Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ
АКАДЕМИЯ» (ФГБОУ ВПО «СГГА»)
Кафедра наносистем и оптотехники
Дипломная работа соответствует установленным
требованиям и направляется в ГАК для защиты
Заведующий кафедрой ____________/Д.В. Чесноков/
(подпись)
Дипломная работа
090103 – Организация и технология защиты информации
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ КОНТРОЛИРУЕМОЙ ЗОНЫ ОТ УТЕЧКИ ПО АКУСТИЧЕСКИМ КАНАЛАМ
Выпускник __________ А.В. Корыткова
(подпись)
Руководитель _____________ А.Н. Поликанин
(подпись)
Консультанты _____________ Ю.А. Голиков
(подпись)
_____________ О.П. Ляпина
(подпись)
Нормоконтролёр _____________ В.А. Михайлова
(подпись)
Новосибирск 2013
РЕФЕРАТ
Корыткова Анна Владимировна. Разработка комплексной системы защиты информации контролируемой зоны от утечки по акустическим каналам.
Место дипломирования: Сибирская государственная геодезическая академия, кафедра наноситем и оптотехники.
Руководитель – старший преподаватель СГГА Поликанин А.Н.
2013 г., специальность 090103 «Организация и технология защиты информации», квалификация – специалист по защите информации.
94 с., 18 рис., 13 табл., 20 источников, 3 приложения.
ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ, КАНАЛЫ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ, ИНФОРМАЦИЯ, АКУСТИЧЕСКИЙ КАНАЛ УТЕЧКИ, ЗАЩИЩАЕМОЕ ПОМЕЩЕНИЕ, СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ, АКУСТИКА.
Целью дипломной работы является разработка комплексной системы защиты информации, обеспечивающую выполнение требований соответствующей нормативной базы и блокирование определенных технических каналов утечки информации.
Нормативно-методические документы устанавливают порядок проведения организационных мероприятий по защите акустической информации.
В дипломной работе рассмотрены виды акустических каналов утечки информации. Приведены способы хищения информации с помощью специальных средств. Смоделировано защищаемое помещение и угрозы. Разработана, на основе нормативно-методических документов и проверки помещения на предмет утечки информации, комплексная система защиты информации.
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………..6
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………….8
Акустическая разведка…………………………………………………..…..8
Акустические каналы утечки информации………………………………...8
Общая характеристика технической разведки…………………………...24
Обработка разведывательной информации……………………………....28
Средства хищения информации…………………………………………...31
2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ОБЪЕКТА ЗАЩИТЫ…………………………………....40
3 РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ...47
3.1. Организация работ по защите конфиденциальной информации………...47
3.2. Методики оценки защищенности помещений…………………………….51
4 ВОПРОСЫ ЭКОНОМИКИ……………………………………………………...62
5 ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ…………………...70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………..79
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ………………………………………………………...80
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ……………………………………………………….…81
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………….…83
ПРИЛОЖЕНИЕ А. ТЕХНИЧЕСКИЙ ПАСПОРТ……………………………..…86
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРОТОКОЛ ПРОВЕРКИ ЗАЩИЩАЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ……………………………………………………………………..87
ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПРОТОКОЛ ПРОВЕРКИ ЗАЩИЩАЕМОГО ПОМЕЩЕНИЯ…………………………………….……………………………..92
ВВЕДЕНИЕ
Данная тема дипломной работы является наиболее распространенной в наше время. Защита речевой информации актуальна, для хищения данной информации существует много способов и средств.
Современный этап развития российского общества характеризуется существенным возрастанием понимания роли и актуальности проблем обеспечения безопасности во всех сферах жизнедеятельности. Особенно показателен этот процесс для сферы информационной безопасности, которая за последнее десятилетие вышла из области компетенции сугубо специальных служб.
Информация все в большей мере становится стратегическим ресурсом государства, производительной силой и дорогим товаром. Это не может не вызвать стремление государств, организаций и отдельных граждан получить преимущества за счет овладения информацией, не доступной оппонентам, а также за счет нанесения ущерба информационным ресурсам противника (конкурента) и защиты своих информационных ресурсов.
Была принята Доктрина информационной безопасности в России. Она представляет собой совокупность официальных взглядов на цели, задачи, принципы и основные направления обеспечения информационной безопасности РФ, а также развивает концепцию национальной безопасности РФ применительно к информационной сфере.
На сегодняшний день одним из основных направлений в защите речевой информации является: защита по каналам акустики и вибраций (АВАК). Это и есть основные каналы утечки акустической информации. Следует отметить, что канал акустики и вибраций всегда был и остаётся наиболее наглядным, легкопонимаемым каналом утечки.
Цель дипломной работы – разработать комплексную систему защиты информации, обеспечивающую выполнение требований соответствующей нормативной базы и блокирование определенных технических каналов утечки информации.
Задачи:
составить теоретическую базу;
создать модель объекта защиты;
реализовать комплексную систему защиты информации;
обосновать экономические затраты;
составить раздел безопасности жизнедеятельности.
1 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1 Акустическая разведка
Под акустической разведкой понимается получение информации путем приема и анализа акустических сигналов инфразвукового, звукового, ультразвукового диапазонов, распространяющихся в воздушной среде от объектов разведки. Акустическая разведка (АР) обеспечивает получение информации, содержащейся непосредственно в произносимой либо воспроизводимой речи (акустическая речевая разведка), а также в параметрах акустических сигналов, сопутствующих работе вооружения и военной техники, механических устройств оргтехники и других технических систем (акустическая сигнальная разведка) [9].
АР решает следующие задачи:
дистанционный перехват смысловой речевой информации;
определение технических и тактических характеристик вооружения (В) и военной техники (ВТ) (оценка мощности взрывов боеприпасов и взрывчатых веществ при испытаниях, определение параметров авиационных и ракетных двигателей при стендовых испытаниях и т. д.);
определение характера и направленности работ на военно-промышленных объектах;
определение шумовых сигнатур В и ВТ.
