Міністерство освіти і науки України
Національний технічний університет України
«Київський політехнічний інститут
імені ІГОРЯ СІКОРСЬКОГО»

Методи та засоби технічного захисту інформації

опорний конспект лекцій

Рекомендовано Методичною радою КПІ ім. Ігоря Сікорського 
як навчальний посібник для здобувачів ступеня бакалавра за освітньою програмою «Системи технічного захисту інформації»
спеціальності  125 «Кібербезпека»

Київ
КПІ ім. Ігоря Сікорського
2021

Методи та засоби технічного захисту інформації: Опорний конспект лекцій [Електронний ресурс] : навч. посіб. для студ. спец. 125 «Кібербезпека» / КПІ ім. Ігоря Сікорського ; уклад.: В.М. Луценко, Д.О. Прогонов. – Електронні текстові дані (1 файл: 1,80 Мбайт). – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021. – 289 с.

Гриф надано Методичною радою КПІ ім. Ігоря Сікорського (протокол № 8 від 24.06.2021 р.) 
за поданням Вченої ради Фізико-технічного інституту (протокол № 10 від26.04.2021 р.)

Електронне мережне навчальне видання

Методи та засоби технічного захисту інформації

опорний конспект лекцій

Укладачі:	Луценко Володимир Миколайович, канд. техн. наук, с.н.с., доц.
Прогонов Дмитро Олександрович, канд. техн. наук, доц.	
Відповідальний редактор	Мачуський Євгеній Андрійович, д-р техн. наук, проф.	
Рецензент	Качинський А.Б., д-р техн. наук, проф., проф. кафедри інформаційної безпеки НТУУ «КПІ ім. Ігоря Сікорського»	

	Метою навчальної дисципліни "Методи та засоби технічного захисту інформації" є вивчення базових понять та принципів функціонування пристроїв з точки зору можливості утворення каналів витоку інформації, а також ознайомлення з їх реалізацією та конструюванням на прикладах найбільш поширених пристроїв, присутніх на ринку. Увага приділяється, також, питанням, що складають зміст проблематики технічного захисту інформації, а саме, нелінійним перетворенням, каналам побічних випромінювань та рівням захищеності від несанкціонованого доступу. Здійснюється ознайомлення студентів з основними фізичними принципами створення і характеристиками приладів та інших засобів захисту інформації від витоку. Технічні засоби розглядаються на базі типових функціональних елементів, вузлів, пристроїв, приладів і комплексів технічного захисту інформації.
 КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2021
ЗМІСТ

Перелік скорочень
Вступ
Розділ 1 ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ
1.1 Інформаційна безпека держави
1.2 Нормативно-правові основи технічного захисту інформації
1.3 Інформаційні ресурси
1.4 Основні визначення та терміни
Розділ 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНІЧНИХ КАНАЛІВ ВИТОКУ ІНФОРМАЦІЇ
2.1 Технічні канали витоку інформації
2.2 Технічні канали витоку інформації при її передаванні лініями зв’язку5
2.3 Канали витоку інформації в телекомунікаційних системах
2.4 Технічні канали витоку зорової інформації
2.5 Несанкціонований доступ до інформації, яка обробляється засобами обчислювальної техніки
2.6 Технічні канали витоку інформації, які виникають при роботі обчислювальної техніки,  
за рахунок побічних випромінювань та наведень
2.7 Акустичні та віброакустичні канали витоку мовної інформації з виділених приміщень
2.8 Закладні пристрої.
Розділ 3 ЗАСОБИ ВИЯВЛЕННЯ КАНАЛІВ ВИТОКУ ІНФОРМАЦІЇ
3.1 Пошук каналів витоку інформації, яка передається перехоплювачем  за радіоканалом
3.2 Радіоприймачі, селективні вольтметри та аналізатори спектру
3.3 Аналіз стану та пошук закладних пристроїв телефонних ліній та електромереж
3.4 Комплексні пошукові пристрої та системи
3.5 Технологія нелінійних локаторів.
3.6 Додаткова техніка.
3.7 Детектори брехні
Розділ 4 ПРИСТРОЇ ЗАХИСТУ ТА ПРОТИДІЇ
4.1 Засоби захисту приміщень від витоку мовної інформації
4.2 Засоби захисту провідних ліній від витоку інформації технічними каналами
4.3 Засоби захисту тзпі та дтзс від витоку технічними каналами
4.4 Пристрої захисту від несанкціонованого доступу до приміщень. Пристрої біометрії
Розділ 5 МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ ОБРОБЛЮВАНОЇ ТЗПІ ВІД ВИТОКУ ТЕХНІЧНИМИ КАНАЛАМИ
5.1 Властивості та вимоги щодо засобів екранування
5.2 Типові системи заземлення технічних засобів
5.3 Особливості та вимоги до засобів фільтрування інформаційних сигналів
5.4 Якісні характеристики засобів зашумлення
5.5 ЗІ в структурованих кабельних  мережах
Розділ 6 КРИПТОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ, ПОШИРЮВАНОЇ ТЕЛЕФОННИМИ МЕРЕЖАМИ ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ
6.1 Мета та задачі математичних методів захисту інформації
6.2 Класифікація методів криптографічного захисту інформації
6.2.1 Методи симетричного шифрування даних
6.2.2 Методи асиметричного шифрування даних
6.2.3 Методи гешування даних
6.2.4 Методи перевірки цілісності даних
6.3 Методи криптоаналізу повідомлень
6.4 Криптографічні методи захисту мовної інформації
6.5 Аналогове скремблювання
6.6 дискретизація мови з подальшим шифруванням
Розділ 7 МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ
7.1 Закон загасання поля та критерій захищеності
7.2 Нормовані рівні завад в каналах витоку
7.3 Вимірювання та розрахунок радіусу  зони перехоплення спектральних складових інформативного сигналу
7.4 Визначення рівня захищеності конфіденційної інформації від витоку за рахунок 
наведень на дтзс та їх комунікації
7.5 Оцінка захищеності мовної конфіденційної інформації
7.6 Графічний метод розрахунку радіусу зони ІІ (r2) технічних засобів обчислювальної техніки
Розділ 8 СПЕЦІАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ В ОБЛАСТІ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ
8.1 Тестові режими роботи пк
8.2 Комп’ютери в захищеному виконанні
Розділ 9 Зовнішній захист об’єктів інформаційної діяльності
9.1 Загальні питання щодо корпоративних систем
9.2 Питання загроз інформації у захищених автоматизованих системах
Розділ 10 Силовий деструктивний вплив на інформаційні системи
Розділ 11 Типові рішення задач в галузі ТЗІ
Список літератури

