ЭКРАНИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УМЕНЬШЕНИЯ ЗОН РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПОБОЧНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ И НАВОДОК
SHIELDING DEVICE FOR REDUCING THE DISTRIBUTION ZONES OF SIDE ELECTROMAGNETIC RADIATION AND INTERFERENCE

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, в частности к экранирующим устройствам, а более конкретно, к экранирующим устройствам для предотвращения утечки информации путем анализа и перехвата побочных электромагнитных излучений и наводок.
Уровень техники
В уровне техники под паразитной наводкой понимается передача напряжения из одного элемента радиоустройства в другой, не предусмотренная его схемой и конструкцией (см. М.Л. Волин, Паразитные связи и наводки, Москва, «Советское радио», 1965, с. 4). Устранение паразитных наводок является тяжелой задачей, поскольку связана с выявлением таких элементов как источник наводимого напряжения, приемник наводимого напряжения, паразитной связи между ними. Указанная задача дополнительно усложняется тем, что в большом числе случаев паразитные наводки получаются от нескольких источников и по нескольким цепям паразитной связи. Вместе с тем, если указанные три элемента известны, устранение наводок может потребовать внесения значительных изменений в конструкцию устройства.
Также известно, что указанное явление при работе радиоэлектронного оборудования способствует образованию канала утечки информации (ПЭМИН - побочные электромагнитные излучения и наводки), т.е. так называемого компрометирующего излучения вследствие того, что при прохождении электрического тока по токоведущим элементам устройств в окружающем пространстве возникает электромагнитное поле.
Поскольку параметры тока и напряжения изменяются по закону информационного сигнала, путем перехвата и анализа компрометирующего излучения злоумышленник может получить доступ к различным типам конфиденциальной информации.
Для борьбы с перехватом информации по каналам ПЭМИН в уровне техники применяются различные методы.
К основным из известных методов можно отнести стандартизацию оборудования (стандарты NATO SDIP-27 (Level А, В, С), NACSIM и др.) по параметрам защиты от утечки информации. Однако данный метод связан с необходимостью внесения значительных изменений в конструкцию устройств, что связано с повышением сложности их изготовления.
Из патентных источников известен способ защиты средств вычислительной техники от утечки информации по каналу побочных электромагнитных излучений и наводок (RU 2479022 С1, 10.04.2013).
Способ заключается в формировании маскирующего сигнала, вызывающего собственные неинформативные побочные электромагнитные излучения. Совпадение спектра информативного сигнала с максимальной интенсивностью спектра неинформативных побочных электромагнитных излучений обеспечивают путем коррекции огибающей спектра неинформативных побочных электромагнитных излучений.
К недостаткам известного способа можно отнести сложность осуществления, связанную с необходимостью предварительного анализа спектра компрометирующего сигнала и разработкой алгоритма, позволяющего обеспечить требуемую коррекцию. Кроме того, способ предусматривает этапы неоднократной записи информации на носители информации, т.е. не обладает оперативностью защиты.
В качестве близкого к существу предлагаемого изобретения можно указать способ, заключающийся в создании и применении экранирующего устройства (SU 1840428 А1, 30.03.2007).
Действие устройства основано на том, что электромагнитное поле от размещенного в устройстве объекта, распространяясь в пространстве, взаимодействует с корпусом экранирующего устройства и отражается от металлических поверхностей корпуса. В случае высокочастотного магнитного поля оно также вызывает возникновение в экране переменных индукционных вихревых токов, которые создаваемым ими магнитным полем препятствуют распространению побочного магнитного поля.
К недостаткам известного решения можно отнести ограниченный диапазон экранирования в высокочастотной области спектра (до 1000 МГц). Кроме того, известное устройство имеет ограниченную область применения, поскольку предназначено для защиты изделий с электронно-лучевой трубкой.
Предлагаемое изобретение направлено на преодоление недостатков уровня техники и при осуществлении позволяет обеспечить достижение технических результатов, заключающихся в повышении эффективности экранирования в широком диапазоне частот без необходимости внесения изменений в конструкцию защищаемых технических средств и повышении надежности защиты информации от несанкционированного доступа и потери информации через побочные электромагнитные излучения и наводки в широком диапазоне частот.
Раскрытие изобретения
Для достижения указанных технических результатов предлагается экранирующее устройство, представляющее собой короб, состоящий из элементов: несущей алюминиевой рамы, имеющей в своей нижней части винт заземления, и дверей, причем на раму короба установлена экранирующая медная сеть с размером ячейки 0,56 мм и диаметром проволоки 0,15 мм, зафиксированная алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных уголков с обеспечением гальванического контакта, поверх сети на раме установлены частично перфорированные сэндвич панели с экранирующим материалом, состоящим из медной фольги толщиной 0,07 мм и полистирола толщиной 4 мм, а на коробе выполнены технологические отверстия с плетеной оплеткой для вводных и выводных кабелей, при этом на обращенные друг к другу части дверей и рамы с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки для обеспечения единого контура экранирования.
В дополнительных вариантах осуществления предполагается, что элементы короба изготовлены из алюминиевой квадратной трубы шириной 20 мм с толщиной стенки 1,5 мм и соединены с помощью сварки; экранирующая оплетка выполнена из полиэстеровых нитей со спиральным покрытием из облуженной медной фольги; токопроводящие прокладки выполнены из токопроводящей ткани с эластичным полимерным основанием.
