються допоміжними засобами і системами (ДТЗС).

До електромагнітних ТКВІ відносяться: перехоплення побічних електромагнітних випромінювань (ЕМВ) елементів ТЗПІ і ДТЗС та перехоплення інформації шляхом високочастотного опромінення ТЗПІ й ін.

Одним з ефективних рішень для технічного захисту інформації від електромагнітних ТКВІ та забезпечення електромагнітної сумісності самої радіоелектронної апаратури є екранування приміщень. Тому основними завданнями, що вирішуються екрануванням приміщень є:

  • захист конфіденційної інформації від витоку або втрати по наведеним електромагнітним полям;
  • захист електронно-обчислювальної техніки від зовнішньої деструктивної дії природного або штучного характеру (в т.ч. від розрядів блискавки).

Розглянемо детальніше основи екранування приміщень. Електромагнітне поле в повітряному середовищі (у вакуумі) характеризується вектором напруженості електричного поля (Е) і магнітною індукцією (В) або напруженістю магнітного поля (Н). Важлива особливість електромагнітного поля (ЕМП) – ділення його на так звані «ближню зону» і «далеку зону».

Далека зона – це зона випромінювання яка знаходиться від джерела електромагнітних коливань на відстані, істотно більшій довжини хвилі електромагнітних коливань. Ця зона випромінювання характеризується сформованою електромагнітною хвилею з відповідним співвідношенням між компонентами електричного поля (Е) і магнітного поля (Н).

Ближня зона – це зона безпосередньо у джерела електромагнітних коливань на відстані, меншій довжини хвилі електромагнітних коливань. У ній електромагнітна хвиля ще не сформована. У ближній зоні немає певного співвідношення між компонентами електричного і магнітного поля.

Співвідношення між ними безпосередньо залежить від фізичної природи джерела електромагнітного поля, від виду випромінювача, від його конструктивних особливостей. У теорії та практиці поширення радіохвиль існує також поняття «зона інтерференції». Зона інтерференції виникає у разі, коли сформована електромагнітна хвиля від джерела ЕМП приходить в яку-небудь точку простору декількома шляхами.

Наприклад, для діапазонів частот 10 – 30 кГц, 30 кГц – 3 Мгц, основними джерелами ЕМП є: портативні комп’ютери, ноутбуки, монітори з «плоскими» екранами, принтери, сучасна офісна і освітлювальна апаратура, сучасне технологічне устаткування, що має імпульсні джерела живлення та ін. Для радіоелектронних засобів існують норми електромагнітної безпеки (ЕМБ) і норми електромагнітної сумісності (ЕМС). Норми ЕМС регламентують вітчизняні стандарти (гармонізовані з міжнародними) з електромагнітної сумісності.

В процесі атестації технічних засобів і приміщень перед виконанням вимірів має бути отримана інформація про: тип існуючого поля (випромінювання), частоту і діапазон частот, характеристики імпульсів, просторовий розподіл. Оскільки норми залежать від діапазону частот, від характеру випромінювання (імпульсне або синусоїдальне) та від того, якими антенами (стаціонарної орієнтації, або з просторовим скануванням) створюються ці електромагнітні випромінювання.

Складнощі вимірів параметрів ЕМП можуть полягати в тому, що для багатьох приладів необхідно забезпечити в процесі виміру певну орієнтацію елементів-перетворювачів антени приладу відносно напряму на джерело електромагнітного поля (випромінювання).

Прилад з однокомпонентними перетворювачами антени, при вимірі потрібна певна орієнтація антени на джерело ЕМП

Однокомпонентний перетворювач

Прилад з багатокомпонентними перетворювачами (ізотропна антена)

Багатокомпонентний перетворювач

 

Наявність в атестаційному приладі ізотропної антени істотно підвищує достовірність і точність вимірів порівняно з приладами, в яких використовується принцип послідовного виміру трьох просторових координат поля.

У цілому, екранування приміщень потрібне з метою: віддзеркалення, локалізації, поглинання та зміни структури ЕМП.

Для постійного магнітного поля здійснюється екранування замкнутими екранами з матеріалів, що легко намагнічуються. При цьому силові лінії магнітного поля замикаються усередині екрану, тим самим відбувається локалізація магнітного поля в екрані без істотного поширення зовні. Наявність заземлення (або його поліпшення) ніколи не призводить до зниження магнітних полів, а частіше, навпаки – до зворотного ефекту.

Для постійного електричного поля здійснюється екранування гарно провідними заземленими екранами (екранами з матеріалів з низьким опором). Механізм захисту полягає в тому, що силові лінії електричного поля локалізуються на поверхні екрану. Наявність заземлення (або його поліпшення) завжди призводить до зниження електричних полів.

Конструкція сучасних екранованих приміщень заснована на принципі «клітки Фарадея», що є замкнутою металевою конструкцією.

Принципи підбору матеріалу та оптимального способу його з’єднання для створення екранованого приміщення передбачають використання сталевої сітки (має низькі показники екранування і малу корозійну стійкість), фольги (не володіє магнітними властивостями), оцинкованого листа (з’єднується з використанням різнорідних матеріалів, у зв’язку з чим металоконструкція сильно схильна до корозії), сталевого листа – найзручніший і надійніший матеріал для екранованих приміщень.

До можливих способів з’єднання елементів екрану відносяться: паяння (з’єднання з використанням різнорідних матеріалів), механічне з’єднання на заклепках (низька корозійна стійкість), електрозварювання в середовищі захисного газу (забезпечує однорідне і конструктивно міцне з’єднання металів).

Етапи створення екранованих приміщень

Елементами конструкції екранованих приміщень є: зміцнюючий каркас, електромагнітний екран, екрануючі двері з не окиснюваним пружним електромагнітним ущільненням, фільтри для введення ліній електроживлення, фільтри для кабелів СКС та інших слабкострумових комунікацій, фільтри повітропроводів, екрановане введення фреонопроводів кондиціонерів і трубопроводів пожежогасіння, внутрішня обробка екранованих приміщень діелектричними матеріалами, заземлення екрану.

Як правило, завершальним етапом робіт по введенню в експлуатацію екранованих приміщень є приладова перевірка ефективності екранування (атестація).

Автор:

PDF-варіант публікації.