ПЕРЕЛІК СКОРОЧЕНЬ

АМ – амплітудна модуляція
АРМ – автоматизоване робоче місце
АТС – автоматична телефонна станція
АЦП – аналогово-цифровий перетворювач
АЧХ – амплітудно-частотна характеристика
ВДЖ – вторинне джерело живлення 
ВП – виділене приміщення
ВСП – вихрострумний перетворювач
ГТЕ – германське товариство електротехніків
ГЧУ – груповий час уповільнення
ДТЗС – допоміжні технічні засоби і системи
ДФ – дестабілізуючі фактори
ЕМС – електромагнітна сумісність
ЕПЗ – енергопоглинаюча здатність
ЕРС – електрорушійна сила
ЖД – жорсткий диск
ЗІ – захист інформації
ЗОТ – засоби обчислювальної техніки
ІБ – інформаційна безпека
ІзОД – інформація з обмеженим доступом
ІС – інформативний сигнал
ІТЗ – інженерно-технічний захист
ІЧ – інфрачервоний
КВ – канал витоку
КЗ – контрольована зона
КЗЗ – комплексні засоби захисту
КСХ  – коефіцієнт стоячої хвилі
ЛМ – локальна мережа
ЛОМ – локальна обчислювальна мережа
ЛПМ  – лінійне передбачення мови
МБ – монітор безпеки
МСКР – Міжнародна спеціальна комісія щодо радіозавад
НД ТЗІ – нормативний документ технічного захисту інформації
НЛ – нелінійний локатор
НС – небезпечні сигнали
НСД – несанкціонований доступ
НЧД – нормований частотний діапазон
ОЗП – оперативний запам’ятовуючий пристрій
ОІД – об’єкт інформаційної діяльності
ОС – операційна система
ПВП – псевдовипадкова послідовність
ПЕМВ – побічні електромагнітні випромінювання
ПЗ – програмне забезпечення
ПЗП – постійний записуючий пристрій
ПЕМВН – побічні електромагнітні випромінювання та наведення
ПЕОМ – персональна електронно-обчислювальна машина
ПК – персональний комп’ютер
ПНЧ – підсилювач нижніх частот
ПТК – програмно-технічні комплекси
СДВ – силовий деструктивний вплив
СЗІ – система захисту інформації
СКБД – система керування базою даних
СКМ –структурована кабельна мережа
СОП – система охорони периметру
СПД – система передачі даних
ТЗ – технічні засоби
ТЗІ – технічний захист інформації
ТЗОС – технічні засоби охоронної сигналізації 
ТЗПІ (ОТЗ) – технічні засоби приймання, обробки, зберігання та передавання інформації
ТЗР – технічні засоби розвідки
ТКЗК – телефонні канали загального користування
ТЧ – тональна частота
ФКЗ – Федеральна комісія щодо зв’язку
ЦАП – цифро-аналоговий перетворювач
ЯКРЗ – японська комісія щодо радіозавад

ВСТУП

Тяга до чужих секретів є природною властивістю багатьох людей, хоча з моральної точки зору це підлягає осудженню. Можливість передбачити дії супротивника, наприклад вождя сусіднього племені, отримати відомості про плани конкурента, нейтралізувати інтриги родичів є завданням політиків, комерсантів та звичайних людей. Питання захисту секретів ставилося та вирішувалося людською цивілізацією з давен. У першій книзі Біблії «Буття» (третьому розділі) йдеться про витік інформації шляхом несанкціонованого доступу до дерева знань (добрі та злі) перших людей на Землі. Тут присутні такі атрибути розвідки, як посули, позбавлення, бажання більшого, тощо, і в результаті – бути більш інформованим. 
Приховування від сторонніх осіб змісту письмових текстів можна знайти, наприклад, у написах на древньогрецьких трунницях, древньоєврейських звитках, працях відомих науковців Епохи Відродження середньовіччя. При цьому питання створення нових підходів до захисту інформації вирішувалися паралельно з розвитком шпигунства (розвідки). Так державна та військова переписка у давнину супроводжувалася винаходом різних криптографічних методів захисту змісту цієї переписки від супротивника, тобто від несанкціонованого доступу або витоку інформації. За 400 років до н.е. у Спарті використовували шифрування на циліндрі. На циліндр спірально намотується звиток паперу, після чого на звитку паралельно вісі циліндра записується текст, рядок за рядком. В результаті, на розгорнутому звитку літери розміщувалися без помітного ладу. Для прочитання тексту потрібно було намотати папір на циліндр того ж діаметру.
За 300 років до н. е. у Греції була написана праця «Тактикус» про приховані повідомлення, а за 200 років до н. е. винайдено полібанський квадрат, який вміщує 5х5=25 клітин для 24 літер грецького алфавіту та пробілу, що вписувалися до квадрата за довільним порядком. При шифруванні тексту необхідна літера відшуковувалася у квадраті та замінялись на іншу з того ж стовпчика, але з верхнього рядка. Отримувач мав такий самий квадрат та розшифровував текст, здійснюючи процедуру у зворотному порядку. 
Юлій Цезар в листуванні з Цицероном використовував те, що наразі звуть шифром заміни. Спочатку кожній літері алфавіту співставлявся її порядковий номер. При шифруванні записується не сама літера, а така, номер котрої є більшим на число К (ключ шифру). Для алфавіту з m літер правило шифрування виглядає так:
n = K + l⋅ mod(m),
де: n – номер літери, отриманий в результаті шифрування літери з номером l. Тобто використано операцію підрахунку за модулем m, при виконанні котрої записується не сама сума K + l, а добуток від розділення цієї суми на m. 
Загалом шифр Цезаря є шифром простої заміни, при якому одна літера замінюється іншою за визначеним правилом – ключем шифрування. Якщо алфавіт складений з m = 32 символів, тоді кількість перестановок може бути m!=2,63⋅1035. Розшифрування шляхом  прямого перебирання 106 ключів за секунду вимагає 8,3⋅1021 років часу. 
     	Розвитком шифру простої заміни є шифр француза Блеза Віженера, створений у ХVI віці. Тут ключем слугує слово, тобто послідовність з порядкових номерів літер ключа. Сам ключ, якщо це необхідно, повторюється, та підписується під повідомленням (шифрування з відкритим ключем в каналі зв’язку), після чого виконується складання за модулем m у кожному стовпчику, який вміщує по одній літері повідомлення та ключа. 
В Росії при Петрі 1 під впливом ідей Лейбніца була створена рахівна палата для розвитку криптографії. 
     	Розвиток технологічної промисловості став передумовою створення машин для шифрування.  Третій президент США Джеферсон, ще до свого президентства наприкінці ХVIII сторіччя, винайшов шифрувальні колеса. Перша практична машина шифрування створена Вернамом у 1917 році і тоді ж з’явилася роторна шифромашина фірми Сіменс «Енігма». Машина пережила багато версій до електромеханічного приладу версії 1923 року для шифрування-розшифрування текстів шляхом зашифровування кожної літери за допомогою цілого набору механічних роторів та електричних приводів. Подальша модернізація суттєво не змінювала таку версію, а лише вдосконалювала її вузли. 
     	Паралельно в Японії була створена та використовувалася «алфавітна пишуча машина типу 97», яку американці назвали «Пурпурна». В «Пурпурній» шифромашинці дві печатні машинки були поєднані в єдиний пристрій. Вихідний текст набирався на одній машинці, а на другій одночасно з’являвся зашифрований. Перехідний пристрій, який за рахунок електроприводів та механічних важелів передавав рух від однієї машинки до іншої, являв собою пристрій шифрування.
Праці Бекона, К. Шенона, фон-Неймана, Диффі Хелмана розвинули шифрування до стану технології. Розвиток лічильної техніки перевів створення шифромашин в технологію створення комп’ютерних криптопротоколів.
В шифруванні мови не останнє місце займають скремблери. Як стверджують історики (наприклад, А. В. Стефанович, у.т.н. 14-го НДІ МО РФ в статті «Правительственная система засекреченной радиотелефонной связи США: из истории создания и применения» в журналі «Конфидент», июль-август, 1997, с. 69-72) ще у 20-і роки у США був розроблений 5-смуговий скремблер з частотною інверсією та перестановками і динамічним режимом зміни коду за кожні 20 секунд. Він отримав назву А-3. У. Черчіль та Ф. Рузвельт полюбляли вести розмови за допомогою А-3, що викликало занепокоєння деяких керівників-спеціалістів, у тому числі у начальника штабу армії США генерала Д. Маршала. Таке занепокоєння мало під собою підстави, але епізод з системою зв’язку у Перл-Харбар наочно показав, що такі системи як А-3 мають використовуватися та розвиватися. Інша справа – це розвиток тактики їх використання. Події в Перл-Харбарі почалися 7 грудня 1941 року зранку, коли Д. Маршалл отримав дані про те, що японці мають напасти на його військову базу. Генерал Д. Маршалл не наважився вести зв'язок з командувачем обороною на Гаваях через А-3, а віддав розпорядження зашифровувати повідомлення звичайним шляхом та передавати радіотелеграфом. На Гаваях повідомлення розшифровували, роздруковували та передавали командувачу. Уся процедура була дуже повільною і командувач обороною в Перл-Харбарі отримав дані про атаку на нього запізно, і в результаті 5 лінкорів з 8-ми були затоплені, а 3 інші пошкоджені. Усього було виведено з ладу 18 кораблів, загинули тисячі людей. Звісно, при використанні оперативного зв’язку через А-3, мабуть можна було уникнути таких втрат. 
Значного розвитку отримали засоби інформаційної атаки та захисту внаслідок шпигунських дій між Америкою та СРСР в рамках різних державних та міждержавних програм шпіонажу, як політичного, так і економічного. 
За період 1947…1948 р.р. США та Великобританія підписали угоду про співробітництво UKUSA (UK та USA), про створення мережі перехоплення радіоповідомлень, яка налаштована проти СРСР. Пізніше, коли до угоди приєдналися Нова Зеландія, Канада та Австралія (угода «великолепной» п’ятірки), проект UKUSA трансформувався у проект Echelon. На відміну від інших аналогічних систем електронного шпигунства, система Echelon не була військовою системою. Система мала вести нагляд за членами урядів, різними організаціями, бізнесменами, тощо. Echelon перехоплював дані електронної пошти, телексів, факсів, телефонів. Система розгорталася від 70-х до 90-х років. Але найбільшу перспективу та розвиток отримала на той час інша програма –  TEMPEST (Telecommunications Electronics Material Protected from Emanating Spurious Transmissions), програма створення технічних засобів  в захищеному виконанні, розроблена американським Агентством Національної Безпеки (АНБ). До такого кроку приводить логічний висновок про те, що втрата своїх секретів дорожча за вкрадені чужі. Одночасно в СРСР розгорнулася програма «Протидії іноземним технічним розвідкам». Таким чином, почали розвиток дві різні програми двох найбільших Держав, які відрізнялися одна від одної за підходами та призначенням. 
Наразі TEMPEST підтримується та має подальший розвиток як в Америці, так і в Європі. 