Для решения указанных задач АР использует портативную аппаратуру приема и регистрации акустических сигналов и стационарную аппаратуру их обработки и анализа. Аппаратура АР основана на использовании свойств среды передавать звуковые колебания [9].
1.2 Акустические каналы утечки информации
Физическая природа источника акустической информации может быть различной: биологические системы (человек, животные, птицы, рыбы, микроорганизмы), технические системы (клавиатура, динамики радиоприемников и телефонных трубок, структурные элементы механизмов, приборы» машины, материалы структурных элементов технических систем), смешанные (комбинированные) системы [8].
Чтобы установить возможные пути утечки акустического сигнала, необходимо рассмотреть все носители информации и все физические эффекты, сопутствующие его распространению.
При распространении акустические волны взаимодействуют с различными объектами материального мира. Процесс взаимодействия сопровождается различными ФЭ. В свою очередь, результаты проявления этих ФЭ могут вызвать проявления следующего порядка ФЭ и т. д.
На процесс распространения акустических волн оказывают влияние и те процессы, которые происходят в окружающей среде, те ФЭ, которые там проявляются. Они также могут способствовать образованию каналов, содержащих информацию об акустической волне.
Акустические волны как носители информации характеризуются следующими показателями и свойствами [4]:
скоростью распространения (фазовая, групповая);
величиной затухания или поглощения;
условиями распространения;
мощностью;
интенсивностью (силой);
частотой колебаний.
Частотный диапазон акустического канала утечки информации включает инфразвук, диапазон слышимого человеком звука (16-20000 Гц), ультразвук и гиперзвук. Чаще всего в качестве источника информации используют диапазон слышимого звука и ультразвук.
При распространении акустической волны в воздушной среде энергия передается частицам воздуха, которые приобретают колебательное движение. Если на пути акустической волны нет препятствий, она равномерно распространяется вовсе стороны. Здесь проявляется эффект звукопроводимости, который обусловливает возможность перехвата информации, содержащейся в акустической волне.
Если на пути акустической волны встречаются различные препятствия, например стены помещения, мебель, находящаяся в нем, различное оборудование, окна, двери и т. д., то акустическая волна отражается от них, изменяя направление распространения, поглощается, вызывает колебания элементов окружающей среды. В этом случае проявляются ФЭ отражения, дифракции и поглощения звука, эффект реверберации, эффект преобразования колебаний звуковой волны в упругие колебания частиц твердых тел (материалов объектов окружающей среды), эффект звукопроводимости звуковых колебаний в различных средах, эффект резонанса и др. Все это создает разнообразные возможности для перехвата информации.
Если в объектах окружающей среды вокруг источника акустической информации расположить элементы конструкций, обеспечивающие преобразование энергии акустической волны в другие виды энергии (сигнала), то возможности перехвата информации еще более возрастают.
Приемник акустического сигнала основан, как правило, на преобразовании акустического сигнала в другие виды сигналов с возможностью их записи и последующего воспроизведения. Здесь используются следующие ФЭ: эффект преобразования акустических колебаний в движение элементов механических или электромеханических систем, эффект преобразования акустических колебаний в упругую деформацию тел, в световое излучение, в ультразвуковые колебания, в движение носителей заряда и др. Кроме того, могут использоваться и цепочки преобразований, содержащие по нескольку ФЭ.
К преимуществам использования акустических каналов информации можно отнести:
отсутствие необходимости проникновения в зоны расположения акустического канала;
трудности обнаружения аппаратуры съема акустического сигнала и особенно той, которая устанавливается за пределами контролируемых помещений;
большой выбор в размещении средств получения аудиоинформации;
широкую номенклатуру технических средств съема акустического сигнала;
малые размеры технических средств съема акустического или вибрационного сигнала, высокую надежность и длительное время функционирования;
низкую стоимость технических средств.
Акустические каналы утечки информации подразделяются на прямой акустический канал и акустопреобразовательные каналы (рисунок 1) [4].
Рисунок 1 – Классификация акустических каналов утечки информации
Общим для всех каналов является наличие источника акустической информации, среды распространения и приемника информации.
Рассмотрим особенности различных акустических каналов утечки информации.
1.2.1 Прямой акустический канал
В этом канале утечки информации важную роль играют различные объекты, расположенные в среде распространения акустического сигнала. Это, например, стены зданий, перегородки, межэтажные перекрытия, окна, форточки, двери, воздуховоды, кабельные каналы, пустоты в элементах строительных конструкций и т. д. [4].
В прямом акустическом канале утечки информации проявляются следующие ФЭ: звукопроводимости, звукового давления, отражения, поглощения, реверберации, дифракции, резонанса, суперпозиции, колебательного движения частиц среды распространения звука.
Наиболее простым способом перехвата информации является обыкновенное подслушивание без применения какой-либо аппаратуры.
До сих пор распространенными являются следующие ситуации:
находящиеся в приемной посетители достаточно отчетливо слышат разговоры, происходящие в кабинете должностного лица;
в курилке предприятия обсуждают важные проблемы в присутствии посторонних лиц;
совещания проводятся на нижних этажах зданий приоткрытых окнах или форточках, особенно в летнее время;
ведутся обсуждения проблем «на ходу» при переходе из здания в здание на предприятии, при переходе от проходной до стоянки автомобиля;
в автомобиле.
Достаточно эффективно используется при подслушивании такой способ, как сверление отверстий, в том числе и несквозных в стене смежного помещения. Эффект может быть улучшен при использовании обыкновенной воронки, стакана, донышко которого прижимается к поверхности вокруг отверстия, или медицинского стетоскопа.
Структура прямого акустического канала приведена на рисунке 2.