Далее в описании представлены сведения, показывающие, каким образом возможно осуществление изобретения с достижением указанных технических результатов.
Осуществление изобретения
В иллюстративных целях предложенное изобретение поясняется чертежами, на которых представлен общий вид изделия (фиг. 1) и его проекции с указанием предпочтительных габаритов (фиг. 2).
Предложенное экранирующее устройство представляет собой короб с замкнутым единым контуром экранирования, который имеет несколько технологических отверстий (фиг. 1) для ввода и вывода кабелей необходимого размера. Короб имеет открываемые двери с установленными токопроводящими прокладками в задней и передней части. Для реализации единого замкнутого контора используются специальные токопроводящие материалы.
Эффективность экранирования и расширение частотного диапазона в предложенном изобретении обеспечивается комбинированием средств экранирования, параметрами применяемых материалов и их конструктивного объединения.
Заземленная рама и расположенная на ней с надежным гальваническим контактом сетка обеспечивает экранирование как отдельно от электрической составляющей поля вследствие нейтрализации электрических зарядов, которые стекают по заземляющему контуру, так и от переменного электромагнитного поля. Дополнительное применение сэндвич панелей с экранирующим материалом позволяет использовать для защиты эффект отражения и потерь на вихревые токи высокочастного электромагнитного излучения. Существенным в предложенном изобретении также является обеспечение единого контура экранирования, препятствующего распространению компрометирующего излучения за пределы корпуса экранирующего устройства.
При изготовления опытного образца изделия выбраны несущая рама и двери, изготовленные из алюминиевой квадратной трубы шириной 20 мм с толщиной стенки 1,5 мм соединенные с помощью сварки. Двери в предложенном решении выполнены с возможностью их открытия и могут быть расположены, например, с противоположных торцевых или боковых частей короба. Для обеспечения заземления в нижней части рамы установлен винт заземления в контакте с ней.
На раму была установлена экранирующая медная (медь марки Ml) сетка с размером ячейки 0,56 мм и диаметром проволоки 0,15 мм. Сеть зафиксирована на раме алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных медных (медь марки Ml) уголков для обеспечения надежного гальванического контакта.
Поверх сети на раме установлены (смонтированы) сэндвич панели с экранирующим материалом, состоящим из медной фольги толщиной 0,07 мм и полистирола толщиной 4 мм. Сэндвич панели имеют перфорацию (фиг. 1) для отведения горячего воздуха из короба.
На коробе, предпочтительно, в верхней его части (фиг. 1), выполнены технологические отверстия, предназначенные для вводных и выводных кабелей (например, кабеля питания и кабеля приема-передачи данных), необходимых для функционирования размещаемого внутри экранирующего устройства оборудования. Для обеспечения дополнительной защиты вводные и выводные кабели размещены в совмещенной с технологическими отверстиями плетенной экранирующей оплетке, предпочтительно, из полиэстеровых нитей со спиральным покрытием из облуженной медной фольги.
На двери и раму короба с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки так, что обращенные друг к другу части дверей и рамы при их соприкосновении в закрытом положении дверей обеспечивают в устройстве единый контур экранирования. Предпочтительно выполнение токопроводящих прокладок из токопроводящей ткани с эластичным полимерным основанием. Данные прокладки выполнены из токопроводящей металлизированной ткани, обернутой вокруг формообразующего профиля из вспененного полимера. В частности, ткань может представлять собой медно-никелевую токопроводящую ткань M2-RipCNK.
Во время лабораторных испытаний внутри экранирующего устройства размещался источник сигнала уровнем 10 дБ. В результате проведенных измерений, уровень сигнала за пределами экранирующего устройства наблюдался в диапазоне от -45 до -70 дБ на расстояниях от 30 см до 1 м.
Предложенное решение функционирует следующим образом.
Подлежащее защите оборудование помещается внутрь короба через одну или более открытые двери. Производится необходимая коммутация подведенных к коробу кабелей через технологические отверстия с соответствующими разъемами оборудования. Оборудование может быть предварительно настроено для работы в выбранном режиме, либо управление оборудованием может быть безопасно осуществлено посредством проходящего через оплетку и технологическое отверстие кабеля передачи данных.
Перед началом работы оборудования двери короба закрываются, примыкая к раме через токопроводящие прокладки. Короб заземляется посредством гальванически контактирующего с рамой винта заземления. При этом не требуется какого-либо конструктивного изменения защищаемого оборудования. В процессе работы оборудования компрометирующее излучение по каналу ПЭМИН эффективно задерживается в широком диапазоне частот замкнутым экранирующим объемом короба, что препятствует его перехвату техническими средствами злоумышленника.
Таким образом, предложенное изобретение повышает эффективность экранирования в широком диапазоне частот без необходимости внесения изменений в конструкцию защищаемых технических средств.
Кроме того, наличие нескольких открываемых дверей позволяет обеспечить простоту эксплуатации устройства при размещении и коммутации в нем оборудования различных габаритов. При необходимости защиты оборудования большего размера, выбором соответствующей величины конструкции сварных рамы и дверей может быть обеспечена защита крупногабаритного оборудования.