ЗАЩИЩЕННОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области информатики и химии, а именно к защищенному химическим путем информационному устройству.
Наиболее эффективно полезная модель может быть использована для обеспечения безопасности информационных устройств от несанкционированного доступа к имеющимся в них конфиденциальным информационным данным, размещенным, преимущественно в кейсе, путем аварийной ликвидации сжиганием носителей конфиденциальной информации (бумажных, электронных и др.). Автономность устройства обеспечена независимостью от подачи командного или запрограммированного электрического сигнала.
Известны различные виды защищенных информационных устройств, в частности, защищенное электронное информационное устройство, содержащее корпус, микросхемную плату и блок защиты, включающий вещества, размещенные послойно вокруг микросхемной платы и разрушающие ее при вскрытии устройства [1]. Недостатком устройства является ограниченный диапазон его использования, так как блок защиты может обеспечить разрушение только плоских микросхем, какими являются кристаллические чипы, но не пригоден для защиты от вскрытия объемных микросхем, выполненных из напаянных на плату активных и пассивных элементов. Это обусловлено тем, что блок защиты, включающий вещества (материалы), состоящие из кристаллов и металлизированных пленок и размещенные вокруг микросхемной платы, способны разрушать ее только за счет действия внутреннего напряжения, возникающего в этих слоях и обеспечивающего разлет микросхемной платы при послойном спиливании блока. Кроме того, недостатком устройства является относительная сложность блока защиты вследствие необходимости использования большого количества (до 22) защитных слоев.
Известно защищенное иноформационное устройство, содержащее корпус, источник информации в виде микросхемной электронной платы и блок защиты [2]. Недостатком устройства является то, что не исключена возможность выявления и воспроизведения принципиальной схемы устройства, так как блок защиты предотвращает доступ только к программному обеспечению, условиям кодирования и шифровки данных, но не обеспечивает уничтожение (разрушение) самой микросхемной платы и ее элементов при вскрытии устройства.
Известно защищенное электронное информационное устройство [3], которое состоит из контейнера с тройными стенками: в наружной полости (между первой и второй стенками) размещен воспламеняющий химический реагент - фтористый окислитель (ФО), в средней полости (между второй и третьей стенками) размещены брикеты из состава самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), во внутренней полости (ограниченной третьими стенками) размещен защищаемый НКИ. Недостаток - невозможность осуществления аварийной ликвидации устройства, так как для этого необходимо применение внешнего (не относящегося к конструкции НКИ) средства воспламенения (резец, фреза, шлифовальный инструмент и др.). Кроме того, недостатком является то, что в устройстве по данной схеме необходимо использовать большое количество ФО, в результате чего процесс воспламенения состава СВС может сопровождаться взрывом, что недопустимо для аварийной ликвидации защищаемого информационного устройства.
Известно также принятое за прототип защищенное информационное устройство для аварийной ликвидации НКИ [4], которое содержит контейнер с двойными стенками, между которыми (в наружной полости) размещены брикеты из состава СВС, а НКИ размещен между стенками, образующими внутреннюю полость. В связи с высокой температурой СВС- реакции, существующие средства пожаротушения не способны прервать процесс горения [4, 5]. Поэтому данное направление создания защищенных информационных устройств является перспективным.
Недостаток устройства - невозможность автономной (независимой от подачи командного или запрограммированного электрического сигнала) ликвидации НКИ, так как средством инициирования процесса горения блока из составов СВС является электровоспламенитель, работоспособность которого нарушается в случае разрядки аккумуляторной батарейки.
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается, преимущественно, в создании переносных электронных информационных устройств, защищенных от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации, с обеспечением автономной (независимой от внешних источников электропитания) аварийной ликвидации этих устройств (в частности, в случае предполагаемой возможности захвата устройства).
Технический результат заключается в повышении надежности защиты информационных конфиденциальных материалов.
