TEMPEST

specificaties en testmethoden
voor elektronische stemapparatuur

08/AVT-NL/BZK90286

Inhoudsopgave

1. Inleiding ............................................................................................................................................... 4
1.1 Achtergrond................................................................................................................................... 4
1.2 Doel ............................................................................................................................................... 4
1.3 Reikwijdte en toepasselijkheid ...................................................................................................... 5
2. TEMPEST-specificaties....................................................................................................................... 6
3. Testmethoden...................................................................................................................................... 8
3.1 Testconfiguratie............................................................................................................................. 8
3.2 Testprocedure ............................................................................................................................... 9
3.3 Testfrequentie ............................................................................................................................. 10
4. Richtsnoeren voor fabrikanten en andere randvoorwaarden ............................................................ 12
4.1 Richtsnoeren voor fabrikanten .................................................................................................... 12
4.2 Richtsnoeren voor software ........................................................................................................ 13
4.3 Richtsnoeren met betrekking tot de omgeving............................................................................ 13
5. Aanhangsels...................................................................................................................................... 14
Aanhangsel A .................................................................................................................................... 14
Aanhangsel B .................................................................................................................................... 16
Aanhangsel C.................................................................................................................................... 19

08/AVT-NL/BZK90286

2

Dit document is opgesteld door GBS mbH (Gesellschaft für Beratung und Schulung mbH – Company
for economic consultancy and training).

Auteurs:
Dr. Markus Kuhn
Gerhard Friedrichs
Ahmet Aksoy
Enrico Koch
Lars Friedrichs

08/AVT-NL/BZK90286

3

1. Inleiding
In dit document worden de TEMPEST-eisen ten aanzien van elektronische stemapparatuur 1
uiteengezet. Het document behandelt tevens de desbetreffende testmethoden en biedt richtsnoeren
ten behoeve van de fabrikanten van elektronische stemapparatuur.
1.1 Achtergrond
Alle IT-apparatuur, ook die in een elektronisch stemapparaat, zendt elektromagnetische straling uit die
informatie bevat; in technische termen wordt dit compromitterende straling of compromitterende
emanatie genoemd. Deze emanatie bevat gegevens die op dat moment worden verwerkt. Noch
firewalls, noch antivirusprogrammatuur kunnen spionnen verhinderen compromitterende emanatie te
ontvangen en gevoelige gegevens uit te lezen; dit wordt een TEMPEST-aanval genoemd. Wanneer
informatie als vertrouwelijk wordt beschouwd, behoort deze wijze van afluisteren te worden
voorkomen. Aangezien verkiezingen uit hoofde van het nationale recht en internationale verdragen bij
geheime stemming moeten plaatsvinden, dienen de bij een verkiezing individueel uitgebrachte
stemmen als vertrouwelijke informatie te worden aangemerkt. Derhalve is het wenselijk dat
elektronische stemapparatuur tegen afluisteren wordt beschermd door middel van het afvangen van
de uitgezonden straling.
Er bestaan militaire normen waarin eisen op het gebied van TEMPEST worden gespecificeerd. Er zijn
twee redenen waarom een nieuwe set is ontwikkeld.
Allereerst zijn de bestaande militaire voorschriften geheim en derhalve niet bruikbaar voor het
toepassingsgebied. De in dit kader te formuleren eisen worden gepubliceerd, zodat geïnteresseerden
deze informatie kunnen gebruiken.
Ten tweede zijn de militaire normen ontwikkeld vanuit een bepaald standpunt ten opzichte van
computers en andere IT-hardware. Bij de militaire normen worden bepaalde aannames gedaan die
niet per se voor elektronische stemapparatuur opgaan. Derhalve zijn de militaire normen niet
rechtstreeks op elektronische stemapparatuur toepasbaar.
1.2 Doel
In dit document worden de grenswaarden gedefinieerd voor de straling die door elektronische
stemapparatuur wordt uitgezonden, alsmede de desbetreffende testprocedures om vast te stellen of
een apparaat al dan niet aan de eisen voldoet. Teneinde deze grenswaarden vast te stellen, worden
aannames gedaan met betrekking tot de capaciteiten van de aanvaller. Meer in het bijzonder worden
aannames gedaan met betrekking tot de antenneapparatuur waarover een eventuele aanvaller
beschikt en de afstand waarop de afluisterapparatuur van de elektronische stemapparatuur kan
worden geplaatst zonder te worden gedetecteerd.
Voorts worden richtsnoeren voor stemapparatuur beschreven die van nut kunnen zijn om aan de
eisen te kunnen voldoen. Bovendien worden richtsnoeren geformuleerd ten behoeve van stemlokalen
en stemprogrammatuur.
Deze eisen met alle details worden publiekelijk beschikbaar.