Розділ 1 ЗАГАЛЬНІ ПИТАННЯ ІНФОРМАЦІЙНОЇ БЕЗПЕКИ

1.1 Інформаційна безпека Держави

    	Наразі інформацію можна розцінювати в якості одного з вирішальних ресурсів розвитку ‒ тому, що вона впливає на життєдіяльність як кожної держави окремо, так і на міждержавні відносини. Державна інформаційна політика має передбачати не тільки права громадян, юридичних осіб та держави на вільне отримання, розповсюдження і використання інформації, але і враховувати необхідність захисту державних інформаційних ресурсів, конфіденційної інформації та інтелектуальної власності. 
     	В процесі розвитку методологія і техніка захисту інформації (ЗІ) пройшли шлях розвитку від окремих розрізнених механізмів захисту до системної концепції захисту [1]. Суттю системної концепції є поєднання у раціональний спосіб таких заходів, як комплекс організаційно-правових, інженерно-технічних, криптографічних та оперативно-розшукових заходів ЗІ в певній організаційній формі, – системі захисту інформації (СЗІ). Однією з обов’язкових умов інформаційного суверенітету держави є проведення заходів, спрямованих на ЗІ [2].

1.2 Нормативно-правові основи технічного захисту інформації

     	Інформаційна безпека (ІБ) базується на правовій та нормативній базах, що має своє відображення у статті 17 Конституції України, законі «Про інформацію» від 02.10.1992 р., закону «Про державну таємницю» від 21.09.1999 р., та в документах з переліку нормативних актів  України з питань технічного захисту інформації від 23.04.2001 р. 
     	Оскільки інформаційний простір належить планеті, а не окремій державі, інформаційна безпека є проблемою загальною, міждержавною. Вивчення юридичних проблем щодо комп’ютерних злочинів, призвело, наприклад, до розробки «Проекту Європейської конвенції про кіберзлочинність», до перегляду «Национальной информационной стратегии, как основе внешней и внутренней политики США в ХХІ веке», до створення в Росії «Доктрини інформаційної безпеки РФ».
     	В 70-х роках минулого сторіччя в СРСР державна задача щодо забезпечення безпеки інформації була сформульована у концепції протидії зарубіжним технічним розвідкам. Було введене поняття – канал витоку інформації. Увага приділялася таким каналам, як перехоплення електромагнітних випромінювань з інформаційними сигналами, несанкціоноване підключення до апаратури та лініям передавання даних або незаконне використання зареєстрованих терміналів користувача, несанкціонований доступ до інформації за рахунок використання спеціальних приладів і математичного та програмного забезпечення, пряме викрадення інформаційних носіїв чи копіювання інформації.
    	Саме відтоді почали розвиватися методи захисту від витоку інформації за рахунок побічних електромагнітних випромінювань та наведень. Засобами захисту визначалися: програмні засоби; програмно-апаратні засоби; засоби локалізації випромінювань (екранування та фільтрація); встановлення завад. 
     	З початку 90-х років за рахунок появи приватних підприємств методи та засоби інформаційної безпеки розширилися. До інтересів технічного захисту інформації додалися підходи, направлені на запобігання блокування каналів передачі інформації, протидію дезінформації (спотворення інформації, навмисне або випадкове), створення режимів роботи технічних засобів з малими рівнями випромінювань. 
     	Наразі вимоги до інформаційної безпеки засобів обчислювальної техніки 
розуміють ширше, за рахунок вимог до конфіденційності, цілісності, доступності інформації, до біологічному захисту оператора, до захисту від силового деструктивного впливу (при цьому регламентуються правила користування комп’ютерами, наприклад шведським стандартом MPRII або ТСО, російським СанПиН 2.2.2.542-96 та ГОСТ 50948-96), Українським законом України «Про боротьбу з тероризмом». З змінами та доповненнями,  внесеними Законом України від 31 травня 2005 р, № 2600-IV, тощо. Нормативний базис України щодо системного формування інформаційної безпеки та її складових елементів визначається сукупністю законів України, таких як [3], [4], «Про основи національної безпеки України», статті Конституції України,  закону «Про Службу безпеки України», закону України «Про внесення змін до Кодексу України про адміністративні правопорушення щодо встановлення відповідності за порушення законодавства про державну таємницю», тощо.
     	Технічні засоби різного призначення безперервно змінюються за складом, способом виконання, функціональними можливостями. Паралельно адаптуються до них тактичні підходи та апаратура інформаційної атаки. При цьому важливим є вдосконалення та подальший розвиток Державної законодавчої бази. Такий процес має бути безперервним, що наявно підтверджується останніми законами, такими, як «Закон України про внесення змін до деяких законів України щодо діяльності Державної служби спеціального зв’язку та захисту інформації України» №879-IV, 30 січня 2009 р. опублікований, наприклад, у виданні «Бизнес и безопасность», №2, 2009, с. 54.

