2.3 Эксперимент по исследованию направленности

Поскольку свойства направленности для реализованной модели направленного микрофона обусловлены пространственной селективностью акустической антенны, то для их анализа достаточно рассмотреть диаграммы зависимости регистрируемого мембраной микрофона уровня звукового давления от угла направления на источник звука в двух случаях: с установленной акустической антенной и без нее (см. рис. 6).

В качестве источника звука используется генератор шумового сигнала речевого диапазона частот системы «Соната–АВ», для измерения звукового давления ― виброшумомер SVAN 959. Вывод микрофона МК16 У–11 (штекер Jack 2,5 мм) присоединяется к разъему типа TNC виброшумомера посредством соответствующего переходника. Так как чувствительность и другие характеристики микрофона данного типа отличаются от оригинального микрофона GRAS 40AE, для корректности измерений необходима калибровка, которая осуществлялась с помощью акустического калибратора SV 30A. Калибровочные поправки вводятся в прибор автоматически при измерении акустического сигнала, генерируемого калибратором. В этом случае проходит проверка всего измерительного тракта.

Поскольку измерения проводятся в помещении без специальной отделки звукопоглощающими материалами, то акустическое поле не является свободным, что значительно ухудшает направленность реализованной модели. Для улучшения частотных характеристик прибора SVAN 959 включен специальный встроенный фильтр диффузного поля. Также включен взвешивающий фильтр C, используемый при измерениях, связанных с речевым акустическим сигналом.

Уровень звукового давления, усредненный за 30 минут (при выключенном генераторе шума) в помещении составил УЗД₁ = 55,0 дБ. Поэтому регистрируемые в зависимости от угла направления на источник звука уровни звукового давления УЗД_i корректировались по формуле:

УЗД = 20lg(10^(УЗДi^/20) –10^(УЗД1^/20) (23)

Соответствующие абсолютные погрешности имеют вид (с учетом того, что исходные погрешности измерений SVAN 959 не превосходят 0,7 дБ):

ΔУЗД_i = 0,7(10^(УЗДi^/10) +10^(УЗД1^/10)^1/2/(10^(УЗДi^/20) –10^(УЗД1^/20) (24)

Также необходимо учесть погрешность угла поворота: 2,5^◦ (половина цены деления шкалы). График зависимости УЗД от угла направления на источник звука в случае с установленной антенной показан сплошной линией, без антенны — штриховой:

Рис. 6. Диаграмма зависимости УЗД от угла направления на источник звука

Анализ диаграммы показывает, что без акустической антенны микрофон ведет себя как ненаправленный приемник звука; избирательная резонансная система существенно повышает направленные свойства. Наличие несимметричных боковых лепестков может быть объяснено несимметричностью расположения трубок акустической антенны.

2.4 Способы защиты от прослушивания.

«Промежуточными звеньями» между источником акустического речевого сигнала и микрофоном направленного действия могут быть: открытые окна или форточки, приоткрытые двери, вентиляционные выходы, отверстия электропроводки, щели и трещины в строительных конструкциях, неплотности дверных и оконных проемов.

Далее рассмотрены следующие типовые способы защиты от прослушивания применительно к вышеперечисленным каналам утечки:

• Обнаружение, локализация и изъятие технических средств прослушивания;

• Энергетическое сокрытие (путем звукоизоляции, звукопоглощения и зашумления);

Поскольку использование направленных микрофонов происходит без захода на контролируемую зону, то основным методом их обнаружения является визуальный контроль прилегающей к защищаемому зданию территории. Службу защиты информации предприятия должно настораживать частое появление возле здания людей с очень длинными и толстыми зонтиками; кейсами или чемоданами, а также частая и продолжительная парковка автомобилей возле здания. Однако визуальный контроль не может считаться достаточной мерой по противодействию подслушиванию — например, в случае расположения направленного микрофона органного типа в соседнем здании или применении фазированной акустической решетки, скрываемой под одеждой, вероятность обнаружения этих устройств практически равна нулю [3].

Следует сказать, что для противодействия утечки информации по рассмотренным выше каналам существенную роль играют организационные меры защиты ― регламентация ведения конфиденциальных переговоров, разъяснение персоналу опасности утечки речевой информации и т. д. К инженерно-техническим мерам противодействия можно отнести [12]:

• Применение доводчиков двери, блокировка открытия окон;

• Звукоизоляция отверстий и проемов путем применения специальных гильз, прокладок, вязкоупругих заполнителей и т.д.

• Установка перед вентиляционными отверстиями экранов, или установка в них глушителей;

• Акустическое зашумление помещений.