1

Noot bij de vertaling: De termen “stemapparatuur” en “stemapparaat” kunnen zowel verwijzen naar stemmachines als naar
stemprinters.

08/AVT-NL/BZK90286

4

1.3 Reikwijdte en toepasselijkheid
Deze eisen zijn van toepassing op alle elektrische, elektronische, elektromechanische en optronische
apparatuur die wordt gebruikt voor het selecteren en/of uitbrengen van een stem in een
verkiezingsproces, hetzij in analoge hetzij in digitale vorm. Deze eisen zijn niet van toepassing op het
tellen van de stemmen.
Het is de bedoeling dat dit document wordt gebruikt door lokale en nationale
verkiezingsfunctionarissen, fabrikanten, dienstverleners en accreditatieorganisaties. Stemapparaten
kunnen worden getest aan de hand van deze eisen. Na onderhoud of aanpassing van een
stemapparaat moet het apparaat opnieuw aan een test worden onderworpen.
Dit document is niet bedoeld voor het testen van de kwaliteit van de individuele componenten waaruit
de specifieke apparatuur is opgebouwd, en ook niet voor de gebruikte stemprogrammatuur.

08/AVT-NL/BZK90286

5

2. TEMPEST-specificaties
Een elektronisch stemapparaat kan als TEMPEST-proof worden beschouwd indien de
compromitterende emanatie niet door derden onder de volgende aannames kan worden opgevangen:
•

•

De afluisteraar is niet in staat een antenne met een antenneopening van groter dan 1 vierkante
meter dichter bij het doel te brengen dan 5 meter (of vier maal die antenneopening op twee maal
die afstand, of ¼ van de antenneopening op de halve afstand, enz. Dit is uitsluitend ter informatie
om aan te geven met welke problemen een afluisteraar te maken heeft. Het is niet mogelijk een
exacte mathematische correlatie aan te geven tussen de afstand en opening van een antenne. De
opening van een antenne hangt ook samen met het bereik van de antenne die wordt gebruikt.)
De afluisteraar voert zijn aanval uit in een normale omgeving en niet binnen een speciaal
afgeschermde ruimte; derhalve staat hij bloot aan het minimumniveau van atmosferische
achtergrondruis die normaalgesproken kan worden verwacht op een stille ontvangerlocatie,
overeenkomstig de referentiegegevens van ITU-R aanbeveling P.372.

Alle elektronische apparatuur moet aan de TEMPEST-specificaties voldoen en worden getest voordat
de apparatuur in gebruik wordt genomen. Om aan de TEMPEST-specificaties te voldoen, moet aan de
hieronder beschreven eisen worden voldaan alsmede aan de Europese normen voor
elektromagnetische compatibiliteit (EMC, hier gedefinieerd door EMV-norm 89/336/EWG en EMVnorm 2004/108/EG) 2 Indien de EMC-normen en de in dit document genoemde eisen verschillende
emanatieniveaus toestaan, moet de zwaarste eis worden gehanteerd.
In deze paragraaf worden vijf emanatiecurves behandeld. Deze vormen de bovengrenswaarden voor
de sterkte van de elektromagnetische signalen die door elektronische stemapparatuur mag worden
uitgezonden. De emanatiecurves (ook wel elektronischestemcurves) zijn in de figuren 1 en 2
opgenomen. De eisen hebben betrekking op emanaties in het bereik van 10 kHz tot 10 GHz.
De figuren 1 en 2 moeten als volgt worden gelezen. De bovengrenzen worden gedefinieerd aan de
hand van de veldsterkte van de uitgezonden straling in een specifieke bandbreedte B rond een
middenfrequentie f. In figuur 1 wordt bandbreedte B getoond die bij elke middenfrequentie hoort.
Figuur 2 geeft de maximum veldsterkte weer die is toegestaan in de frequentieband f ± ½ B.
De op deze wijze gedefinieerde lijnen vormen de bovengrens voor de elektromagnetische veldsterkte
van een elektronisch stemapparaat. Van apparatuur die de grenswaarden voor de maximum
veldsterkte niet overschrijdt, wordt aangenomen dat deze voldoende beschermd is tegen het risico
van elektromagnetisch afluisteren, uitgaande van bovengenoemde aannames.