1.3 Інформаційні ресурси 

     	З точки зору структури інформаційних ресурсів інформація розподілена як за режимом доступу, так і за правовим режимом Рис. 1.1.
     	В Україні захистом інформації є сукупність організаційних, технічних та правових заходів, спрямованих на запобігання нанесенню збитків інтересам власника інформації. Наведений перелік заходів потрібно розглядати саме в такій послідовності. Це означає, що організаційні заходи є базою будь-якої СЗІ, і об’єкт захисту може теоретично повністю обслуговуватись (забезпечуватись) організаційними заходами, без залучення технічних. Таким чином, технічні заходи є заходами технічної, інтелектуальної, ергономічної, тощо, підтримки організаційних заходів. Правові заходи розглядаються як такі, які інспектують використані можливості організаційних і технічних заходів на предмет їх відповідності щодо законодавчих норм держави і, таким чином, обмежують їх можливості до рамок діючого законодавства.

Така, що складає предмет держтаємниці                

Інша, передбачена законом таємниця

Конфіденційна

Таємна

Інформація

Відкрита

Інформація з обмеженим доступом
(ІзОД)

За режимом доступу

За правовим режимом

Гриф «Таємно»

Гриф ЦТ 

Гриф ОВ

ОВ-особливої важливості; ЦТ-цілком таємно.

Рис. 1.1 Розподіл інформації за структурою інформаційних ресурсів 
(ст. 28, 29, 30 «Закону України Про інформацію»[3])

     	Особливий інтерес представляє інформація, яка може бути віднесена до державної таємниці. Така інформація розповсюджується [4 (стаття 8)] у сферах оборони, економіки, науки і техніки, зовнішніх відносин, державної безпеки та охорони правопорядку. Розголошення такої інформації може завдати шкоди національній безпеці України і підлягає охороні державою.