Критерием защищенности речевой информации является отношение сигнал/шум, при котором качество подслушиваемой речевой информации ниже допустимого уровня. Понимание речи невозможно, если отношение уровня шума к уровню сигнала равно 6–8, и акустический сигнал не воспринимается человеком как речевой, если это отношение равно 8–10. Для гарантированной защищенности речевой информации разность уровня сигнала и уровня шума должна составлять не более –10 дБ, причем эта величина увеличивается на 6 дБ в случае использования технического приемника с частотной коррекцией, компенсирующей снижение чувствительности слуха в области низких частот.

Если для воздуховодов в месте их выхода из помещений (см. параграф 1.3) отношение сигнал/шум превышает допустимые нормы, и вывод воздуховода находится в пределах прямой видимости с соседних зданий, окружающей территории, и т. д., то необходимо уменьшить энергию акустического речевого сигнала путем применения глушителей. Глушитель — специальная конструкция, при распространении акустической волны в которой наблюдается ее интенсивное поглощение.

В случае если рассмотренные выше пассивные средства защиты не приводят к достижению требуемого результата, используются активные средства защиты ― акустическая маскировка информационного сигнала. В настоящее время существует большое количество различных систем активной виброакустической маскировки: системы «Заслон», «Кабинет», «Барон», «Порог–2М», «Фон–В», «Шорох», VNG–012 GL, VNG–006, ANG–2000, NG–101 [12]. Однако нужно помнить, что акустический шум может создавать дополнительный мешающий для сотрудников фактор, вынуждает повышать громкость разговора.

При разработке и реализации мер по защите от прослушивания с помощью направленных микрофонов, необходимо уделять особое внимание таким принципам инженерно–технической защиты информации как рациональность (минимизация ресурса, расходуемого на защиту информации) и комплексность. Так, для того, чтобы не быть прослушанным с помощью направленного микрофона в помещении, достаточно просто закрыть окно (вопреки существующему некомпетентному мнению направленные микрофоны акустического типа снимать информацию со стекла не могут). В то же время используемые для предотвращения утечки по акусто-радиоэлектронному каналу средства акустической маскировки информационного сигнала в ряде случаев обладают эффективностью и в отношении противодействия подслушиванию посредством направленных микрофонов.

Для оценки степени опасности направленных микрофонов и, соответственно, выработки мер защиты, необходимо знание реальных возможностей этих устройств по перехвату речевой информации. Следует заметить, что приведенные выше в параграфе 1. 5 данные о дальности съема акустического речевого сигнала зачастую сильно завышены производителем в рекламных целях. Сотни метров могут быть достигнуты только в исключительных случаях: образование звукового канала, благоприятные для прослушивания условия окружающей среды и др., что подробно рассматривалось в параграфе 1. 3.

В загородных условиях расстояние прослушивания с помощью направленного микрофона составляет 30–100 м. В условиях города практически невозможно проводить съем информации с расстояний, превышающих 10–15 м на шумной улице, 15–25 м — в остальных случаях [5].

Следовательно, эффективность применения микрофонов направленного действия в значительной мере определяется тем, насколько удается сократить расстояние от устройства до источника речевого сигнала. В таком случае массогабаритные характеристики направленного микрофона, его маскируемость, начинают играть существенную роль.

Однако «оперативное» применение направленного микрофона затрудняет использование основного его преимущества — острой диаграммы направленности. Размер «акустического пятна», которым является рот говорящего, составляет не более 20 см² [11]. На расстоянии 100 м, особенно в случае незакрепленного портативного направленного микрофона, случайный порыв ветра, вибрация от проезжающего рядом транспорта, дрожания рук и т. п. будут уводить «прицел» на некоторое расстояние. Когда ось диаграммы направленности микрофона сместится относительно своего первоначального положения всего на 1^° при расстоянии 100 м, центр «акустического пятна» переместится на 1,75 м. Если при этом источник звука тоже перемещается, то вероятность получения информации с такого расстояния стремится к нулю.

Стационарный направленный микрофон органного типа с оптическим наведением лишен описанного выше недостатка, что вкупе с компьютерной адаптивной пространственно–временной фильтрацией акустических помех дает возможность предполагать большую дальность съема информации. Однако своеобразной платой за это является потеря мобильности устройства из-за его больших размеров, значительная сложность маскировки.

Специфика ТКУИ с применением НАМ органного типа состоит в том, что в этом случае каналы утечки чаще имеют постоянный, нежели эпизодический (при использовании других типов направленных микрофонов — более мобильных и легко маскируемых) характер. Так, прослушивание с помощью последних зависит от множества случайных факторов ― от того, состоится ли конфиденциальный разговор за пределами контролируемой зоны, при открытом окне или двери, при переходе из одного здания организации в другое, от взаимного расположения источника шумов, подслушивающего и говорящего, от того, насколько близко удастся приблизиться к источнику речевого сигнала и т. п. Для направленного микрофона органного типа более вероятны схемы применения, когда он находится в близлежащем здании в пределах прямой видимости, и жестко ориентирован на вентиляционный выход, щель в окне или аналогичный воздуховод.