2

Een Europese fabrikant moet een verklaring afgeven waarin staat dat een nieuw apparaat aan de eisen van dit voorschrift
voldoet

08/AVT-NL/BZK90286

6

Figuur 1

Figuur 2

08/AVT-NL/BZK90286

7

3. Testmethoden
De testmethoden en procedures voor het aantonen van de conformiteit met de in dit document
genoemde TEMPEST-specificaties zijn algemeen toepasbaar, ongeacht het type stemapparaat of de
door de fabrikant toegepaste TEMPEST-tegenmaatregelen.
Het is raadzaam het elektronische stemapparaat na afloop van de TEMPEST-meting te verzegelen
zodat het onmogelijk is het apparaat te openen zonder dat dit zichtbaar is. Een intacte verzegeling in
combinatie met een certificaat waaruit blijkt dat het elektronische stemapparaat door een
geaccrediteerd laboratorium is goedgekeurd, biedt een TEMPEST-garantie wat betreft de integriteit
van het elektronische stemapparaat.
In dit hoofdstuk wordt beschreven welke procedures en configuratie van de testapparatuur benodigd
zijn om de test uit te voeren.
3.1 Testconfiguratie
Voordat de test wordt uitgevoerd, moet de testprogrammatuur in het elektronische stemapparaat
worden geladen. Deze testprogrammatuur voert geen simulatie van het stemproces uit, maar
veroorzaakt een situatie waarbij het elektronische stemapparaat zoveel mogelijk straling uitzendt. Op
deze wijze kan het met de elektronische stemprogrammatuur uitgeruste elektronische stemapparaat
geen sterkere emanaties veroorzaken dan het elektronische stemapparaat onder
testomstandigheden, namelijk wanneer het stemapparaat van de testprogrammatuur is voorzien.
Het doel is via metingen na te gaan of het met de testprogrammatuur uitgeruste apparaat de door de
elektronische stemcurves aangegeven grenswaarden voor de maximale veldsterkte niet overschrijdt.
Indien de gemeten straling onder de elektronische stemcurves blijft, luidt de gevolgtrekking dat het
elektronische stemapparaat voldoende beschermd is tegen het risico van elektromagnetisch
afluisteren. De testprogrammatuur is niet alleen nodig voor de accreditatiemeting, maar ook voor de
latere compliancetests (zie paragraaf 3.2).
De testconfiguratie bestaat uit antennes voor verschillende frequenties, een ontvanger /
spectrumanalyseapparaat en een PC met printer.
De ontvanger en/of het spectrumanalyseapparaat moeten de volgende specificaties bezitten:
•

•
•

•

een frequentiebereik van 10 kHz tot 10 GHz; in dit bereik vinden doorgaans de activiteiten plaats
waarop de TEMPEST-eisen van toepassing zijn. Daarom is het zeer belangrijk dit bereik bij de
accreditatiemeting te testen.
tussenliggende frequentiebandbreedtes (RBW) van 10 Hz tot 500 MHz in stappen van 1/2/5; deze
RBW worden omgezet in de in figuur 1 en 2 getoonde meetcurves;
ruisgetal van minder dan 3 dB; een ruisgetal van meer dan 3 dB is mogelijk. Uit ervaringen in het
TEMPEST-veld blijkt dat een laag ruisniveau beter functioneert; daarom wordt voor TEMPESTmetingen een ruisgetal van 3 dB aanbevolen;
frequentieresolutie 0,1 Hz. De ervaringen binnen het TEMPEST-veld wijzen in de richting van
deze frequentieresolutie; een hogere resolutie is mogelijk, maar minder nuttig.