1.4 Основні визначення та терміни

     	Основним об’єктом ЗІ є ІзОД, тобто інформаційні ресурси, зокрема ті, що містять відомості, які належать або до державної таємниці, або до конфіденційної інформації.
    	Носіями ІзОД, які вимагають захисту, є:     
●	Технічні засоби приймання, обробки, зберігання та передавання інформації (ТЗПІ), які також називають основними технічними засобами (ОТЗ), а саме: системи та засоби інформатизації (засоби обчислювальної техніки (ЗОТ), інформаційно-обчислювальні комплекси, мережі та системи); програмні засоби (операційні системи, системи керування базами даних та інше загальносистемне та прикладне програмне забезпечення), автоматизовані системи керування, системи зв’язку та передавання даних, технічні засоби отримання, передавання та обробки ІзОД (звукозапис, звукопідсилення, звукосупроводження, переговорні та телевізійні пристрої, засоби тиражування та виготовлення документів та інші технічні засоби обробки графічної, алфавітно-цифрової та змістовної інформації), їх інформативні фізичні поля.
●	Допоміжні технічні засоби і системи (ДТЗС), тобто технічні засоби і системи, які не належать до ТЗПІ, але розташовані в приміщеннях де обробляється ІзОД, або можуть знаходитися під впливом полів, створюваних ТЗПІ. До них відносяться технічні засоби відкритого телефонного та гучномовного зв’язку, системи пожежної та охоронної сигналізації, системи енергопостачання, радіотрансляційна мережа, системи годинофікації, енергопобутові прилади, трубопровідні комунікації, лінії зв’язку, кабелі енергопостачання, тощо, а також самі приміщення, де оброблюється  ІзОД.
      	При організації захисту інформації ТЗПІ слід розглядати як систему, що включає до свого складу основне (стаціонарне)  обладнання, кінцеві пристрої, з’єднувальні лінії (сукупність дротів та кабелів, що прокладені між окремими ТЗПІ та їх елементами), розподіляючі та комутаційні пристрої, системи електроживлення, заземлення.
     	Окремі технічні засоби або група технічних засобів, що призначаються для обробки ІзОД, разом з приміщенням, де вони розташовані, складають об’єкт ТЗПІ. Під об’єктом ТЗПІ розуміють, також, виділені приміщення (ВП), що призначені для проведення секретних заходів і які можуть взагалі не мати у своєму складі ТЗПІ.
     	В якості елементів каналів витоку інформації найбільший інтерес представляють ТЗПІ і ДТЗС, які мають вихід за межу контрольованої зони (КЗ). КЗ є зоною, де виключена можливість появи осіб чи транспортних засобів, які не мають постійних або тимчасових перепусток.
     	Окрім з’єднувальних ліній ТЗПІ і ДТЗС за межу КЗ можуть виходити дроти та кабелі, які не мають до них відношення, але які проходять через приміщення, де вони встановлені, а також металеві труби опалення, водопостачання та інші струмопровідні металоконструкції. Такі дроти, кабелі і струмопровідні елементи називають сторонніми провідниками. 
     	Перехоплення інформації можливе в межах деякого простору, який оточує ТЗПІ. Такий простір є простором (або зоною) розвіддосяжності. Визначають дві зони розвіддосяжності [5]:
     	Зона, де є можливим перехоплення (за допомогою розвідувального приймача) побічних електромагнітних хвиль та подальша розшифровка інформації, яку вони несуть, (це є зона, в межах котрої відношення  «сигнал/завада» вища за деякий нормований рівень) називається  зоною 2 з радіусом r2. 
     	Простір навкруги ТЗПІ, в межах якого на випадкових антенах наводяться інформаційні сигнали (тобто такі, які є носіями ІзОД) вищі за нормований рівень, називають  зоною 1 з радіусом r1.
     	У визначенні зони 1 присутнє поняття випадкової антени, котрою вважається мережа ДТЗС чи сторонні провідники, здатні приймати побічні електромагнітні сигнали. Випадкові антени можуть бути зосередженими та розосередженими. 
     	Зосереджена випадкова антена представляє собою компактний технічний засіб, наприклад телефонний апарат, гучномовець радіотрансляційної мережі, тощо. Для зосередженої випадкової антени визначають радіус зони 1, який зазвичай позначають символом r1.  До розосереджених випадкових антен відносять випадкові антени з розосередженими параметрами, такі, як кабелі, дроти, металеві труби та інші струмопровідні комунікації. Для таких антен визначають радіус зони 1, який зазвичай позначають символом r1/. 
     	У кожному випадку інтерес представляють тільки такі сигнали, які є носіями ІзОД і які потенційно можуть перехоплюватися засобами розвідки. Таким чином у складі побічних випромінювань можуть бути як сигнали з інформацією, яку потрібно захищати, так і сигнали, перехоплення яких не є небезпечним (наприклад штатні сигнали пристрою живлення з частотою первинного живлення 50 Гц, або 100 Гц після двонапівперіодного випрямлення у трансформаторних пристроях живлення, сигнали керування кадровою та строковою розгортками телеприймачів, тощо). Сигнали, перехоплення яких є небезпечним, називають небезпечними сигналами (НС). НС має дві обов’язкові властивості, які повинні бути присутніми в ньому одночасно. Цими властивостями є:
     	1. НС це такий сигнал, у складі якого присутня інформативна компонента ІзОД, тобто присутній інформативний сигнал (ІС). При визначенні наявності інформативної компоненти до уваги приймається тільки факт кореляції присутності циркулюючої ІзОД з будь-яким параметром сигналу, наприклад будь-якою модуляцією, або часовим параметром сигналу або характером параметрів спектру, тощо. Причому визначається саме факт такого зв’язку (кореляції), і не важливо, вдається розшифрувати присутню у сигналі інформацію, чи ні. Такий підхід використовується тому, що не можна визначити можливості технічних засобів розвідки вірогідного противника, які теоретично здатні перевищувати відомі можливості розшифровки на невизначену величину; 
     	2. НС це такий сигнал, рівень ІС якого перевищує деякий нормований рівень над завадою. Цей нормований рівень визначається в залежності від характеру ІзОД (є предмет держтаємниці чи нема, відноситься інформація до телекомунікаційної чи мовної, та ін.). Нормований рівень (норма) визначений в нормативних документах з технічного захисту інформації (ТЗІ), тобто в НД ТЗІ, які розроблені для всіх видів інформації та всіх видів технічних засобів (ТЗ), тобто і ТЗПІ і ДТЗС. 
     	Якщо хоч одна властивість сигналу відсутня, такий сигнал не є НС, і захисту не підлягає.
     	НС обстежують в діапазоні частот від 0 до 1 ГГц. Такий діапазон називають нормованим частотним діапазоном (НЧД) НС для ТЗПІ. Для ДТЗС НЧД складає значення від 0 до 30 МГц. НД ТЗІ розробляють саме для цих діапазонів частот. Звідси і термін – нормований діапазон, тобто такий, для якого створені офіційні нормативні документи - норми. 
     	Величини норм НС залежать від ступеня секретності інформації. У свою чергу, ступінь секретності інформації визначає категорію об’єкту інформаційної діяльності (ОІД), де інформація циркулює. В залежності від особливих умов розташування об’єктів встановлені категорії норм за визначеним для кожного виду ТЗ каналом витоку інформації (КВ):
     	1. Перша категорія – для об’єктів, на яких циркулює інформація, яка вміщує відомості з грифом «особливої важливості» (ОВ);
     	2. Друга категорія – для об’єктів, на яких циркулює інформація, яка вміщує відомості з грифом «цілком таємно» (ЦТ);
     	3. Третя категорія – для об’єктів, на яких циркулює інформація, яка вміщує відомості з грифом «таємно»;
     	4. Четверта категорія – для об’єктів, на яких циркулює конфіденційна інформація, що є власністю держави, гриф «для службового користування» (ДСК).

Розділ 2 ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНІЧНИХ КАНАЛІВ ВИТОКУ ІНФОРМАЦІЇ

2.1 Технічні канали витоку інформації

     	Перехоплення інформації, що обробляється на об’єктах ТЗПІ, здійснюється технічними каналами.
     	Під технічним каналом витоку інформації (ТКВІ) розуміють сукупність об’єкту розвідки, технічного засобу розвідки (ТЗР), за допомогою якого отримується інформація про цей об’єкт, та фізичне середовище, де розповсюджується інформаційний сигнал та завада. За суттю під ТКВІ розуміють спосіб отримання за допомогою ТЗР розвідувальної інформації про об’єкт розвідки. При цьому форма представлення інформації може бути довільна.
     	Сигнали є матеріальними носіями інформації. За своєю фізичною природою сигнали можуть бути електричними, електромагнітними, акустичними, оптичними, тощо.
     	В залежності від природи сигнали поширюються у визначених фізичних середовищах. Середовищем поширення можуть бути газові, рідинні, тверді середовища. Наприклад, повітря, конструкції будівель, струмоведучі кабелі та дроти, земляний ґрунт тощо. 
     	Для прийому та вимірювання параметрів сигналів використовують ТЗР. Принцип утворення НС в технічних засобах [6] полягає в тому, що кожний технічний засіб містить ті чи інші фізичні перетворювачі, функції яких засновані на різних фізичних принципах дії. Лише маючи уявлення про дію кожного з них, можна виявити неконтрольовані прояви фізичних полів, що утворюють КВ.
     	Перетворювачем взагалі є прилад, який перетворює зміни однієї фізичної величини в зміну іншої. Зовнішньою ознакою наявності перетворювача є розширення спектру перетвореного сигналу Рис. 2.1.

