Защита акустической (речевой) информации

Зашумление

Когда пассивные методы защиты не могут обеспечить необходимый уровень безопасности, применяют активные методы защиты, в частности, зашумление.

Для защиты помещений применяют генераторы шума и системы вибрационного зашумления, которые формируют шумовые, "речеподобные" и комбинированные помехи. Наиболее часто из шумовых используются следующие виды помех:

• "белый" шум - шум с постоянной спектральной плотностью в речевом диапазоне частот;
• "розовый" шум - шум с тенденцией спада спектральной плотности 3 дБ на октаву в сторону высоких частот;
• шум с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот;
• шумовая "речеподобная" помеха - шум с огибающей амплитудного спектра, подобной речевому сигналу.

Наиболее эффективно информационный сигнал маскируют помехи, близкие к сигналу по спектральному составу.

Самые простые методы получения белого шума сводятся к использованию "шумящих" электронных элементов с усилением напряжения шума (различные диоды, транзисторы, лампы). Более совершенными являются цифровые генераторы шума, которые генерируют сложные колебания в виде временного случайного процесса, близкого по свойствам к процессу физических шумов. Цифровая последовательность двоичных символов в цифровых генераторах шума представляет собой последовательность прямоугольных импульсов с псевдослучайными интервалами между ними. Период повторения всей последовательности значительно превышает наибольший интервал между импульсами.

Средства создания акустических помех можно разделить на следующие виды:

• генераторы шума в акустическом диапазоне;
• устройства виброакустической защиты;
• технические средства ультразвуковой защиты помещений.

Генераторы шума получили достаточно широкое распространение ввиду своей простоты и относительной дешевизны. Принцип защиты – маскировка непосредственно полезного информативного сигнала, чаще всего белым шумом с корректированной спектральной характеристикой. Следует отметить, что работа генератора шума может вызвать дискомфорт у людей, работающих в защищаемом помещении.

Наиболее эффективным активным средством защиты являются устройства виброакустической защиты. Данные устройства позволяют защититься от прослушивания с помощью проводных микрофонов, радиомикрофонов, электронных стетоскопов и т.п. Принцип защиты – внесение виброакустических шумовых колебаний в элементы конструкции здания. Типовая система виброакустической защиты состоит из генератора шума и 6-25 вибрационных излучателей. Дополнительно в состав системы могут включаться звуковые колонки (спикеры). Работает всё следующим образом. Генератор формирует шум в диапазоне звуковых частот. Передача колебаний шума на элементы конструкции производится с помощью пьезоэлектрических и электромагнитных вибраторов (излучателей) с элементами крепления. Так как уровень шума, создаваемого генератором, выше уровня речевого сигнала в твердых телах, но ниже уровня слышимости, этот тип зашумления целесообразно применять во всех случаях, когда существует возможность утечки с помощью структурного звука.

Рассмотрим систему акустических и вибрационных помех "Шорох-3" ( рис. 14.4). Система "Шорох-3" компании "Маском" пришла на смену популярных в России систем "Шорох-1М" и "Шорох-2М", производство которых на настоящий момент остановлено.

Рис. 14.4. Система "Шорох-3"

Основные технические характеристики данной системы:

1. число октавных полос в каналах – 6;
2. число независимых каналов – 2 (на каждый блок);
3. максимальная выходная мощность одного канала – не менее 5 В;
4. время непрерывной работы системы без ухудшения основных характеристик – 24 часа.

Помеховый сигнал представляет собою шум с распределением плотностей вероятности мгновенных значений, соответствующим нормальному закону, со спектром частот от 175 до 11500 Гц.

Основные преимущества Шорох-3:

• Соответствие параметров шумового сигнала требованиям нормативно-методических документов;
• Постоянный контроль состояния нагрузки и уровня помехового сигнала;
• Дистанционное включение и выключение системы по проводному или радио каналам связи и возможность голосового управления включением ("акустопуск");
• Отсутствие каналов утечки информации за счёт акустоэлектрических преобразований в элементах системы;
• Неограниченное расширение системы (увеличение модулей);
• Применение широкого спектра вибровозбудителей и акустических излучателей;
• Возможность оптимальной настройки системы с минимумом паразитных шумов в помещении.

Средство Шорох-3 имеет сертификат соответствия ФСТЭК России.

Рассмотрим также зарубежный виброакустический шумогенератор ANG-2000 (фирма REI, США). Внешний вид представлен на рисунке 14.5.