08/AVT-NL/BZK90286

8

De piekwaardedetectormodus moet worden gebruikt en de scanduur moet worden aangepast om de
vereiste intervaltijd in te stellen. De intervaltijd voor elke frequentie bedraagt ten minste 50 ms, of
tweemaal zo lang als de lusinterval van de testprogrammatuur, naar gelang van welke tijd langer is.
De antennes moeten geschikt zijn voor metingen in een frequentiebereik van 10 kHz tot 10 GHz. De
meetantennes worden op de ontvanger c.q. het spectrumanalyseapparaat aangesloten; dit apparaat
wordt vervolgens aan de pc/printer gekoppeld.
Tijdens de testfase wordt de ontvanger / het spectrumanalyseapparaat gecontroleerd via een
aangesloten PC, waarmee ook de gegevensregistratie wordt bijgehouden.
De metingen moeten worden uitgevoerd in een meetcabine die is afgeschermd tot 18 GHz. Dit is
gebruikelijk voor TEMPEST-metingen. Buitenmetingen zijn voor dit doel niet geschikt.
3.2 Testprocedure
De meetprocedure bestaat uit twee fasen, namelijk een accreditatiemeting en een compliance-meting.
Accreditatiemeting vindt plaats bij elk type elektronisch stemapparaat. Indien een elektronisch
stemapparaat wordt aangepast, wordt het apparaat als een nieuw type beschouwd en is een nieuwe
accreditatiemeting nodig.
Voorbeelden van mogelijke aanpassingen zijn:
- een nieuw type moederbord of modificatie van het moederbord;
- andere schermgrootte, ander type scherm, aanpassing van het scherm, andere schermfabrikant;
- ander ontwerp van de behuizing;
- ander model printer of modificatie van de printer;
- elke andere aanpassing van elektrische of afschermingsonderdelen.
Een accreditatiemeting omvat een volledige test: er wordt gemeten of de uitgestraalde emanaties zich
onder de vijf in figuur 1 en 2 afgebeelde emanatiecurves bevinden.
Vervolgens wordt op elk elektronisch stemapparaat van hetzelfde type uitsluitend een compliancemeting verricht. De compliance-meting neemt beduidend minder tijd in beslag dan de
accreditatiemeting. Hieronder wordt nadere informatie verstrekt met betrekking tot beide
meetprocessen.
A. Accreditatiemeting
-

Elk meetproces wordt tweemaal uitgevoerd, eenmaal voor de verticale en eenmaal voor de
horizontale polarisatie van de antenne.

-

De emanaties van het te testen elektronische stemapparaat worden van twee zijden gemeten: met
de antenne vóór het apparaat en met de antenne achter het apparaat.

-

Bij de uitvoering van de metingen moeten in de meetcabine de volgende afstanden in acht worden
genomen:
De afstand tussen de te testen apparatuur en de wanden moet ten minste 1 m bedragen;
de afstand tussen de antenne en de wanden moet ten minste 1 m bedragen;

08/AVT-NL/BZK90286

9

de geringste afstand tussen de te testen apparatuur en het calibratiepunt van de antenne
bedraagt 1 m;
-

Het elektronische stemapparaat moet de testprogrammatuur booten en in de testmodus draaien.

-

De testrun moet worden geregistreerd via een PC die zich buiten de meetcabine bevindt.

-

Het meetresultaat moet worden geregistreerd door middel van een hardcopy waarin de
gedefinieerde stemcurve als nominale waarde en het meetresultaat in de vorm van een grafiek
wordt getoond.

-

Deze meting neemt circa vier uur in beslag.

B. Compliance-meting
Bij de compliance-meting moet dezelfde procedure worden gevolgd als bij de accreditatiemeting, zij
het met de volgende uitzonderingen:
•

Er wordt uitsluitend getest of de uitgezonden stralingen zich onder de lijn voor
breedbandstralingen bevinden (de rode lijn in figuren 1 en 2) en onder de twee lijnen voor
smalbandmetingen (de groene en blauwe lijnen in figuren 1 en 2).

•

De meting met de verticale polarisatie van de antenne wordt niet uitgevoerd.

•

De meting waarbij de antenne achter het elektronische stemapparaat wordt aangebracht, wordt
niet uitgevoerd.

•

Deze metingen nemen circa 25 minuten in beslag.

3.3 Testfrequentie
De compliancetest van elektronische stemapparatuur moet op elk apparaat worden uitgevoerd. Dit is
nodig om de volgende redenen:
- Identieke componenten van elektronische stemapparaten van een en hetzelfde type kunnen zich op
TEMPEST-gebied verschillend gedragen. Stemapparaten van een en hetzelfde type kunnen zich op
TEMPEST-gebied derhalve eveneens verschillend gedragen, zelfs indien de constructie en functies
exact hetzelfde zijn. Het is mogelijk dat sommige apparaten voldoen aan de TEMPEST-voorschriften
en andere niet.
- Indien de in paragraaf 4.3 genoemde richtsnoeren voor de stemlokalen niet kunnen worden
gegarandeerd, kan het falen van een enkel stemapparaat tot gevolg hebben dat de verkiezingen niet
langer geheim zijn. Vooral in gevallen waarin geen waarborgen wat betreft de stemlokalen mogelijk
zijn, moet elk apparaat worden getest. Enkel een statistische meting van stemapparaten biedt geen
waarborg voor een afdoende bescherming.
Om er zeker van te zijn dat een apparaat nog steeds aan de TEMPEST-voorschriften voldoet, moeten
alle apparaten binnen een tijdsbestek van twee jaar opnieuw worden getest.