Рисунок 2 – Структура прямого акустического канала
1.2.2 Акустовибрационный канал
В акустовибрационном канале (или виброакустическом) средой распространения акустических сигналов являются элементы конструкций зданий (стены, потолки, оконные рамы, двери, трубопроводы и другие элементы), элементы конструкций технических систем, находящихся в помещении [4].
Акустические колебания, воздействуя на твердые поверхности, преобразуются в механические колебания частиц твердых тел и распространяются по ним. Так, например, воздействуя на стену помещения, акустический сигнал порождает вибрационные колебания твердого тела, т. е. происходит проявление ФЭ, схема которого представлена на рисунке 3.
Рисунок 3 – Эффект преобразования акустических колебаний в колебания частиц твердого тела (вибрационные колебания)
Большинство твердых тел являются хорошими проводниками звуковых колебаний (вибрационных колебаний).
Вибрационные колебания могут быть непосредственно приняты, преобразованы в электрические колебания, усилены и записаны. А затем, по мере необходимости, могут быть преобразованы в акустические колебания.
Структура акустовибрационного канала приведена на рисунке 4.
Рисунок 4 – Структура акустовибрационного канала
В случае, если источник акустического сигнала будет непосредственно связан с твердой средой, структурная схема будет иметь следующий вид (рисунок 5).
Рисунок 5 – Структура акустовибрационного канала (без воздушной среды)
КПД акустовибрационного канала зависит от величины потерь за счет отражения звука (качество поверхности твердого тела) и за счет преобразования звуковых колебаний в тепловые колебания частиц твердого тела (упругие свойства тела). Кроме того, твердое тело должно обладать хорошей звукопроводимостью, которая также связана с его упругими свойствами.
Физическая схема акустовибрационного канала представлена на рисунке 6.
Рисунок 6 – Физическая схема акустовибрационного канала
1.2.3 Акустоэлектрический канал утечки информации
Акустоэлектрический канал утечки информации возникает в результате преобразования акустических сигналов в электрические, которые являются объектом перехвата. Перехват информации осуществляется за пределами контролируемых помещений и зон [4].
Структура акустоэлектрического канала представлена на рисунке 7.
Рисунок 7 – Структура акустоэлектрического канала утечки информации
Источник акустического сигнала может быть связан с объектами, преобразующими акустический сигнал в электрический, через твердую среду. Одним из основных ФЭ, обеспечивающих такое преобразование, является микрофонный эффект.
Микрофонный эффект – это появление в электрических цепях и цепях радиоэлектронной аппаратуры паразитных электрических сигналов, обусловленных механическим воздействием, в том числе звуковой волны. Название ФЭ взято по аналогии с физическим процессом, происходящим в микрофоне [1].
Перечень объектов, на которых может проявляться микрофонный эффект, очень широк. Так, например, изменяются электрические характеристики элементов различных технических систем: абонентские громкоговорители, дроссели ламп дневного света, электровакуумные приборы, реле, трансформаторы блоков питания, дроссели фильтров, датчики пожарной сигнализации. Рассмотрим некоторые их них.
Катушки индуктивности. Под воздействием акустического сигнала происходит вибрационное перемещение витков обмотки и, как следствие, вариация величины ее индуктивности.
Электрические емкости (конденсаторы с воздушным диэлектриком, подстроенные, электролитические). Под воздействием акустического сигнала происходят вибрационное перемещение обкладок и, как следствие, вариация величины емкости конденсатора.
Сопротивления. Под воздействием акустического сигнала происходит вибрационная деформация резистивных элементов в переменных и подстроечных резисторах, переходное сопротивление между электрическими проводниками.
Электрические цепи (объемный монтаж). Колебания проводников создают вариацию индуктивности и (или) емкости между проводниками.
Звуковой сигнал, воздействуя на якорь электромагнита звонковой цепи телефона, вызывает его механическое колебание. В результате этого изменяется магнитный поток, проходящий через сердечник электромагнита. Это, в свою очередь, вызывает появление ЭДС самоиндукции в обмотке, которая изменяется в соответствии с изменением звукового сигнала. В результате в электрической цепи появляется сигнал, несущий акустическую информацию.
Датчики пожарной и охранной сигнализации. В зависимости от типа может меняться электрическое сопротивление и (или) емкость. В системе пожарной сигнализации защита от утечки речевой информации может быть обеспечена применением в режимных помещениях специальных датчиков, не реагирующих на акустические воздействия, например СИ-1, РИД-1 и др. [18].
В целях защиты от утечки речевой информации через цепи и устройства систем охранной сигнализации также рекомендуется использовать специальные датчики.
Динамики, телефонные капсюли. При воздействии на эти элементы информационных акустических полей происходит преобразование энергии акустического поля, и в электрических цепях, связанных с ними, возбуждается ЭДС, соответствующая информационному сигналу.
Из приведенных примеров видно, что в большинстве случаев при акустоэлектрическом преобразовании вначале происходит преобразование акустических волн в механические колебания различных элементов технических систем, а затем преобразование их в изменяющийся электрический сигнал.
Физическая схема акустоэлектрического канала представлена на рисунке 8.
Рисунок 8 – Физическая схема акустоэлектрического канала утечки информации
1.2.4 Акусторадиоэлектронный канал
Структура канала утечки информации приведена на рисунке 9 [4].
Рисунок 9 – Структура акусторадиоэлектронного сигнала
Здесь сопряжены два канала: акустический и радиоэлектронный, соединенных между собой преобразователем акустического сигнала в радиосигнал. Акусторадиоэлектронный сигнал реализуется, как правило, с помощью закладных устройств, которые создаются специально для подслушивания речевой информации и обеспечивают повышение дальности передачи акустического сигнала, в том числе и за пределы контролируемой зоны. Такой ретранслятор сигнала является более надежным, обеспечивается его длительное функционирование, может быть управляемым.