Перетворювач фізичних величин

вхідний сигнал
зі спектром, утвореним 
f1 , f2,… fn складовими

вихідний сигнал
зі спектром, утвореним 
f1 , f2,… fк складовими

при обов’язковій умові:  n < k, де n та k - цілі додатні числа

Рис. 2.1 Ознаки перетворювача  

	Внутрішньою ознакою перетворення для перетворювача є нелінійність будь-якої характеристики його перетворення, в тому числі такої характеристики, яка не використовується в даному штатному режимі його роботи, але є принципово присутньою. Наприклад, при роботі напівпровідникового транзистора у складі каскаду підсилення використовується його властивість посилювати електричну величину сигналу (напругу, струм, потужність) у тому числі в лінійному режимі підсилення. При цьому, якщо режим лінійного підсилення не порушується при роботі каскаду, розширення спектру вхідного сигналу на виході не спостерігається, тобто КВ не утворюється. Але якщо враховувати, наприклад, можливий вплив теплової енергії на каскад, тоді можлива зміна положення робочої точки вольт-амперної характеристики підсилення, а з нею зміна характеру лінійності. Якщо ж розглянути ще й можливий вплив зовнішніх акустичних коливань (наприклад, акустичний мовний сигнал від розташованого поблизу персоналу) на конструктивні елементи транзистора, а через них на кристал транзистора, тоді очевидно, що вібраційні коливання що поширюються в кристалі викликають мікрофонний ефект, і в спектрі вихідного електричного сигналу з’являються нові складові.
Такі перетворення зазвичай називають мікрофонним ефектом і прилад працює як специфічний мікрофон. Крім того, при наявності поруч розташованих інших каскадів перетворення, сигнали різного характеру від цих інших каскадів впливають на даний каскад, визначеним чином складаючись, або накладаючись на сигнал даного каскаду. Виникають канали паразитного перетворення, які зовсім не обов’язково мають лінійний режим перетворення, який відповідає штатному.
     	Початком будь-якого приладу є чутливі елементи – датчики. Вони є джерелами електричного сигналу, і також входять до складу перетворювачів. Датчики бувають двох видів – спеціально розроблені для створення необхідного вихідного сигналу та випадкові, які є результатом недосконалості пристрою.
     	Датчики або перетворюють сигнал, або перетворюють енергію. Таким чином, на датчик (або будь-який елемент, який розглядається як датчик) діють деякі сили, які породжують визначену реакцію Рис. 2.2.

Наведення електро- магнітних сигналів (ВЧ нав’язування)

Акустичний вплив

Позитивний зворот- ний зв’язок 

Перетворювач (елемент) пристрій, виріб, тощо.

Побічні випромінювання

Паразитне генерування

Мережами живлення

Колами заземлення

витік

ДІЯ

РЕАКЦІЯ

Рис. 2.2 Варіанти утворення небезпечних сигналів 

Приклад реалізації перетворювачів – звукопідсилювальна система. Тут мікрофон (вхідний перетворювач) перетворює звук (впливову фізичну величину) в електричний сигнал, який підсилюється підсилювачем низької частоти (ПНЧ) (звуковий діапазон, перетворення здійснюється над потужністю), а за цим, надходить на гучномовець (вихідний перетворювач). Таким чином, у відносно простому пристрої присутні декілька перетворювачів фізичних величин, деякі з яких перетворюють неелектричні сигнали в електричні, а деякі перетворюють електричні сигнали в електричні. Принципово можливі будь-які перетворення будь-яких величин в будь-які. Тому визначення можливих перетворювачів є складною задачею, реальне рішення котрої досяжне тільки професіоналам. Характерним при цьому є те, що спеціалісти з радіотехнічних дисциплін, які не є спеціалістами з ТЗІ, загалом не в змозі вирішувати таке завдання в повному обсязі і безпомилково. Радіоінженер є вихованим на принципах, які дозволяють аналізувати процеси в радіотехнічних засобах що є штатними для цих засобів. Процеси утворення КВ є процесами, які для радіоінженера є паразитними, і з якими він звик боротися своїми, зазвичай заздалегідь визначеними методами. В ТЗІ ці паразитні процеси і є предметом вивчення, аналізу та використання, для досягнення визначених цілей (або для інформаційної атаки, або для захисту ТЗ від створення КВ). Такий підхід є специфічним і не є характерним для радіоінженера або радіофізика, а тому вимагає від них перебудови мислення, що не завжди досяжне. У свою чергу, при вирішенні задач ТЗІ спеціаліст з інформаційної безпеки має досконало орієнтуватись в області радіотехніки та радіофізики і додатково спеціалізуватись на процесах та режимах роботи ТЗ, що виникають поза рамками інтересів інших спеціалістів. 
     	Перетворювач є тим елементом, наявність якого потенційно створює передумови утворення КВ, а відсутність перетворювача є умовою неможливості створення КВ. Тому для перетворювачів слід розширювати поняття про нього від саме приладу до приладу разом з явищем, процесом, закономірністю, тощо. Наприклад, при відсутності КВ в зоні роботи джерела випромінювання сигналу радіочастоти, при поширенні радіохвилі в умовах радіоперешкод, створених відбиваючими струмопровідними елементами, явища інтерференції або наведення сигналів на активні елементи з подальшим вторинним випромінюванням, можуть викликати утворення КВ.
Окрім перетворювачів, джерелом КВ може бути будь-який випромінювач електромагнітних, акустичних та віброакустичних коливань, а також паразитні зв’язки та наведення за електричними, електромагнітними і акустичними полями. 
     	В системах зв’язку керування та обробки інформації є багато первинних перетворювачів, які відрізняються фізичною природою:
–	група фотоелектричних перетворювачів;
–	група термоелектричних перетворювачів;
–	група п’єзоелектричних перетворювачів;
–	група акустоелектричних перетворювачів;
–	група електромагнітних перетворювачів.
Перехоплення акустичних коливань в електроакустичних технічних 
каналах витоку інформації здійснюється шляхом прямого підключення до ліній зв’язку ДТЗС, які мають «мікрофонний ефект», спеціальних високочутливих ПНЧ. Наприклад, під’єднуючи такі засоби до ліній зв’язку телефонних апаратів з електромеханічним дзвінком виклику, можливе підслуховування розмов де розміщені такі апарати в черговому режимі.
     	Загальний принцип реалізації перехоплення акустичних коливань можна проілюструвати за рахунок використання стандартного селективного вольтметра в якості приймача слабких сигналів без додаткових спеціальних приладів перехоплення. Наприклад таким вольтметром може бути селективний мікровольтметр «SMV-6,5» (Рис.2.3.а,б).  На Рис.2.3.а [6] під фільтром ВЧ слід розуміти пристрій, який має властивості фільтра ВЧ для виділення в діапазоні частот тієї частоти, яка сприймається селективним вольтметром але відрізняється від частоти генератора ВЧ. Це виключає перенавантаження входу селективного вольтметра сигналом генератора. Крім того, він відіграє роль розподіляючого фільтра для підключення телефонної лінії у напрямку АТС (наприклад, фільтр приймально-контрольного приладу системи охоронної сигналізації «Каштан»). Тут ефективність прослуховування приміщення через телефонний апарат в режимі очікування (трубка покладена) підвищена за рахунок використання ВЧ нав’язування сигналу генератором ВЧ. На Рис.2.3.б наведена не робоча схема, а лише умовна ілюстрація аналогічного принципу, де сигнал нав’язування заноситься до одного дроту лінії, а на іншому дроті розшукується відгук цього сигналу після його проходження через елементи схеми телефонного апарата. Всередині апарата на зазначений вище вхідний сигнал накладається відгук акустичного сигналу шляхом параметричної модуляції струмів та напруг, які розвиваються на радіоелементах апарата, і, таким чином, приймач отримує сигнал від генератора, промодульований мовним, найчастіше за амплітудою. На вході селективного вольтметра здійснюється детектування амплітудно-модульованого (АМ) сигналу і виділяється мовний НЧ сигнал. 
     	Узагальнюючи наведене, канал витоку інформації, наприклад від телефонного апарату, отриманий за рахунок ВЧ нав’язування, можна забезпечити шляхом несанкціонованого контактного введення струму ВЧ від генератора, підключеного до лінії (кола), що має функціональний зв’язок з нелінійним чи параметричним елементом телефону (а загалом, будь-якого ДТЗС), на якому здійснюється модуляція ВЧ сигналу інформаційним. Інформаційний сигнал в даних елементах ДТЗС з’являється як наслідок електроакустичного перетворення акустичних сигналів в електричні. Згідно тому, що нелінійні або параметричні елементи ДТЗС для ВЧ сигналу, як правило, являють собою неузгоджене навантаження, промодульований ВЧ сигнал буде відбиватися від них та поширюватись в зворотному напрямку лінією, або випромінюватись, або поширюватись від ДТЗС іншими електричними колами, під’єднаними до нього. Для прийому випромінених або відбитих ВЧ сигналів використовуються спеціальні приймачі з високою чутливістю.
У варіанті підключення Рис.2.3 б) віртуальність «мекки» (загальної точки електричних ланцюгів приладів) не має значення тому, що ніяких вимірювань при цьому не здійснюється, а лише фіксується та детектується амплітудним детектором слабкий сигнал відгуку від телефонного апарата. Важливо лише щоб у цьому випадку частота вихідних коливань генератора ВЧ співпадала з середньою частотою смуги частот приймання селективного вольтметра.
Можна стверджувати, що фактично, телефон відіграє роль мікрофона, а вольтметр – підсилювача мовного сигналу. Загалом наявність ВЧ сигналу нав’язування не обов’язкова, але підвищує активність мікрофонного ефекту за рахунок того, що ВЧ сигнал більш енергетичний ніж НЧ сигнал, і ВЧ компонента має більше шансів до проходження ланцюгів телефонного апарата. Крім того, можливість підбору частоти генератора ВЧ дозволяє сканувати частоти прозорості телефонного апарата, тобто такі частоти, на яких мікрофонний ефект найбільш активний, а можливість регулювання амплітуди ВЧ сигналу підвищує вірогідність отримання інформативного сигналу на вході селективного вольтметра при визначеній чутливості і наявних рівнях завадових сигналів та шумів.