Рис. 14.5. Виброакустических шумогенератор ANG-2000

ANG - 2000 генерирует равномерный нефильтруемый шум в полосе звуковых сигналов, регулирует уровень шумовой помехи и управляет акустическими датчиками OMS - 2000 и вибрационными датчиками TRN - 2000. К одному ANG - 2000 может быть подключено от 1 до 18 датчиков TRN - 2000 и OMS - 2000.

Акустический датчик OMS - 2000 генерируют "белый" акустический шум и используются для зашумления части помещения, например стола ведения переговоров. При этом громкость шума регулируется на AMG-2000. Виброизлучатель TRN – 2000 генерирует сплошную шумовую нефильтруемую вибропомеху на ограждающие конструкции, тем самым обеспечивая противодействие таким видам подслушивающих устройств как проводные микрофоны, вмонтированные в ограждающие конструкции, контактные или прокалывающие микрофоны, радиопередатчики, установленные в электрические розетки, а также лазерные и микроволновые системы съема информации с окон строительных конструкций. Технические средства ультразвуковой защиты помещений появились сравнительно недавно. Их отличительная особенность – воздействие на микрофонное устройство и его усилитель ультразвуковым сигналом с мощностью, достаточной для блокирования усилителя или возникновения значительных нелинейных искажений. Преимуществом данных устройств является их работа в ультразвуковом диапазоне, практически незаметная для человека.

Во время работы генераторов шума и устройств виброакустической защиты возникают паразитные шумы, которые нарушают нормальные условия труда и вносят определенную долю дискомфорта в защищаемом помещении. При этом увеличение мощности помехи приводит к увеличению мощности паразитного акустического шума. Поэтому одной из основных задач производителей "зашумляющей" техники является обеспечение соответствия параметров шумового сигнала требованиям нормативно-методических документов.

Подавление диктофонов

Диктофон является одним из наиболее популярных средств для съема информации. Это обусловлено простотой использования, малыми размерами и относительной дешевизной данных устройств. Поэтому в настоящее время вопрос подавления диктофонов часто выделяют в отдельную тему при рассмотрении способов защиты информации от утечки по акустическим каналам утечки.

Для подавления диктофонов используют генераторы мощных шумовых сигналов дециметрового диапазона частот. Эти сигналы воздействуют на микрофонные цепи и усилительные устройства диктофонов и записываются на диктофон вместе с полезными сигналами. Зона, в которой устройство может подавлять диктофоны, зависит от мощности излучения, свойств антенны и типа зашумляющего сигнала. Средний радиус зоны подавления – 5 метров, ширина сектора – 30-80 градусов.

Дальность подавления зависит от:

• материала корпуса диктофона (металл или пластик);
• тип микрофона (выносной или встроенный);
• размеры диктофона;
• ориентация диктофона в пространстве.

Рис. 14.6. Подавитель диктофонов "Шумотрон-3"

Рис. 14.7. Подавитель диктофонов "Сапфир"

По типу применения подавители диктофонов подразделяются на портативные и стационарные. Первые, как правило, изготавливаются в виде кейса и имеют устройства дистанционного управления/контроля.

Стационарные выполняются в виде отдельных модулей: генератор, блок питания, антенна. Модульность позволяет оптимально разместить генератор на объекте защиты.

На рисунке 14.6 представлен подавитель диктофонов "Шумотрон-3", который имеет модульную конструкцию. Вес данного устройства – 5 кг, зона подавления – шаровой сектор с углом не менее 60 градусов, дальность подавления – 2м.

В настоящее время появились устройства подавления диктофонов, представляющие собой генераторы ВЧ-сигналов со специальным видом модуляции. ВЧ-сигнал обрабатывается в диктофоне вместе с полезным и сильно его искажает. Одним из таких устройств является "Сапфир", внешний вид которого представлен на рисунке 14.7. Главное отличие "Сапфира" заключается в том, что даже если соотношение сигнал/шум будет равно единице, разборчивость речи будет все равно плохая.

Следует отметить, что устройства подавления диктофонов достаточно дороги. Например, "Шумотрон-3" стоит порядка 70 000 рублей. Вторым фактором, останавливающим их распространение, является маленькая зона подавления. Последняя проблема решается путем применения либо нескольких устройств, что является дорогим решением, либо нескольких антенн. В частности, рассмотренный подавитель диктофонов "Сапфир" имеет в комплекте три антенны с разными диаграммами направленности. Совместное использование этих антенн позволяет формировать зону подавления необходимой формы.