Важнейшие показатели закладки определяются ФЭ, используемыми для преобразования акустического сигнала в радиосигнал. Здесь используется, как правило, не прямое преобразование, а ряд преобразований: преобразование акустического сигнала в электрический, модификация электрического сигнала (обработка, усиление, шифрование и др.), преобразование электрического сигнала в радиосигнал и другие преобразования.
1.2.5 Акустопараметрический канал
При взаимодействии акустической волны с элементами различных технических систем происходит изменение их электрических, магнитных и электромагнитных параметров. Эти изменения оказывают влияние на параметры электрических цепей, в которых они выполняют свои функции. За счет эффекта модуляции эти электрические или радиотехнические цепи будут нести информационный сигнал, соответствующий акустическому. Такой канал утечки информации называется параметрическим. В литературе называется также «высокочастотным навязыванием». Этот канал используется в нескольких модификациях [4].
Вариант 1. Утечка информации может быть осуществлена путем контактного введения токов высокой частоты от специального генератора в линию, имеющую функциональные; связи с нелинейными или параметрическими элементами технических систем, находящихся в зоне действия акустического сигнала. На этих элементах происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным (электрическим). Электрический сигнал появляется в результате преобразования акустического сигнала.
Нелинейные и параметрические элементы являются для высокочастотного сигнала несогласованной нагрузкой, от которой часть модулированного высокочастотного сигнала отразится и будет распространяться по цепи в обратном направлении, а часть будет излучаться в окружающую среду.
Для приема отраженных или излученных сигналов используются специальные высокочувствительные приемники.
Физическая схема канала приведена на рисунке 10.
Рисунок 10 – Физическая схема акустопараметрического канала (вариант 1)
Вариант 2. К одному из проводов телефонной линии подключается высокочастотный генератор, работающий в диапазоне 50-300 кГц. Подбором частоты генератора добиваются резонанса подвижных элементов телефонного аппарата, что позволяет при положенной трубке добиваться модуляции высокочастотных колебаний генератора низкочастотными колебаниями микрофона, который улавливает и преобразует акустические сигналы, генерируемые в интересующем помещении. Физическая схема канала приведена на рисунке 11.
Рисунок 11 – Физическая схема акустопараметрического канала (вариант 2)
Вариант 3. Электронные приборы, находящиеся в контролируемом помещении, а также специально установленные закладки облучаются извне мощным высокочастотным излучением. Микрофонный эффект, проявляющийся на элементах прибора, модулирует высокочастотное излучение, которое после отражения является носителем акустического сигнала.
Радиоэлектронные устройства осуществляют прием и обработку отраженного излучения, а затем выделение полезного сигнала. Физическая схема канала приведена на рисунке 12.
Рисунок 12 – Физическая схема акустопараметрического канала (вариант 3)
Физические схемы рассмотренных вариантов акустопараметрических каналов отличаются лишь физическими объектами, на которые направлено высокочастотное облучение и которые подвергаются воздействию акустических волн.
1.2.6 Акустооптический канал
Структура канала утечки информации приведена на рисунке 13.
Рисунок 13 – Структура акустооптического канала
Съем информации осуществляется с плоской поверхности, колеблющейся под действием акустической волны, лазерным лучом в ИК-диапазоне, что обеспечивает невидимость его невооруженным глазом. В качестве поверхности, на которую оказывает воздействие акустическая волна, используется внешнее стекло окна [4].
Стекло облучается источником лазерного излучения с внешней стороны, например из окна соседнего дома.
На поверхности соприкосновения лазерного луча со стеклом происходит модуляция лазерного луча акустическими сигналами, генерируемыми в помещении (речь, звуковые колебания работающих технических систем).
После отражения от стекла модулированный по амплитуде и фазе лазерный луч принимается приемником ИК-излучения, преобразуется в электрический сигнал и после соответствующей обработки преобразуется в акустический сигнал, несущий интересующую информацию.
Лазерным лучом можно облучать вибрирующие в акустическом поле тонкие отражающие поверхности (стекла окон, картины, зеркала, стенки шкафов, системных блоков и другой аппаратуры).
Рассмотрим физическую схему лазерной системы (рисунок 14) [4].
Рисунок 14 – Физическая схема лазерной системы перехвата акустической информации
На эффективность работы лазерной системы существенное влияние оказывает воздушная среда, через которую проходит прямой (мощный) и отраженный (маломощный) оптический сигнал. В воздушной среде проявляется эффект светопроводимости. Увеличение дальности прослушивания может быть осуществлено либо увеличением мощности генератора ИК-излучения, либо повышением чувствительности приемника, либо тем и другим вместе.
На обычном оконном стекле при одновременном воздействии звукового сигнала и ИК-излучения проявляются различные ФЭ, показанные на рисунке 14.
Эффекты поглощения света и светопроводимости уменьшают мощность отраженного луча ИК-излучения. Для повышения коэффициента отражения в определенном направлении поверхность стекла должна быть гладкой и чистой. Эти же качества будут улучшать светопроводимость, то есть уменьшать мощность отраженного сигнала.
Использование колеблющихся поверхностей объектов, находящихся внутри помещения, для получения отраженного луча ИК-излучения существенно уменьшает расстояние прослушивания, так как прямой и отраженный лучи должны проходить через три среды как в прямом, так и в обратном направлении: воздушная среда (внешняя) – стекло – воздушная среда внутри помещения.
Для преобразования акустического сигнала в оптический могут быть использованы следующие ФЭ: эффект изменения светопроводимости под действием силы, деформирующей световод, эффект звуколюминесценции, эффект модуляции оптического (лазерного) луча поверхностью отражения, деформируемой звуковыми колебаниями и др.
1.3 Общая характеристика технической разведки
Под технической разведкой понимается целенаправленная деятельность любого государства против другого государства по добыванию с помощью технических средств соответствующих сведений в целях обеспечения военно-политического руководства своевременной информацией по разведываемым странам и их вооруженным силам [8].