Поставленная задача решается, а технический результат достигается тем, что в защищенном информационном устройстве (ЗИУ), включающем размещенные, преимущественно в кейсе, защищаемый носитель конфиденциальной информации, помещенный в контейнер с двойными стенками, брикеты из состава самораспростаняющегося высокотемпературного синтеза (СВС), помещенные в полости, образованной стенками контейнера, и систему воспламенения, в котором, согласно изобретению, система воспламенения включает герметичную ампулу с фторокислителем (ФО), размещенную в полости втулки, ввинченной в боковую стенку контейнера, выполненного с перегородкой, отделяющей полость втулки, где размещена ампула с ФО, от полости, образованной стенками контейнера, при этом, устройство снабжено штоком, установленным с возможностью пробития им ампулы с ФО и перегородки и занесения ФО на брикет из состава СВС при движении одного конца штока вдоль продольной оси втулки, и шарнирно соединенным противоположным его концом с рычагом, закрепленным на наружной поверхности боковой стенки кейса, при этом, рычаг поджат пружиной к боковой стенке кейса и зафиксирован дополнительно стопорным устройством, выполненным, например, в виде чеки, причем, ФО выбран из группы фторидов галогенов или их комплексных соединений в жидком или твердом состоянии.
В случаях, когда возможно образование газообразных продуктов при горении (например, при наличии газифицируемых примесей в боре, входящем в состав СВС), на скрепленных донных стенках контейнера и кейса выполнено, по крайней мере, по одному, совмещенному друг с другом, отверстию, закрытому разрывной мембраной.
В тех случаях, когда необходимо обеспечить необходимое время задержки воспламенения брикетов из состава СВС, между штоком и капсулой с ФО во втулке размещена дополнительно, по крайней мере, одна таблетка из состава СВС. Существенность отличительных признаков устройства обусловлена следующим:
- применение в системе воспламенения фтористого окислителя (ФО) обеспечивает создание самовоспламеняющейся пары при контактировании его с компонентами составов СВС;
- размещение ФО в герметичной ампуле обеспечивает возможность долговременного хранения системы воспламенения во втулке, ввинчиваемой в боковую стенку контейнера;
- наличие перегородки, отделяющей полость втулки от полости от полости, образованной стенками контейнера, предотвращает воздействие окружающей среды на брикеты из состава СВС при раздельном хранении втулки и контейнера;
- применение в системе воспламенения штока, соединенного шарнирно с рычагом, укрепленным на боковой наружной поверхности кейса при помощи опоры, обеспечивает возможность перемещения штока в сторону ампулы с ФО, пробитие ее и занесение ФО (или части его) на брикет из состава СВС для создания самовоспламеняющейся пары при их контактировании;
- поджатие рычага пружиной к боковой поверхности кейса предотвращет возможность непроизвольного перемещения штока и преждевременого разрушения капсулы с ФО. Кроме того, наличие пружины требует приложения необходимого усилия для разрушения ампулы с ФО штоком и последующего возвращения штока в исходное положение;
3
- выбор ФО из группы фторидов галогенов по сравнению с другими видами ФО (фториды азота, фториды кислорода, оксофториды хлора, фториды благородных газов, диоксигенильные соединения - производные фторидов металлов) обусловлен отработанностью технологии, термической стабильностью, высокой окислительной способностью, небольшой стоимостью и (в зависимости от условий применения) возможностью использования как в жидком (например, трифторид брома BrF), так и в твердом состоянии (например, гексафторантимонат дихлорофторония  );
- выполнение на скрепленных донных стенках контейнера и кейса, по крайней мере, по одному совмещенному друг с другом отверстию предотвращает возможность воздействия горячих газообразных продуктов на человека, уничтожающего экстренно вручную конфиденциальную информацию, размещенную в кейсе;
- размещение между штоком и капсулой с ФО во втулке таблетки (таблеток) из состава СВС обеспечивает задержку времени воспламенения брикетов из состава СВС, например, в случае необходимости отбрасывания кейса в сторону.
Анализ опубликованных источников информации подтверждает неизвестность заявленной совокупности существенных признаков и их патентоспособность.
Другие цели и преимущества настоящей ПМ вытекают из следующих примеров его осуществления и прилагаемых чертежей, где:
на фиг.1 изображено защищенное электронное устройство, включающее носитель конфиденциальной информации, размещенный в кейсе;
на фиг.2 - схема проведения испытаний по воспламенению брикетов из составов СВС при контактировании с ними ФО;
на фиг.3 - схема проведения стендовых испытаний по автономной аварийной ликвидации ЗИУ, размещенного в модельном контейнере;
на фиг.4а, 4б - фотографии фрагментов кейса, изготовленных по предложенному техническому решению.