08/AVT-NL/BZK90286

10

Een TEMPEST-meting toont slechts aan dat het geteste apparaat op het tijdstip van de meting voldoet
aan de voorschriften voor de desbetreffende TEMPEST-producten. Deze kenmerken kunnen door
verschillende activiteiten worden gewijzigd:
- Een component van het apparaat kan, net als een elektrische condensator, met het verstrijken van
de tijd aan kleine veranderingen onderhevig zijn. Dit hoeft niet per se te leiden tot ondeugdelijk
functioneren van het gehele apparaat, maar kan wel tot gevolg hebben dat niet langer aan de
TEMPEST-eisen wordt voldaan.
- Het vervoeren of anderszins verplaatsen van het apparaat kan ertoe leiden dat niet langer aan de
TEMPEST-eisen wordt voldaan. Elk TEMPEST-laboratorium zal de aansprakelijkheid ter zake
afwijzen.

08/AVT-NL/BZK90286

11

4. Richtsnoeren voor fabrikanten en andere randvoorwaarden
Dit hoofdstuk bevat adviezen voor fabrikanten om elektronische stemapparaten te construeren die aan
de TEMPEST-normen voldoen. De adviezen betreffen ook de omstandigheden in en om het
stemlokaal.
4.1 Richtsnoeren voor fabrikanten
In deze richtsnoeren worden specifieke aandachtspunten genoemd die bij het ontwerp van de
hardware voor elektronische stemapparatuur in acht moeten worden genomen om compromitterende
straling te voorkomen. Enkel voldoen aan deze richtsnoeren biedt echter geen garantie dat hiermee
ook aan de in dit document vereiste TEMPEST-eisen wordt voldaan. Voor het laden van de
TEMPEST-testprogrammatuur in het elektronische stemapparaat moet het apparaat van een DVDspeler of een ander 'read only'-invoerapparaat zijn voorzien.
-

Het elektronische stemapparaat moet zijn vervaardigd van geleidend metaal; de enige
noodzakelijke openingen zijn die voor het touchscreen, de datalinks, de voedingskabels en de
opening die toegang geeft tot de uitvoer van de stemprint.

-

De printer moet in het elektronische stemapparaat zijn geïntegreerd.

-

Uit TEMPEST-oogpunt moeten speciale technische componenten en onderdelen worden
geselecteerd voor de printer, het touchscreen en de hoofdtelefoons van het elektronische
stemapparaat.

-

Het stembureau is niet bevoegd het stemapparaat te openen, behalve de printer voor het bijvullen
van papier; alleen het gedeelte waarbinnen de stemactiviteiten plaatsvinden moet worden
verzegeld.

-

Het papierformaat mag niet groter zijn dan A6.

-

Het is van belang dat elektronische stemapparatuur zo min mogelijk openingen heeft. Als er
openingen zijn, moeten deze rond zijn. Aangeraden wordt openingen, zoals de opening voor de
uitvoer van de stemprint, met een afdekking te beschermen.

-

De voedingskabels moeten worden afgeschermd. De communicatie tussen de elektronische
stemapparatuur en het bedieningspaneel van de medewerkers van het stembureau moet verlopen
via glasvezelkabels of via een afgeschermde kabel.

-

Voor eventueel op de elektronische stemapparatuur aangesloten hoofdtelefoons, gelden de
volgende eisen:
* de aansluiting van de hoofdtelefoon moet van het schroefbare type zijn en geen plug
* de kabel moet zijn afgeschermd
* de hoofdtelefoon zelf moet zijn afgeschermd.

-

USB-aansluitingen moeten worden afgeschermd

08/AVT-NL/BZK90286

12

4.2 Richtsnoeren voor programmatuur
In deze richtsnoeren worden aandachtspunten genoemd voor het ontwerp van de programmatuur die
in elektronische stemapparatuur wordt gebruikt. Hoewel deze maatregelen de testresultaten niet
beïnvloeden, kunnen ze het risico van geavanceerde TEMPEST-aanvallen aanzienlijk reduceren. Als
besturingssysteem moet worden gedacht aan een speciale "uitgeklede" versie van Linux: Het Linuxbesturingssysteem biedt de mogelijkheid overbodige functies van het besturingssysteem weg te laten.
-

Via speciaal geprogrammeerde programmatuur moeten de op het scherm getoonde kleuren (in
lichte mate) worden gewijzigd (zodanig dat dit voor de kiezer onmerkbaar is). Dit kan worden
gedaan door het maken van een enkel frame “white noise” in de 5 minst significante bits van elke
kleur.