Задачи технической разведки – добывание и последующая обработка сведений [9]:
о содержании стратегических и оперативных планов вооруженных сил, их боеспособности и мобилизационной готовности, создании и использовании мобилизационных ресурсов;
о направлениях развития вооружения и военной техники, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работах по созданию и модернизации образцов вооружения и военной техники;
о количестве, устройстве и технологии производства ядерного и специального оружия;
о тактико-технических характеристиках и возможностях боевого применения вооружения и военной техники;
о дислокации, численности и технической оснащенности вооруженных сил;
о степени подготовки территории страны к ведению боевых действий;
об объемах поставок и запасах стратегических видов сырья и материальных ресурсов;
о функционировании промышленности, транспорта и связи;
об объемах, планах государственного оборонного заказа, выпуске и поставках вооружения, военной техники и другой оборонной продукции;
о научно-исследовательских, опытно-конструкторских и проектных работах;
о технологиях, имеющих важное оборонное или экономическое значение;
о сельском хозяйстве, финансах, торговле;
о внешнеполитической и экономической деятельности государства;
о системе правительственной и иных видов специальной связи, о государственных шифрах.
В результате сбора, накопления и обработки данных по перечисленным выше вопросам можно получить достаточно полную информацию о состоянии и перспективах развития военного, экономического и научно-технического потенциала разведуемого государства, определить основные направления его внутри- и внешнеполитической деятельности.
В целях успешного решения поставленных задач ТР организуется и ведется по определенным принципам: целенаправленности, централизации руководства, размещению технических средств разведки (TCP) вблизи государственных границ и на территории разведываемой страны, использованию неразведывательных систем и средств, формированию целевых систем разведки, коллективному использованию добытой информации ТСР, привлечению ученых к обработке информации [7].
Целенаправленность в организации ТР заключается в том, что ее деятельность объединена и направлена в основном против государства – потенциального противника.
Объединение усилий разведок США и других государств происходит в рамках различных блоков и двухсторонних соглашений и выражается в совместной разведывательной деятельности, обеспечении США своих партнеров по НАТО техническими средствами добывания, обработки и передачи разведданных [7].
Централизация руководства заключается в координации высшими политическими функционерами деятельности национальных и ведомственных органов разведки в целях повышения ее результативности и устранения дублирования.
Размещение ТСР вблизи государственных границ и на территории разведываемой страны предполагает использование для целей разведки территорий сопредельных государств, акваторий, находящихся вблизи территориальных вод, зданий посольств, консульств, разрешенных для полетов воздушных международных трасс над территорией разведываемой страны и маршрутов торговых, пассажирских и рыболовецких судов.
Использование неразведывательных систем и средств состоит в привлечении для добывания разведданных целого ряда систем и средств различной ведомственной принадлежности [19]:
систем раннего предупреждения о ракетно-ядерном нападении;
плавучих и наземных командно-измерительных комплексов ракетных полигонов;
систем научно-исследовательских сейсмических станций;
судов пассажирского, торгового, рыболовного флотов, заходящих в территориальные воды и открытые порты;
космических аппаратов национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, используемых для геофизических исследований и наблюдения за окружающей средой.
Целевые системы разведки создаются для получения информации об объектах определенного класса.
К постоянно действующим целевым системам разведки относят:
системы разведки космических аппаратов на орбитах;
системы разведки наземных испытаний ядерных средств;
системы разведки объектов-целей для нанесения ядерных ударов;
системы разведки РЭС, используемых в государственном и военном управлении и в комплексах вооружения.
Коллективное использование добытой информации означает ее доведение до заинтересованных органов высшего политического и военного руководства, разработчиков систем вооружения и командующих вооруженными силами на театрах военных действий.
Привлечение ученых и специалистов к обработке разведывательной информации предполагает сотрудничество органов разведки с учеными и специалистами университетов и научно-исследовательских организаций для качественного анализа разведывательной информации и получения оценок более высокого уровня, особенно по вопросам перспектив развития вооружения и военной техники.
Основными принципами ведения ТР являются комплексность, оперативность, непрерывность, глобальность, плавность и скрытность.
Комплексность означает, что для добывания наиболее полных данных о конкретном объекте применяют различные сочетания разведаппаратуры, основанной на использовании различных физических полей. Принцип комплексности ведения ТР очень важен с точки зрения получения развединформации по различным каналам (физическим полям объекта), повышающим ее надежность и позволяющим получать наиболее достоверные сведения об объектах.
Оперативность ведения ТР предполагает решение поставленных задач в минимально короткие сроки. Известно, что информация со временем теряет свою ценность, поэтому очень важно своевременно добыть и доставить ее в центр сбора и обработки данных.
Непрерывность ведения ТР – добывание разведданных постоянно, в любой обстановке и при любых условиях. Особенно важно при наблюдении за объектами, строящимися или уже создающими угрозу ядерного нападения.
Глобальность ведения ТР заключается в охвате разведывательной деятельностью значительных районов земного шара с одновременным решением разнообразных задач. Принцип глобальности получил наиболее полную реализацию с появлением космических средств разведки. Космическая разведка дает возможности получать информацию об объектах в любой точке Земли.
Плановость ведения разведки означает, что добывание разведывательной информации ведется в соответствии с заранее разработанными программами. В США ежегодно разрабатывается до 200 таких программ. При возникновении каких-либо критических ситуаций или конфликтов осуществляется корректировка разведывательных задач [7].
Скрытность ведения ТР заключается в использовании для добывания развединформации в основном пассивных (по принципу действия) технических средств разведки, в маскировке и камуфлировании разведаппаратуры, широком использование мероприятий по созданию легенд и засекречиванию разведывательных операций.
