Исследование утечек конфиденциальной информации по акустоэлектрическому каналу

В настоящее время в развивающихся экономиках (в частности, в странах СHГ) все большее внимание уделяется защите конфиденциальной информации. К сожалению, в данной области до настоящего времени существуют следующие стереотипы:

• 1)    шифрование информации решает все проблемы ее защиты;

• 2)    съем информации возможен только с помощью специального дорогостоящего шпионского оборудования.

По поводу применения шифрования отметим, что ввод, обработка, а очень часто и передача информации происходит в открытом виде. Hапри-мер, обсуждение проблем, связанных с конфиденциальной информацей происходит на каком-либо языке (русском, английском и т. д.), Следовательно, речь идет о техническом аспекте ее защиты: например, снижении вероятности несанкционированного прослушивания процесса обсуждения того или иного проекта.

Сторонники второго стереотипа придерживаются мнения, что обсуждение необходимо проводить в бункере или помещении с абсолютной звукоизоляцией. Однако большинство помещений такого рода трудно представить без вспомогательных технических средств (ВТСС): средств связи и сигнализации, пожарно-охранных системы, систем электропитания и др.

Обзор литературы

В настоящее время в бизнес-сооб-ществе активно обсуждаются вопросы защиты акустической (речевой) информации от перехвата, предлагаются различного рода генераторы помех, однако при этом практически не исследуются вопросы акустоэлектрических преобразований. Данная работа посвящена анализу уязвимостей от таких преобразований и является продолжением исследований в области технической защищенности систем обработки конфиденциальной информации и систем обработки персональных данных в образовательных учреждениях, проводимых на кафедре сервиса ФГБОУ ВО «МГУ им. H. П. Огарёва» [1–3].

Для оценки защищенности акустического канала передачи информации используются различные методики измерения уровня паразитного информационного сигнала от ВТСС. Hа наш взгляд, наиболее предпочтительным является оценка разборчивости речи. Данная методика впервые была предложена H. Б. Покровским [4] и в дальнейшем усовершенствована Я. И. Железняком, Ю. К. Макаровым и А. А. Хоревым [5–6]. В последней работе предлагается использовать для результатов анализа 5 октавных диапазонов.

Материалы и методы

Целью работы является измерение разборчивости речевого сигнала в различных акустоэлектрических преобра- зователях (АЭП). Под АЭП понимают устройство, преобразующее акустическую энергию (т. е. энергию упругих волн в воздушной среде) в электромагнитную энергию в схемах тех устройств, в которых находятся АЭП. Hаиболее распространенные АЭП линейны, т. е. удовлетворяют требованиям неискаженной передачи сигнала, и обратимы, т. е. могут работать и как излучатель, и как приемник [7].

В качестве основной характеристики речевого сигнала была использована разборчивость речи (W), под которой понимается относительное количество (в процентах) правильно принятых, переданных по тракту элементов (слогов, слов, фраз) артикуляционных таблиц [8].

В ходе исследования применялись формантные методы оценки защищенности акустического канала передачи информации [9–12].

В работе был использован программно-аппаратный комплекс «Аист» [13]. Данный комплекс служит для оценки защищенности ВТСС от аку-стоэлектрических преобразований; имеет свидетельство об утверждении типа средств измерений и сертификат ГОСТ Р. Он позволяет проводить измерения и анализ сигналов диапазона звуковых частот в токопроводящих коммуникациях; проводить измерения и анализ электромагнитного поля в диапазоне звуковых частот, в том числе с применением адаптивного приема; генерировать тестовый акустический сигнал; проводить оценку эффективности защиты ВТСС от утечки информации за счет акустоэлектрических преобразований.

В качестве объекта исследований были выбраны наиболее характерные

MORDOVIA UNIVERSITY BULLETIN средства пожарно-охранной сигнализации и коммуникационные соединения:

– пожарно-охранный извещатель ГЛАГОЛ-H2-3, служащий для оповещения в случае возникновения ЧС;

– извещатель пожарный «ИПД-3.1М», предназначенный для обнаружения возгораний;

– провод телефонный ТРП 2,0х0,4, используемый для подключения средств пожарно-охранной сигнализации;

– кабель категории 5е типа «витая пара» (UTP-5e), служащий для подключения средств связи и монтажа ЛВС.

Измерения проводились для следующих уровней акустического сигнала: Ls1 = 56 дБ – едва слышный звук, очень тихая речь; Ls2 = 66 дБ – очень тихая речь; Ls3 = 76 дБ - речь средней громкости; Ls4 = 86 дБ - громкая речь; Ls5 = 95 дБ - речь, усиленная техническими средствами. При этом были выбраны следующие среднегеометрические частоты октавных полос: 250 Гц, 500 Гц, 1000 Гц, 2000 Гц, 4000 Гц.

Результаты исследования

Результаты измерений индекса артикуляции речи R, слоговой разборчивости S и словесной разборчивости W представлены в таблице.

Из таблицы видно, что системы звукового оповещения представляют собой наиболее уязвимое звено ВТСС (разборчивость слогов и речи составляет 70 % и 92 % соответственно при низком уровне звукового сигнала). Даже соединительные элементы обладают способностью передавать наведенный электроакустический сигнал. Hапример, разборчивость речи при использовании кабеля UTP-5e составила 82 % при среднем уровне звукового сигнала.

Т а б л и ц а

T a b l e

Результаты измерений разборчивости речи The results of speech intelligibility measurements

Объект исследования / Subject	L, Дб / Ls , Db s	R	S, %	W, %
Извещатель ГЛАГОЛ-H2-3 / Detector GLAGOL-№2-3	56	0,565	70	92
	66	0,684	85	96
	76	0,920	97	99
	86	1,150	+100	+100
	95	1,380	+100	+100
Извещатель пожарный «ИПД-3.1М» / Fire detector, IPD-3.1 M	56	0,261	20	43
	66	0,373	39	74
	76	0,561	70	91
	86	0,850	93	97
	95	0,866	95	98
Провод телефонный ТРП 2х0,4 / Telephone wire TRP 2x0,4	56	0,257	19	42
	66	0,260	20	43
	76	0,404	43	75
	86	0,678	83	95
	95	0,908	96	98
Провод «витая пара» UTP-5e / Twisted pair wire UTP-5e	56	0,196	11	12
	66	0,163	7	8
	76	0,435	50	82
	86	0,530	64	90
	95	0,510	62	88

Обсуждение и заключения

Hа основании вышеизложенного сделаем следующие выводы.