-

De programmatuur moet zodanig worden geprogrammeerd dat een "anti-aliasing"-systeem
ontstaat. De programmatuur zorgt ervoor dat de op het scherm afgebeelde knoppen die door een
kiezer kunnen worden "ingedrukt", zich over minieme afstand verplaatsen of roteren. De
verplaatsing van de knoppen op het scherm is voor de kiezer onzichtbaar.

-

De toepassing van zogeheten "rustling"-routines die de positie of lettergrootte van de op het
scherm getoonde karakters (in lichte mate) veranderen (niet zichtbaar voor de kiezer).

4.3 Richtsnoeren met betrekking tot de omgeving
In deze paragraaf worden aanvullende richtsnoeren beschreven voor de omgeving waarin
elektronische stemapparatuur wordt geplaatst, d.w.z. richtsnoeren voor een stemlokaal.
-

Een elektronisch stemapparaat kan het best tegenover de ramen worden geplaatst.

-

In het stemlokaal mag geen andere technische apparatuur worden gebruikt (ook mobiele
telefoons moeten worden uitgeschakeld).

-

Er moet beleid zijn voor het veilig controleren van een verzegeld apparaat wanneer een apparaat
moet worden vervangen.

08/AVT-NL/BZK90286

13

5. Aanhangsels
Aanhangsel A
Ontwerpachtergrond
Bij het meten van compromitterende emanaties moet bijzondere aandacht aan de bandbreedte
worden besteed. Indien de meetbandbreedte te groot is, kan een zwak smalbandsignaal dat door een
afluisteraar met een zorgvuldig gekozen IF-smalbandontvanger kan worden opgevangen bij de
compliance test niet worden onderscheiden van de meetruis. Indien de meetbandbreedte te klein is,
kan een breedbandpulssignaal dat door een aanvaller via een zorgvuldig gekozen bandbreedte kan
worden opgevangen, tijdens de test evenmin worden onderscheiden. Aangezien een afluisteraar
bruikbare signalen kan opvangen over een groot bandbreedtebereik dat uiteenloopt van 1 kHz tot
meerdere tientallen MHz, bestaat er niet zoiets als een enkele meetbrandbeedte waarmee zowel
smal- als breedbandsignalen kunnen worden opgevangen.
Derhalve moeten meerdere sweeps worden uitgevoerd met verschillende drempelcurves en
meetbandbreedtes. De keuze van 1 KHz als kleinste bandbreedte dekt de signaaltypes die een
afluisteraar met een AM audio-ontvanger zou kunnen opvangen. De keuze van 10 MHz als grootste
bandbreedte heeft vooral betrekking op videosignalen. Hier tussenin verkrijgt een afluisteraar die op
zoek is naar een signaal van een bit of symbol rate f doorgaans de beste resultaten met
meetbandbreedtes binnen het bereik f/2 tot 5f. Een serie sweeps waarbij de opeenvolgende
bandbreedtes met een factor 10 afwijken, vormt een goed compromis tussen de dekking van alle
bandbreedtes die een aanvaller zou kunnen kiezen en de voltooiing van de compliance meting binnen
een redelijk tijdsbestek.
Bij elke sweep wordt begonnen met 10 kHz en wordt de bandbreedte verruimd (normaliter in de reeks
1-2-5-10), zodanig dat de bandbreedte nooit groter is dan de helft van de centrumfrequentie. De
eerste limiet voorkomt combinaties van frequentie en bandbreedte waarbij de ruisprestaties van
sommige spectrumanalyseapparaten teruglopen, de tweede limiet reduceert de scanduur. Wanneer
twee sweeps elkaar zowel qua frequentie als bandbreedte overlappen, hoeft de meting niet te worden
herhaald, aangezien de overeenkomstige drempelcurves elkaar eveneens overlappen.
De drempelcurves worden als volgt bepaald:
• Eerst berekenen we de laagste atmosferische of galactische ruiswaarden die kunnen worden
verwacht op een stille ontvangerlocatie, overeenkomstig ITU-R Aanbeveling p.372-7
(doorlopende lijn in de figuren 2 en 3), of een ruistemperatuur van de antenne van 290 K, naar
gelang van welke waarde hoger is (om rekening te houden met het feit dat een afluisterdoel
doorgaans een achtergrondtemperatuur van circa 20 graden Celsius (kamertemperatuur)
heeft).
• Vervolgens wordt een compensatie toegepast voor het feit dat de antenne zich op een afstand
van 1 m bevindt, terwijl de antenne van de afluisteraar zich op een afstand van ten minste 5 m
bevindt.
• Vervolgens compenseren we voor het feit dat een afluisteraar niet alleen een eenvoudige
dipoolantenne, maar ook een Aygi-Uda-, hoorn- of paraboolantenne zou kunnen gebruiken,
elk met een maximum opening van 1 vierkante meter (op een afstand van 5 m).
• Ook wordt rekening gehouden met de gevoeligheidslimiet van beschikbare actieve
antennesets van het type dat doorgaans voor het meten van compromitterende emanaties
wordt gebruikt.