Защищенное информационное устройство фиг.1) содержит корпус 1 кейса, крышку 2 кейса, контейнер с двойными стенками (наружной стенкой 3 и внутренней стенкой 4), между которыми размещены брикеты 5 из состава СВС. В то же время, стенки 4 образуют внутреннюю полость, в которой размещено защищаемое НКИ (электронное информационное устройство) 6; донная часть стенок 3 контейнера жестко скреплена (приклеена) с внутренней поверхностью донной части корпуса 1 кейса. На боковой поверхности стенки 3 контейнера закреплена (ввинчена) втулка 7, содержащая полость, в которой размещена ампула с ФО (на фиг.1 ампула с ФО не показана). Между штоком 8 и ампулой с ФО во втулке размещена таблетка из состава СВС (на фиг.1 не показана). В корпусе 1 кейса находится шток 8, установленный с возможностью пробития ампулы с ФО и занесения его на брикет 5 из состава СВС при движении одного конца штока вдоль продольной оси втулки 7. Противоположный конец штока 8 соединен шарнирно с рычагом 9, укрепленным на боковой наружной поверхности корпуса 1 кейса при помощи опоры 10, при этом, рычаг 9 поджат пружиной 11 к боковой поверхности корпуса 1 кейса и зафиксирован дополнительно стопорным устройством, выполненным в виде чеки (на фиг.1 не показан). Кейс содержит также ручку 12 для его переноски. На внутренней стороне торцевой поверхности стенки 3 контейнера размещена (приклеена) перегородка из фольги (на фиг.1 не показана), разделяющая полости втулки 7 и контейнера. В зависимости от назначения защищаемого НКИ внутренние стенки 4 контейнера могут быть выполнены разных видов (сгораемые, несгораемые, сплошные, перфорированные, сетчатые и др.).
На фотографиях (фиг.4а, 4б) приведены фрагменты кейса, соответственно, в рабочем (собранном) состоянии и после извлечения НКИ (съемная крышка контейнера не показана). На донной части корпуса 1 кейса содержатся два отверстия (позиция не проставлена), которые совмещены с отверстиями на донной части стенки 3 (фиг.1) контейнера и закрыты разрывными мембранами.
Для замены НКИ (микросхемы, чипы и др.) одна из сторон контейнера, как часть его (предпочтительно, лицевая сторона) может быть выполнена в виде съемной крышки. В этом случае до проведения заданной работы НКИ могут храниться отдельно от устройства, предназначенного для его защиты. Это относится также к ампуле с ФО (для предотвращения возможности случайной разгерметизации ее).
Работа защищенного информационного устройства.
В исходном (рабочем) положении ручка 12 переносного кейса находится в руке субъекта (человека, ответственного за сохранность конфиденциальной информации). Дно корпуса 1 контейнера, выполненное с отверстиями (видны на фотографии - фиг.4а), совмещенными с отверстиями на донной стенке 4 контейнера и закрытые разрывными мембранами (не видны на фиг.4а, 4б), направлено в сторону, противоположную субъекту.
При возникновении аварийной ситуации (например, при угрозе захвата кейса) субъект освобождает рычаг 9 от стопорного устройства (например, выдергивает чеку), затем резко отводит рукоятку рычага 9 от боковой поверхности кейса, преодолевая сопротивление пружины 11, и отпускает рычаг 9. Пружина 11 возвращает рычаг 9 и шток 8 в исходное положение. В процессе резкого отведения рычага 9 шток 8, шарнирно соединенный с рычагом 9, пробивает ампулу с ФО и перегородку, заносит ФО (или его часть) на брикет 5 из состава СВС и воспламеняет его. В случае образования газообразных продуктов созданное давление разрушает мембраны, и газ стравливается в атмосферу через отверстия в донной части кейса (фиг.4а). После пробития капсулы с ФО кейс может быть отброшен в сторону, так как процесс горения брикетов 5 из состава СВС при этом будет продолжаться. При дополнительном размещении во втулке 7 таблеток из состава СВС воспламенение брикетов 5 из состава СВС может быть осуществлено с необходимым временем задержки (в зависимости от количества таблеток и скорости их горения).
Эффективность предложенного технического решения подтверждена испытаниями по оценке воспламеняемости различных составов СВС при использовании ФО в жидком и твердом состоянии и стендовыми испытаними модельного контейнера.