1.4 Обработка разведывательной информации
Процесс добывания разведывательной информации техническими TCP, как правило, включает 4 основных этапа [8]:
добывание первичных разведданных об объекте различными TCP;
получение разведывательных сведений об объекте на основе анализа первичных разведданных каждого отдельного средства разведки; комплексная обработка разведсведений, полученных при помощи нескольких средств разведки;
подготовка итоговой разведывательной информации для потребителя в соответствии с поставленными разведывательными задачами.
Первичные разведданные содержат всю доступную для соответствующего средства объективную информацию в виде качественных и количественных признаков разведываемых объектов [16].
Добытые первичные разведданные представляют собой снимки объектов и местности в различных диапазонах волн или запись принятых сигналов и результатов измерения их параметров в цифровой или аналоговой форме на фотопленке, магнитной ленте и других носителях, устройствах памяти ЭВМ, а также в донесениях, составляемых операторами неавтоматизированных средств разведки.
Качество добывания первичных данных, с точки зрения возможности выявления признаков разведываемого объекта, зависит не только от технических характеристик средств разведки, но и от свойств и состояния этого объекта, а также от условий ведения разведки (дальности, метеоусловий, времени года и суток, рельефа местности и др.).
Таким образом, на первом этапе добываются первичные разведданные, несущие весь объем информации об объекте.
На втором этапе осуществляется обработка первичных разведданных, полученных каждым отдельным средством разведки.
Разведданные в виде записей измеренных параметров сигналов радиолокационных, гидролокационных, лазерных средств обнаружения и управления оружием используются для распознавания РЭС, а также типов оружия и объектов, на которых эти средства установлены. Распознавание осуществляется путем сравнения параметров принятых сигналов с параметрами известных излучающих средств.
Разведданные в виде записей отраженных радиолокационных и гидролокационных сигналов, спектров ИК излучения, гидроакустических и акустических шумов объектов используются для определения координат и скорости объектов, для их распознавания путем сравнения спектров принятых сигналов с соответствующими «портретами» известных объектов, а также для аналитической оценки размеров, некоторых геометрических и конструктивных характеристик разведываемых объектов по особенностям спектра отраженных (излучаемых) сигналов. Сигнатуры объектов в различных диапазонах волны направляются в автоматизированные банки данных и используются не только в интересах разведки, но и для создания новых систем управления оружием [16].
В случаях, когда полнота и достоверность разведсведений, полученных при помощи одного средства разведки, достаточны для решения поставленной разведывательной задачи, процесс обработки заканчивается на втором этапе и итоговая развединформация готовится на основе этих разведсведений. Если же полученные разведсведения имеют низкую достоверность или по своему составу недостаточны для решения поставленной задачи, то процесс разведки включает в себя третий этап.
На третьем этапе осуществляется комплексная обработка разведсведений полученных с использование различных средств разведки, которая включает привязку сведений от различных средств разведки к конкретным объектам по пространственным, временным и др. признакам; совместный анализ разнородных сведений, относящихся к одному объекту, и взаимную логическую увязку и уточнение; аналитическое определение характеристик объекта, зависящих от совокупности разнородных сведений. При комплексной обработке в полную меру используются также сведения, полученные другими (нетехническими) методами разведки. На этом этапе может производится совместная обработка первичных разведданных от различных средств разведки. Объем сведений, получаемых при комплексной обработке, может значительно превысить суммарный объем исходных разнородных сведений, т.к. при этом учитываются их взаимные связи, которые не могли быть выявлены при раздельном анализе.
Аналитический характер этапа комплексной обработки сведений требует глубоких профессиональных знаний и практического опыта в соответствующей области. В связи с этим комплексная обработка осуществляется, как правило, разведцентрами, имеющими в своем составе специализированные по видам оружия, военным объектам или отраслям производства аналитические подразделения. К работе в этих подразделениях привлекаются ученые и специалисты соответствующего профиля.
Таким образом, разведсведения об объекте, полученные на 3-ем этапе, содержат всю информацию, которую может добыть противник методами технической разведки с учетом одновременного использования других (не технических) методов разведки.
На четвертом этапе осуществляется подготовка итоговой разведывательной информации для различных категорий потребителей в соответствии с их запросами.
Итоговая развединформация представляет собой разведывательные сводки, донесения, справки, аналитические обзоры, технические описания и др. документы, разработанные на основе сведений, полученных на 2-ом и 3-ем этапах.
Органы разведки в сфере своей ответственности разрабатывают разведывательные документы для трех основных категорий потребителей: для высшего государственного, политического и военного руководства, для военного командования на ТВД и для военно-промышленного комплекса [20].
Объем, содержание, направленность, степень детализации или обобщения информации в этих документах определяются в соответствии с запросами конкретных потребителей.
Таким образом, итоговая разведывательная информация представляет собой конечный результат разведывательной деятельности, который практически используется в интересах государственных и военных органов, организаций и предприятий ВПК государства.
Проведенный американскими специалистами сравнительный анализ эффективности различных форм разведки показал, что в современных условиях наиболее информативной является техническая разведка.
Известно, что 20-25 % добываемой разведывательными службами США информации поступает из открытых информационных источников, 20-25 % – из докладов сотрудников официальных представительств США в других государствах, около 5 % – из неофициальных источников и остальная приходится на техническую разведку [20].
Можно считать, что в будущем разведка с использованием технических средств займет ведущее место в добывании информации.
1.5 Средства хищения информации
1.5.1 Прямой акустический канал
Миниатюрные микрофоны. Являются простейшим средством перехвата речевой информации. Используют проводные соединения со звукозаписывающей аппаратурой. Микрофоны могут монтироваться в предметы интерьера помещения, в отверстиях, сделанных в стене из соседнего помещения, в телефонных и сетевых розетках, в оборудовании (системные блоки, принтеры, мониторы, элементы силовых кабелей и т. д.), под плинтусами, в осветительных системах и других объектах. Некоторые типы микрофонов (электретные) имеют очень малые размеры, например 7x5x2 мм и менее [8].
