Оконечное устройство системы защиты акустической информации
TERMINAL DEVICE OF SYSTEM FOR PROTECTION OF ACOUSTIC INFORMATION

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации (КИ) и может быть использовано для защиты акустической КИ в подлежащем защите помещении (ПЗП).
Для защиты акустической КИ имеет значение перекрытие всех каналов утечки, отходящих из ПЗП во внешнюю среду. Примерами ПЗП являются помещения (служебные кабинеты, переговорные комнаты и кабины, конференц-залы), предназначенные для работы с КИ при проведении совещаний, переговоров, конференций и т.п. Примерами каналов утечки речевой КИ являются акустический, акустовибрационный (виброакустический), акустоэлектрический, акустоэлектромагнитный и акустооптический каналы [1-2]. Из уровня техники известно, что для защиты речевой КИ от утечки по данным каналам в настоящее время применяются как пассивные (использующие эффекты экранирования, поглощения, переотражения и т.п. звуковых волн), так и активные способы, основанные на применении сигналов специального вида (преднамеренных помех), призванных энергетическим способом (для маскирующих шумовых помех) или путем нанесения максимального информационного ущерба (для имитирующих помех) «подавить» КИ-сигналы в каналах утечки, чтобы затруднить злоумышленнику перехват и обработку КИ с помощью имеющихся у него технических средств перехвата (ТСП) [3].
Из уровня техники известны системы активной акустической и виброакустической защиты речевой КИ: «Соната-АВ» (производитель ООО «Анна»); ЛГШ-301/303/402/403/404 (ООО «Ленспецпроизводство»); SEL SP-55 (ООО «Сюртель»); «Барон (S1)» (ЗАО НПЦ Фирма «НЕЛК»); «Кедр», «Октава-А (ВА)», «Букет», «Гомон» (ООО «НЕРА-С»); ШТОРМ (2/5/7/9) (ЗАО «Защита информации»); ШОРОХ-3/5 ООО («ЦБИ «МАСКОМ») [4 и др.]. Важными элементами указанных систем являются оконечные устройства -сменные насадки в виде малогабаритных широкополосных динамиков (при защите акустической КИ) и виброизлучателей при виброакустической защите КИ.
Наиболее близким предлагаемому изобретению по технической сущности является оконечное устройство системы защиты акустической информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам (прототип предлагаемого изобретения [6]), включающее многовитковую катушку, подключенную к диффузору или виброизлучателю, которое осуществляет преобразование электрического шумового сигнала в акустический или виброакустический сигнал, используемый для активной защиты КИ.
Основным недостатком устройства-прототипа является создание указанной катушкой, которая представляет собой также многовитковую рамочную антенну, одновременно с акустическим и виброакустическим защитными сигналами, побочного электромагнитного (ЭМ) поля, воздействующего на окружающую среду - в том числе на ТСП злоумышленника [6]. Использование информации, содержащейся в сигнале, соответствующем побочному ЭМ полю, позволяет злоумышленнику снизить эффективность системы акустической и виброакустической защиты КИ путем компенсации в ТСП шумовых акустических и виброакустических помех [3].
Из уровня техники известен способ защиты акустической КИ [6], который предусматривает размещение в ПЗП, вблизи источника акустического КИ-сигнала, излучателя защитного акустического сигнала с частотным спектром, соответствующим спектру акустического КИ-сигнала, конструктивно объединенного с излучателем побочного защитного ЭМ сигнала, а также, в одном случае, нелинейного элемента, осуществляющего комбинационное преобразование побочного ЭМ сигнала, в другом случае - дополнительного излучателя ЭМ сигнала, статистически независимого от защитного шумового акустического сигнала, с частотным спектром, соответствующим спектру акустического КИ-сигнала, и нелинейного элемента, осуществляющих интермодуляционное преобразование побочного защитного ЭМ сигнала и ЭМ сигнала, создаваемого дополнительным излучателем.