08/AVT-NL/BZK90286

14

•
•

Ook wordt rekening gehouden met ontvangerruis.
Al deze factoren worden meegenomen om uiteindelijk zodanige drempellimieten in te stellen
dat een afluisteraar geen betere signaal-ruisverhouding kan verwachten dan 20 dB, waarbij de
ruis wordt gemeten via een RMS-detector.

Magnetische metingen zijn niet nodig, want de afstand tussen het elektronische stemapparaat en een
afluisteraar is zodanig dat de magnetische veldsterkte ten opzichte van de elektromagnetische
veldsterkte verwaarloosbaar is. Magnetische emanaties zijn uitsluitend effectief op korte afstand,
d.w.z. op minder dan 5 m.

08/AVT-NL/BZK90286

15

Aanhangsel B
MATLAB-code voor het berekenen van de drempelcurves
% Derivation of compromising-emanations e-field limit curves
% sample frequencies
curves = 1:2;
freqs = logspace(4, 10, 200);
[f, curve] = meshgrid(freqs, curves); % [Hz]
d0 = 1; % measurement distance [m]
logfreqs = log10(freqs);
curves = 1:5;
[f, curve] = meshgrid(freqs, curves); % [Hz]
bw = max(f/1e5, [ min(1e3, freqs/2) ; ...
min(1e4, freqs/2) ; ...
min(1e5, freqs/2) ; ...
min(1e6, freqs/2) ; ...
min(1e7, freqs/2) ]);
bwr = round125(bw, [1 2 5 10]);
% thermal noise at 290 K [dbµV/m] (lambda/2 dipole)
thermalnoise = 20 * log10(f/1e6) + 10 * log10(bw) - 96.8;
% SNR loss of eavesdropper compared to measurement antenna
d = 5; % distance of eavesdropping antenna [m]
pathgain = 20*log10(fieldstrength(d,f)./fieldstrength(d0,f));
receivernoise = (log10(f)-7)*5; % ITT Radio Engineers Handbook
sensitivity = sensitivity_am524(f, bw) + 20; % 20 dB above best R&S antenna kit
figure(1);
semilogx(freqs, ...
dbpwradd(itunoise(f, bw, 1) - pathgain …
- antennagain(f, bw, 1), ...
receivernoise + sensitivity));
title('Fieldstrength');
ylim([-5 90]);
xlabel('Hz');
ylabel('dBµV/m');
grid on;
saveas(gcf, 'limitcurves.png');
saveas(gcf, 'limitcurves.eps');
figure(2);
loglog(freqs, bwr);
title('Measurement bandwidths');
ylim([0.8e3 1.2e7]);

08/AVT-NL/BZK90286

16

xlabel('Centre frequency [Hz]');
ylabel('Bandwidth [Hz]');
grid on;
saveas(gcf, 'limitcurvesbw.png');
saveas(gcf, 'limitcurvesbw.eps');