Совершенствование параметров микрофонов идет, с одной стороны, в направлении повышения чувствительности, что связано со стремлением увеличить дальность перехвата акустической информации, а с другой – в направлении решения задачи отделения полезного сигнала от акустических шумов.
Стремление уменьшить размеры микрофонов противоречит возможности улучшения их акустических параметров.
На физическом уровне необходим переход на новые принципы действия. Например, использование акустонанокапиллярного эффекта, проявляющегося в нанотрубках. Под воздействием звука изменяется уровень заполнения капиллярного канала, который можно преобразовать в электрический сигнал. Переход на пленочные наноструктуры позволит существенно уменьшить размеры микрофонов и повысить их КПД.
Могут быть использованы и другие ФЭ, например влияние ультразвука на движение носителей заряда, на поляризацию диэлектрика [18].
Микрофоны направленного действия. Применяются в том случае, когда не удается использовать для перехвата акустической информации контролируемую зону (помещение). Микрофоны этого типа обеспечивают перехват акустического сигнала после многократного его отражения (эффект отражения звука), после прохождения его через открытые окна, форточки, воздуховоды системы вентиляции, через отверстия в стенах и перегородках.
Используют следующие типы направленных микрофонов: параболические, трубчатые, плоские акустические фазированные решетки, органного типа, градиентные.
Параболический микрофон содержит отражатель звукапараболической формы (диаметр 200-500 мм), в фокусе которого установлен микрофон. Используется эффект отражения звука.
Трубчатый микрофон, или микрофон «бегущей» волны, содержит трубку диаметром 10-30 мм и длиной от 15 до 200 мм. Известны модели с трубкой до 1 м. Трубка по окружности имеет щелевые отверстия. Она выполняет функцию звуковода [18].
В акустических фазированных решетках использован принцип размещения на плоскости нескольких десятков либо микрофонов, либо открытых торцов акустопроводов, звук от которых передается микрофону-сумматору. Такой микрофон обладает хорошими маскировочными свойствами (встраивается в стенку портфеля, размещается с внутренней стороны пиджака, используется как декоративный элемент).
Микрофон органного типа представляет собой пучок из нескольких десятков тонких трубок с длинами от нескольких сантиметров до метра и более. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевой линии, проходят в трубки и поступают в предкапсульный объем в одинаковой фазе, и их амплитуды складываются. А звуковые волны, приходящие под углом к оси, оказываются сдвинутыми по фазе, так как трубки имеют разную длину.
Градиентные микрофоны имеют значительно меньшие размеры, чем предыдущие типы. Используется свойство градиентности давления звуковой волны.
Для практической реализации возможностей микрофонов направленного действия (прослушивание на расстоянии до 100 м и более) требуется специальная обработка акустических сигналов по шумоочистке.
Диктофоны. Их разновидностей достаточно много. В последнее время предпочтение отдается цифровым магнитофонам с флеш-памятью: SAMSUNG SVR-240, OLIMPUS DS-150, Спутник 1200. Многие из них оборудованы системой автоматического включения при паузах в разговорах (акустоматом). Диктофоны размещаются в дипломатах, пачках сигарет, в корпусах наручных часов и т. д.
Дальнейшее совершенствование диктофонов идет по пути использования более эффективной микроэлектроники, снижения энергопотребления и уменьшения размеров, исключения каких-либо подвижных элементов.
1.5.2 Акустовибрационный канал
В качестве приемников вибрационного сигнала широко используют контактные микрофоны (стетоскопы), преобразующие вибрационные колебания твердого тела в колебания электрического сигнала, который затем может быть передан, усилен и записан [8].
С помощью стетоскопа можно прослушивать речевые сигналы через стену толщиной до 1 м. Чувствительным элементом стетоскопа является вибродатчик на основе пьезоэлемента, т. е. используется пьезоэлектрический эффект. Конструктивно стетоскоп выполнен в виде элемента цилиндрической формы. Он крепится с помощью клейкого состава или липкой ленты к поверхности элементов строительных конструкций (к стене, перегородкам, выступающей арматуре железобетонных конструкций, коробам системы вентиляции, водопроводным и другим трубам, к оконным стеклам, стенкам шкафов системы электроснабжения и т. д.). Для качества снимаемого сигнала существенное значение имеют места установки, материал вибрирующих элементов.
Важным преимуществом стетоскопов является то, что они могут устанавливаться за пределами контролируемой зоны.
Используются монофонические и стереофонические стетоскопы, в состав которых входят два монофонических стетоскопа, закрепленных на определенном расстоянии друг от друга. Стереофонический эффект повышает качество принимающего виброакустического сигнала, уменьшая влияние различных шумов.
Для повышения эффективности работы стетоскопы объединяют с электронным усилителем (электронные стетоскопы), радиопередатчиком (радиостетоскопы), генератором ИК-излучения (оптические стетоскопы), генератором ультразвукового излучения для передачи сигнала по металлоконст-рукциям зданий (ультразвуковые стетоскопы).
Для съема акустического сигнала выпускается широкий ассортимент различных по назначению вибрационных датчиков: «Молот» (на стену), «Серп» (на раму), «Копейка» (на стекло), КПВ-2 (для стен и перекрытий), КПВ-8 (универсальный), РК 775 (ИК-стетоскоп, дальность 150 м, масса 15 г) и др. [19].
Основные конструктивно-технологические направления развития – это уменьшение размеров стетоскопов и датчиков, использование более эффективных схемотехнических решений (микроэлектроника), снижение энергопотребления, расширение диапазонов (радио, оптического, ультразвукового) передачи информации.
Предъявляемые к ним требования в значительной мере могут быть удовлетворены за счет использования ФЭ в области нанотехнологий.