Недостатками указанных вариантов устранения основного недостатка устройства-прототипа являются относительная сложность их практической реализации, а также, во втором случае, снижение эколого-эргономической безопасности ПЗП для персонала и пользователей КИ ввиду размещения в нем двух источников ЭМ поля: побочного от аппаратуры системы защиты КИ и от дополнительного источника.
Из уровня техники известны также методы и средства снижения уровней ЭМ сигналов в окружающей среде при помощи экранов, оболочек, покрытий и других защитных устройств, поглощающих энергию ЭМ поля [7-8]. Применить их в непосредственном виде в перечисленных системах активной защиты акустической КИ не удается.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение эффективной защиты акустической КИ без снижения эколого-эргономической безопасности ПЗП для персонала и пользователей КИ.
Сущность предлагаемого изобретения - оконечного устройства системы защиты акустической информации, включающего многовитковую катушку, подключенную к диффузору или виброизлучателю, корпус и подключенные к катушке проводники, подводящие защитный электрический сигнал, состоит в том, что на корпусе оконечного устройства размещается ленточное кольцевое покрытие, выполненное из поглощающего ЭМ энергию материала, кольца которого параллельны виткам катушки.
Фиг. 1 демонстрирует состав системы активной акустической и виброакустической защиты КИ «Соната-АВ» модель 3М.
Фиг. 2 содержит структурную схему устройства-прототипа: здесь 1 - проводники, подводящие защитный электрический сигнал к оконечному устройству; 2 - генератор звукового шума; 3 - излучатель звукового шума; 4 - излучатель побочного ЭМ шума.
Фиг. 3 показывает схему реализации предлагаемого оконечного устройства системы защиты акустической информации, где элементы 1-3 соответствуют схеме Фиг. 2, а 5 - это ленточное покрытие из поглощающего ЭМ энергию материала, кольца которого параллельны виткам катушки.
Фиг. 4 иллюстрирует размещение ленточного покрытия на корпусе оконечного устройства системы защиты акустической информации (цилиндрический вариант), где 6 - цилиндрический Ш-образный в сечении составной сердечник многовитковой катушки; 7 - полость для размещения многовитковой цилиндрической катушки; 8 - корпус оконечного устройства системы защиты акустической информации с размещенными на нем кольцами ленточного покрытия, параллельными виткам цилиндрической катушки, выполненного из поглощающего ЭМ энергию материала.
Известное устройство-прототип функционирует следующим образом.
Работу прототипа рассмотрим на примере громкоговорителя (динамика), который в общем случае, помимо вышеперечисленных, представляющих интерес для описания предлагаемого изобретения ключевых элементов (см. Фиг. 2), включает вспомогательные элементы: кольцевой постоянный магнит, фланцы, керн и центрирующей шайбы. Между керном и стальным фланцем имеется зазор, где образуется магнитное поле и куда (см. Фиг. 4) помещается звуковая катушка - в данном случае в виде жесткого цилиндрического каркаса, на который намотан медный провод. Каркас звуковой катушки соединяется с диффузором, создающим сжатия и разряжения окружающего воздуха - то есть формирующим акустические волны. Благодаря центрирующим шайбам звуковая катушка может свободно двигаться в зазоре и не касается стенок керна. Диффузор укреплен на металлическом корпусе («корзине»), его гофрированные края образуют так называемый верхний подвес, нижним подвесом является центрирующая шайба. Провода от звуковой катушки выводятся на внешнюю сторону диффузора и крепятся на нем заклепками, с внутренней стороны диффузора к заклепкам крепится многожильный медный провод, при помощи которого динамик подключается к схеме устройства, где он используется.
При прохождении через звуковую катушку шумового электрического тока, соответствующего защитному акустическому сигналу, ЭМ поле катушки взаимодействует с полем кольцевого постоянного магнита, что заставляет звуковую катушку совершать механические колебания, которые воздействуют на диффузор и создают в окружающей среде акустические (звуковые) волны. Одновременно с этим звуковая катушка, которая представляет собой многовитковую рамочную антенну, создает побочные ЭМ поля, воздействующих на окружающую среду. Использование информации, содержащейся в сигналах, соответствующих побочным ЭМ полям, позволяют злоумышленнику снизить эффективность системы акустической и виброакустической защиты КИ путем компенсации в ТСП шумовых акустических и виброакустических помех [3].