% add up decibel power levels
function s = dbpwradd(a,b)
s = 10*log10(sum(10.^(cat(3,a, b)./10),3));
% output normalized field-strength value (covering both far field
% and lower alternative near field) of frequency f [Hz] at distance
% r [m] from an emitting short dipole or small loop antenna
function e=fieldstrength(r,f)
lambda = 3e8 ./ f; % wavelength [m]
e = abs(1./(r.*lambda) .* (1 + 1./(j*(2*pi*r./lambda)) + 0./(j*(2*pi*r./lambda)).^2));
% Routine for estimating the gain of practical antennas or arrays
% with centre frequency f [Hz], bandwidth b [Hz], maximum dimension l [m]
function gain=antennagain(f,bw,l)
% auxiliary variables
rb = bw ./ f;
% relative bandwidth [1]
lambda = 3e8 ./ f; % wavelength [m]
% collect achievable gains as a factor (i.e., not dB)
% (along gains along dimension 3, while dimension 1 and 2 are reserved
% frequency and bandwidth, respectively)
% Dipole antennas (lambda/2 or shorter):
% Directivity: 1.5
% Passive lambda/2 usable if aperture > 0.13*lambda^2 (otherwise active)
% Ref: Kraus/Marhefka: Antennas. 3rd ed., McGraw-Hill, 2002, p. 35.
%
Rothammels Antennanbuch. 11th ed., Franckh-Kosmos, 1995, p. 422.
gains = (f > 0) .* 1.63;
% Single Yagi-Uda
% Ref: UCAM-CL-TR-577, p. 95
yagigain = 10.^((7.8 * log10(l./lambda) + 11.3)./10);
gains = cat(3, gains, yagigain);
% parabolic antennas
% ref: Rothammel, p. 728
gains = cat(3, gains, 0.5 .* (pi .* l./ lambda) .^ 2);
[g, t] = max(gains, [], 3);
%figure(4); semilogx(f(1,:), t); figure(1);
gain = 10 * log10(g);
08/AVT-NL/BZK90286

17

% Terrestrial ITU-R P.372 minimum noise [dbµV/m] at frequency f, bandwidth b,
% and antenna gain g
% (Ref: Kuhn, UCAM-CL-TR-577, p. 92)
% We set Fa >= 0, as we assume that the background temperature
% will not drop below 290 K for terrestrial targets
function e=itunoise(f,b,g)
itu = interp1(log10([1e4, 7e4, 1.5e8, 10e9]), [148, 86, 0, 0], log10(f));
e = max(0, itu - 10 * log10(g)) + ...
20 * log10(f/1e6) + 10 * log10(b/1e6) - 36.8;
% Fieldstrength sensitivity of R&S AM524 active antenna system in dBµV/m
% for bandwidth b [Hz] (Ref: AM524 data sheet)
function s = sensitivity_am524(f, b)
s = interp1(log10([1e2 1e3 1e4 1e5 1e6 3e6 1e7 3e7 1e8 2e8 6e8 1e9]), ...
[ 0 -20 -34 -43 -48 -50 -50 -51 -54 -50 -40 -37], log10(f), 'spline');
bcfi = find(f > 3e7 & f < 2e8); % biconical antenna frequency index
s(bcfi) = interp1(log10([3e7 1e8 2e8]), [-50 -54 -50], log10(f(bcfi)), 'spline');
s(find(f > 1e9)) = -37; % extrapolated (horn)
s = s + 10*log10(b); % adjust for bandwidths other than 1 Hz
% round to the nearest s-series member (e.g., [1 2 5 10] or [1 3 10])
function y = round125(x, s)
e = floor(log10(x));
m = x ./ 10.^e;
y = 10.^(e+interp1(log10(s), log10(s), log10(m), 'nearest'));

08/AVT-NL/BZK90286

18

Aanhangsel C

1. Kostenraming
a. Productiekosten
De productiekosten bedragen circa 38.000 euro exclusief belasting; dit omvat de
behuizing, het TFT-scherm, de printer, bekabeling en standaard IT-apparatuur.
b. Meetkosten
Een accreditatiemeting kost 5000 euro; wanneer de constructie identiek is, vindt dit
type meting slechts eenmaal plaats.
De compliance-meting kost 400 euro; dit bedrag behelst uitsluitend de meting,
inclusief arbeidsloon en de registratie van de meetresultaten.
2. Geschatte tijdsduur van de metingen
De accreditatiemeting neemt circa tien dagen in beslag en omvat de voorbereiding, de
meting zelf en de nodige documentatie.
De compliance-meting neemt – wat de voorbereiding en de meting zelf betreft – slechts
circa 40 minuten in beslag; alle andere, niet-tijdkritieke werkzaamheden, zoals vervoer,
verpakking, documentatie e.d. kunnen door anderen worden verricht.
Uitgaande van een 5-daagse werkweek en van de mogelijkheid in twee ploegen te
werken en twee meetruimten te gebruiken, duurt het ongeveer 50 weken om 10.000
apparaten te meten.
Indien met drie ploegen wordt gewerkt, duurt dit ongeveer 33 weken.

08/AVT-NL/BZK90286

19