1.5.3 Акустоэлектрический канал утечки информации
Для перехвата акустического сигнала используются специальные высокочувствительные низкочастотные усилители. Они непосредственно подключаются к цепям, обладающим микрофонным эффектом или несущим акустическую информацию от других объектов в результате проявления на них микрофонного эффекта, например от телефонных аппаратов.
Для создания канала утечки информации могут быть подменены компоненты электрических схем (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности) на такие же компоненты, но обладающие более интенсивным проявлением микрофонного эффекта [8].
В связи с развитием электронной аппаратуры, сокращением, а в некоторых случаях полным исключением элементов, содержащих электромеханические системы, переходом на интегральную схемотехнику значимость этого канала утечки информации уменьшается.
1.5.4 Акусторадиоэлектронный канал
Широкое распространение получили радиозакладки. Радиозакладка, или радиомикрофон, – это комплексная система миниатюрного исполнения, содержащая микрофон, модулятор, генератор, антенну и источник питания. Перехваченная с помощью микрофона акустическая информация преобразуется в электрический сигнал, который обрабатывается, а затем излучается антенной как электромагнитная волна. Переданный сигнал попадает в приемник и преобразуется в акустическую информацию (сигнал) [4].
Функционирование радиозакладки может быть управляемым как извне, так и появлением речевого сигнала.
Ввиду малых размеров радиозакладки легко камуфлируются под бытовые приборы, устанавливаются в щелях строительных конструкций, в различных отверстиях, крепятся к элементам интерьера помещения.
Радиозакладки созданы на основе самых новых достижении электронной техники и радиоэлектроники. Используются особенности распространения радиоволн, построения диаграмм направленности антенн, применяемых как для передачи информации, так и для ее приема.
Передача информации закладкой может осуществляться не в момент генерирования акустической информации, а значительно позже, что препятствует ее выявлению, так как средства контроля и постановки помех работают, как правило, одновременно с генерированием акустической информации. Для этой цели в составе закладки имеются современные средства записи информации, не имеющие электромеханических элементов.
Радиозакладки работают в УКВ, СВЧ и ИК-диапазонах.
В заданное время записанная информация «выстреливается» в эфир.
Российской фирмой ЗАО «ЗЕТ-1» разработана серия радиомикрофонов для различного применения.
Структурная схема радиозакладки приведена на рисунке 15.
Рисунок 15 – Структурная схема радиозакладки
РМК 012 – радиомикрофон с кварцевой стабилизацией частоты, непрерывного действия (48 часов), дальность передачи информации 150-200 м; диаметр 30 мм, толщина 7 мм; легко устанавливается в труднодоступных местах с помощью липкой ленты.
РМК 061 – универсальный базовый модуль закладного радиопередатчика, имеет встроенный микрофон, гибкую антенну, вывод для подключения питания 3-6 В; размер 23х9x6 мм.
РМК 140 – радиомикрофон с питанием от электросети 220 В; предназначен для скрытой установки во внутренние полости удлинителей, сетевых розеток, выключателей, распределительных коробок, электроприборов различного назначения; изделие выполнено в виде двух блоков: передатчика (52х12,5х6 мм) и блока питания (45х2х10 мм); дальность передачи до 300 м.
Развитие радиомикрофонов идет в направлении расширения выполняемых ими функций: сжатие и кодирование выходного сигнала, снабжение акустопуском, источниками питания длительного действия, совершенствование камуфлирования, расширение частотного диапазона работы.
1.5.5 Акустопараметрический канал
По функциональному назначению используются следующие технические средства: генераторы радиоизлучений, приемники радиосигналов, передатчики и приемники радиостанций для KB и УКВ диапазонов.
ANG-2000 – генератор радиочастотных сигналов.
Крона 6000М – приемник радиочастотных сигналов.
АПК «ПОИСК-01» содержит высокочувствительный приемник радиосигналов на частотах от 30 до 2000 МГц, внешнюю и внутренние антенны.
XPLORER-FM – приемник для диапазона 30-2000 МГц.
АУ-3 – широкополосный антенный усилитель, диапазон 0,1-1000 МГц.
Winradio 3100i-DSP – компьютерный сканирующий радиоприемник.
IC-R8500 – сканирующий приемник, диапазон 0,1 МГц-2 ГГц.
GM 300 – мобильная радиостанция, диапазон 136-174 МГц, 403-470 МГц, мощность 1-45 Вт.
GP 340 – портативная радиостанция (фирма MOTOROLA).
MICOM-2 – радиостанция (фирма MOTOROLA), КВ-волновая, диапазоны 1,6-30 МГц, мощность 125 Вт.
1.5.6 Акустооптический канал
Современные лазерные системы позволяют осуществлять прослушивание разговоров, ведущихся в помещениях, на расстоянии от 100 м до 1000 м. Размер отраженной поверхности не менее 30х40см. Зарубежными фирмами производятся такие системы, как HKG GD-7800, PK-1035SS и др. Это переносная малогабаритная аппаратура, работающая в ближнем ИК-диапазоне волн. Аппаратная передающая часть с лазерной системой устанавливается на треногу и может фиксироваться в различных положениях. Приемник при независимом исполнении используется таким же образом. В состав аппаратуры могут входить наушники и магнитофон для записи электрических сигналов, получаемых после приема и преобразования оптических сигналов в электрические. Лазерный излучатель и приемник могут быть установлены как в одном месте, так и разнесены в пространстве.
Питание лазерной системы осуществляется от сети переменного тока или автономного источника питания.
Масса комплекта не более 15 кг.
Недостаток лазерных систем – зависимость их от гидрометеорологических условий. При тумане, задымлении, запылении, осадках светопроводимость воздушной среды существенно ухудшается и может носить флуктуационный характер.
Совершенствование лазерных систем идет в направлении уменьшения размеров, массы, энергопотребления, в направлении повышения чувствительности приемной части с тем, чтобы можно было принимать сигнал от меньших поверхностей.