Из уровня техники известны многочисленные конструктивные варианты реализации ЭМ виброизлучателей и громкоговорителей на основе звуковой катушки, использующих указанные физические эффекты.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
На внешней поверхности корпуса ЭМ вибропреобразователя, либо на внутренней поверхности корпуса громкоговорителя (см. Фиг 1) размещается ленточное покрытие, выполненное из поглощающего ЭМ энергию материала. Кольца ленточного покрытия должны быть по возможности параллельны виткам звуковой катушки - конструкция которой в общем случае может существенно отличаться от рассмотренной в качестве примера цилиндрической формы катушки громкоговорителя (см. Фиг. 4). Это необходимо для обеспечения эффективной ЭМ связи между витками звуковой катушки и кольцами ленточного покрытия, благодаря которой энергия побочного ЭМ поля звуковой катушки будет переходить в поглощающее покрытие и рассеиваться там в виде тепла.
Физические принципы данного взаимодействия хорошо известны из уровня техники [7-8]. Поскольку природа функционирования излучателей 3 и 4 на схеме Фиг. 2 принципиально разная, снижение интенсивности ЭМ шума в окружающей среде (на схеме Фиг. 3 излучатель ЭМ шума 4 как элемент предлагаемого устройства для наглядности не показан) не приводит к уменьшению интенсивности защитного акустического или виброакустического сигнала, воздействующего на ТСП злоумышленника. При необходимости регулировки количества ЭМ энергии, переходящей в тепло, это может быть сделано изменением как числа колец поглощающего покрытия, так и параллельности их виткам катушки. Для реализации ленточного кольцевого покрытия в составе конструкции предлагаемого устройства может быть использован поглощающий ЭМ энергию материал типа аморфного кобальтового сплава 71КНСР [9].
Изложенное показывает, что предлагаемое устройство решает задачу обеспечения эффективной зашиты КИ более рациональным способом по сравнению с устройствами-прототипами, реализующими способ [6] - путем снижения уровня побочного ЭМ поля, создаваемого оконечным устройством системы защиты акустической и виброакустической КИ, без ущерба для эколого-эргономической безопасности ПЗП для персонала и пользователей КИ.
ЛИТЕРАТУРА
1. Бузов Г.Α., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам. - М.: Горячая линия - Телеком, 2005. - 416 с.
2. Хорев А.А. Техническая защита информации. Том 1. Технические каналы утечки информации. - М.: НПЦ «Аналитика», 2008. - 436 с.
3. Лосев Ю.И., Бердников А.Г., Гойхман Э.Ш., Сизов Б.Д.; Под ред. Лосева Ю.И. Адаптивная компенсация помех в каналах связи. - М.: Радио и связь, 1988. - 208 с: ил.
4. Система виброакустической и акустической защиты «СОНАТА-АВ». Модель 1М. Руководство по эксплуатации АРЕМ.468781.003-02. РЭ. - Москва, 2004. - 15 с.
5. Ефимов А.П., Никонов А.В., Сапожков М.А., Шоров В.П.; Под ред. Сапожкова М.А. Акустика: Справочник. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989. - 336 с.
6. Способ защиты акустической информации // Маслов О.Н., Шашенков В.Ф. Патент RU 2575484 С1 от 05.08.2014, опубл. 20.02.2016.
7. Маслов О.Н., Шашенков В.Ф. Электромагнитное экранирование оборудования и помещений. Приложение к журналу «Инфокоммуникацион-ные технологии». Выпуск 7, 2011. - 256 с.
8. Соболев А.Н., Кириллов В.М. Физические основы технических средств обеспечения информационной безопасности. - М.: Гелиос АРВ, 2004. - 224 с.
9. Способ информационной защиты элемента распределенной случайной антенны // Маслов О.Н., Шашенков В.Ф. Патент RU 2707385 от 19.07.2018, опубл. 26.11.2019, бюлл. №33.