По схеме, приведенной на фиг.2 испытали вариант конструкции, когда между штоком 8 и ампулой с ФО во втулке 7 дополнительно размещена таблетка состава СВС (в соответствии с п.3 формулы).
3
5
1. На брикете 5 состава СВС разместили таблетку 13 диаметром 8 мм и высотой 15 мм, спрессованную из состава СВС (в качестве состава СВС использовали смеси: титан-бор, титан-углерод, титан-бор-углерод). Затем смочили шпатель 14 фтористым окислителем 15 в жидком состоянии (BrF), придавили смоченный шпатель 14 к таблетке 13 из состава СВС, что обеспечило образование самовоспламеняющейся пары и незатухающее горение таблетки 13, а затем - брикета 5. Масса ФО на шпателе 14 составила несколько мг. Могут быть использованы другие типы ФО в жидком стоянии (например, пентафторид брома BrF).
4
2. Провели аналогичное испытание за исключением того, что на шпателе 14 разместили несколько кристаллов ФО в твердом состоянии . Также обеспечено надежное воспламенение и горение таблеток 13 и брикетов 5 из составов СВС. Масса ФО на шпателе составила несколько мг. Могут быть использованы другие типы ФО в твердом состоянии (например, тетрафторохлорат калия KClF).
В соответствии со схемой и установкой, приведенной на фиг.3, провели испытание модельного контейнера. Модельный контейнер образован верхним диском 16, нижним диском 17 и цилиндром 18. В полости, образованной внешними стенками модельного контейнера 16, 17, 18 и внутренними перфорированными стенками (без позиции) размещены брикеты 5 из состава СВС. Носитель конфиденциальной информации (НКИ) размещен в полости, образованной внутренними стенками модельного контейнера на стеклотекстолитовой подложке размерами 40×40×2 мм). Ампула 19 с фторокислителем 15 размещена на верхнем диске 16 в полости втулки 20, которая ввинчена в диск 16. На кронштейне 21 над диском 16 соосно с втулкой 20 укреплен подвижный стержень 22 при помощи чеки 23. На верхней части стержня 22 размещен груз 24. Верхний диск 16 выполнен с двумя отверстиями 25.
Были проведены два испытания, отличающиеся составом брикетов 5 и выбранным фторокислителем 15.
3
1. Брикеты изготовленны из смеси титан-бор-углерод в соотношении 75,6/12,4/12,0 массой 18,6 г. фторокислитель - в жидком состоянии (BrF) массой 1.2 г.
2. Брикеты изготовлены из смеси титан-бор в соотношении 69/31, массой 20, 1 г.; фторокислитель -  массой 1,3 г. В твердом (насыпном) состоянии.
При проведении испытаний к чеке 23 привязали тросик (без позиции) длиной 3 м. и дистанционно выдернули чеку 23. Длину тросика выбрали с учетом возможности отбрасывания кейса после пробития штоком 8 (фиг.1) ампулы с ФО. Под действием груза 24 стержень 22 пробил фторопластовую ампулу 19, занес фторокислитель 15 на поверхность брикета 5 из состава СВС, что привело к воспламенению его. Последующее горение брикетов 5 обеспечило практически полное сгорание носителя конфиденциальной информации 6 и стеклотекстолитовой подложки. Газообразные продукты стравливались в атмосферу через отверстия 25.
Таким образом обеспечено повышение эффективности защиты информационных конфиденциальных материалов за счет сжигания электронной микросхемной платы, размещенной в кейсе, при взаимодействии ФО с брикетами из состава СВС.
Полезная модель может быть использована при разработке переносных и стационарных носителей конфиденциальной информации.
Источники информации:
1. В.Л.Дшхунян, В.Ф.Шаньгин. «Электронная идентификация». Категория: Информационная безопасность. Москва, NT Press, 2004 г.
2. Патент RU №2224288. Защищенное электронное устройство..
3. Патент RU №2419895. Способ осуществления инициирования процесса самораспространяющегося высокотемпературного синтеза.
4. Боборыкин С.Н., Рыжиков С.С. Термохимическое уничтожение носителей информации // «Специальная Техника» №2, 2002 г.
5. Левашов Е.А., Рогачев А.С., Юхвид В.И., Боровинская И.П. Физико-химические и технологические основы самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. М., ЗАО «Издательство БИНОМ», 1999.