Рис. 2.3 Реалізація ВЧ нав’язування на телефонний апарат в режимі очікування  

SMV-6,5

Генератор ВЧ

Телефон

ВЧ

АМ

600 Ом

АТС

600 Ом (АТС)

ВЧ

АМ

SMV-6,5

Фільтр ВЧ

Генератор ВЧ

Телефон

а)

б)

	 
     	Наявність контактного підключення не обов’язкова. Роль генератора ВЧ може відігравати будь-яке джерело потужного випромінювання, наприклад працююча поблизу радіо- або телевізійна станція, працюючий в приміщенні поблизу телефонного апарата комп’ютер, мобільний телефон, пристрій транкінгового зв’язку, тощо. Тоді схема за Рис. 2.3 а) найбільш придатна. Звісно вибір приладу приймання при цьому не обмежується приладом «SMV-6,5». Замість нього можна використовувати селективні мікровольтметри серій SMV, STV та інші, які мають у своєму складі версії з частотами приймання до 30 МГц, тобто на таких частотах де вірогідним є прояв ефекту ВЧ нав’язування. 
     	Паразитні зворотні зв’язки можуть утворювати ефект паразитної генерації на частотах, які стають опорними частотами каналу витоку. Опорні канали створюються за рахунок модуляції інформативними сигналами тих сигналів, які створюються елементами з самозбудженням. Крім того, сигнали самозбудження можуть виконувати роль сигналів накачування з ефектом ВЧ нав’язування.  Для створення ефекту самозбудження потрібно, щоб виконувались дві загальновідомі з радіотехніки умови, а саме баланс фаз та баланс амплітуд (Рис. 2.4). 

Рис. 2.4 Умови виникнення автоколивань

k

β

Ū2 = kŪ1

βŪ2

Ū1

     	Тут, щоб підтримувати автоколивання в системі, тобто, щоб при обході електричного кола від входу з напругою Ū1 сигналу з частотою ω≠0 через ланцюги k та β до цього ж входу зазначений сигнал прийшов з тією ж амплітудою та фазою, необхідно виконати умови:
                β⋅Ū2 = β⋅k⋅Ū1 = Ū1 .
або:         β⋅k = 1
де:          Ū1 – вхідний сигнал;
               Ū2 – вихідний сигнал;
               k > 1 – коефіцієнт передачі функції прямої передачі k на визначеній частоті;
               β – коефіцієнт передачі функції зворотного зв’язку β на частоті, визначеній для k. 
Оскільки величини β і k загалом є комплексними, можна переписати β ⋅ k = 1 у вигляді: 

    β ⋅ ejφ(β) ⋅ k ⋅ ejφ(k) = 1, або:
    β ⋅ k >1 – умова балансу амплітуд, при β і k – функції амплітуди U
   φβ + φk = 2πn  - умова балансу фаз, де: n=0,1,2,.. , а φβ і φk – функції частоти ω.
     	Функція зворотного зв’язку β може створюватись різними чинниками, не обов’язково електричними зв’язками. Наприклад, якщо розглядати схему за Рис.2.4, то в якості k може слугувати мікрофонний підсилювач потужності низької частоти, а в якості β може слугувати зворотній зв'язок, створений акустичним каналом в напрямку від гучномовця до мікрофона, які працюють одночасно і знаходяться поряд. Як кажуть, апаратура самозбуджується, або «фонує». 
          	В залежності від фізичної природи виникнення інформаційних сигналів, а також середовища їх поширення та засобів перехоплення ТЗР, технічні канали витоку інформації можна розділити на [7]:
–	електромагнітні, електричні і параметричний ‒ для телекомунікаційної інформації;
–	повітряні (прямі акустичні), вібраційні (віброакустичні), електроакустичні, оптико-електронний і параметричний ‒ для мовної інформації.
До електромагнітних каналів витоку інформації відносяться такі, які забезпечують:
–	перехоплення побічних електромагнітних випромінювань (ПЕМВ) елементів ТЗПІ;
–	перехоплення ПЕМВ на частотах роботи ВЧ генераторів в ТЗПІ та ДТЗС;
–	перехоплення ПЕМВ на частотах самозбудження підсилювачів НЧ ТЗПІ та за рахунок ВЧ нав’язування. 
     	В ТЗПІ носієм інформації є електричний струм, параметри якого (амплітуда, частота, фаза) змінюються за законом інформативного сигналу. При проходженні струму крізь елементи ТЗПІ навкруги них виникають електричні та магнітні поля. Таким чином, ТЗПІ розглядаються як випромінювачі електромагнітного поля, яке несе інформацію.
     	У складі ТЗПІ та ДТЗС є багато різних ВЧ генераторів. Наприклад опорні генератори засобів вимірювання, гетеродини, тактові генератори, генератори підмагнічування та стирання магнітофонів плівкових та дротових, частотні модулятори відеомагнітофонів, тощо. Зовнішні акустичні НЧ поля мовних сигналів, які опромінюють ці генератори, створюють ефект модуляції їх коливань. Таким чином, ВЧ коливання генераторів випромінюються в оточуюче середовище у промодульованому інформативним сигналом вигляді. 
     	Самозбудження ПНЧ ТЗПІ (наприклад, підсилювачі аудіосупроводження, гучномовного зв’язку, звукопідсилення та запису, тощо) створюється за рахунок паразитних зворотних зв’язків. Частота самозбудження стає опорною частотою каналу витоку, на яку накладається інформативний сигнал наведень, або такий, що циркулює в даному ТЗПІ, у тому числі імпульсний.  
     	Перехоплення побічних електромагнітних випромінювань ТЗПІ здійснюється засобами радіо- та радіотехнічної розвідки, розміщених за межами КЗ.
     	Зазначені електромагнітні канали витоку інформації створюються за рахунок чинників, які можна систематизувати на Рис 2.5:

проникнень до мережі заземлення

взаємного впливу ТЗ

ВЧ нав’язування потужних радіозасобів

електромагнітного випромінювання

через волок- няно-оптичні лінії зв’язку

паразитної генерації

проникнення до мережі живлення

змінного магнітного поля

мікрофонного ефекту

Електромагнітні канали витоку інформації створюються за рахунок:

Рис. 2.5 Розподіл створення електромагнітних каналів витоку

Електричні канали витоку інформації створюються за рахунок:
–	знімання наведених сигналів ПЕМВ ТЗПІ із з’єднувальних ліній ДТЗС і сторонніх провідників, які є випадковими антенами;
–	знімання інформаційних сигналів з ліній електроживлення ТЗПІ;
–	знімання інформаційних сигналів з мереж заземлення ТЗПІ і ДТЗС;
–	знімання інформації шляхом розміщення в ТЗПІ електронних пристроїв перехоплення інформації (закладних).
Закладні, що встановлюються в ТЗПІ, іноді називають апаратними закладками. Вони являють собою мініпередавачі, сигнал від яких модулюється інформаційним сигналом.
Наведення електромагнітних випромінювань ТЗПІ виникають при випромінюванні елементами ТЗПІ інформативних сигналів, а також при наявності гальванічного зв’язку з’єднувальних ліній ТЗПІ з сторонніми провідниками або ДТЗС або їх лініями. Найбільш небезпечним є зв'язок між дротами при їх загальному пробігу на великих відрізках. 
Просочування ІС до ліній електроживлення виникає при наявності магнітного зв’язку між вихідним трансформатором підсилювачів (наприклад, ПНЧ) і трансформатором блоку живлення. Крім того, струми ІС, які підсилюються, замикаються через джерело живлення, створюючи на його внутрішньому опорі додаткову напругу. Ця напруга може бути зафіксована в дротах первинного живлення. ІС може проникати до лінії живлення також в результаті того, що середнє значення струму навантаження в кінцевих каскадах підсилювачів залежить від амплітуди ІС, який підсилюється. Це створює нерівномірне навантаження на випрямляч блоку живлення і струм споживання змінюється за законом ІС. 
Просочування ІС до кола заземлення можливе не тільки через дроти заземлення, які безпосередньо під’єднані до ТЗПІ, а і завдяки гальванічному зв’язку між дротами заземлення і сторонніми дротами, що мають вихід за межі КЗ. До них відносяться: нульовий дріт електроживлення, екрани кабелів, металева арматура залізобетонних конструкцій, металеві труби опалення та водопостачання, тощо. Усі ці дроти є єдиною розподіленою системою заземлення, до котрої просочуються ІС. Безпосереднє під’єднання до цих дротів, або під’єднання з допомогою струмознімачів індуктивного типу дозволяє виявити ці ІС. 
Параметричний канал витоку інформації створюється шляхом  «високочастотного опромінення» ТЗПІ. При взаємодії опромінюючого електромагнітного поля з елементами ТЗПІ створюються умови для перевипромінювання (вторинне випромінювання) електромагнітного поля. У деяких випадках у вторинному випромінюванні присутні ІС у вигляді модулюючого сигналу. Оскільки параметри вторинного випромінювання не співпадають з параметрами опромінюючого поля, такий канал називають параметричним.
Для перехоплення інформації даним каналом необхідні високочастотні генератори з антенами, що мають вузьку діаграму спрямованості, а також спеціальні радіоприймальні пристрої. 
В повітряних (прямих акустичних) технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження є повітря. Для перехоплення акустичних сигналів в якості датчиків засобів розвідки використовують мікрофони. Сигнали з мікрофонів або записуються в пристрої звукозапису, або транслюються передавачами на пункти стеження.
Для перехоплення акустичної (мовної) інформації використовують:
–	портативні диктофони і дротові мікрофони скритого звукозапису;
–	спрямовані мікрофони;
–	акустичні радіозакладки, для передавання інформації радіоканалом;
–	акустичні мережеві закладки для передавання лініями силових мереж електроживлення;
–	акустичні ІЧ закладки для передавання інформації оптичним каналом в інфрачервоному діапазоні;
–	акустичні телефонні закладки для передавання інформації телефонними лініями зв’язку на підвищених частотах;
–	акустичні телефонні закладки типу  «електронне вухо» для передавання інформації через телефонну лінію  «телефону-наглядачу» низькою частотою.
В вібраційних (віброакустичних) технічних каналах витоку інформації середовищем розповсюдження акустичних сигналів є конструктивні елементи споруд і будівель (стіни, перетини, підлога), труби водопостачання, каналізації та інші тверді тіла.
Для перехоплення акустичних коливань у цьому випадку використовують вібродатчики (акселерометри) та засоби розвідки з контактними мікрофонами:
–	електронні стетоскопи (вібродатчик з електронним підсилювачем);
–	радіостетоскопи з передаванням інформації радіоканалом (електронний стетоскоп з передавачем).
Електроакустичні технічні КВ інформації породжуються за рахунок перетворення акустичних сигналів в електричні (електроакустичні перетворення) і вміщують перехоплення акустичних коливань через ДТЗС, які мають  «мікрофонний ефект», а також шляхом ВЧ нав’язування. 
Оптико-електричний (лазерний) канал витоку акустичної інформації створюється при опроміненні лазерним променем вібруючих в акустичному полі тонких відбиваючих поверхонь (скляних вікон, картин, дзеркал, тощо). Для перехоплення мовної інформації даним каналом використовуються складні лазерні акустичні локаційні системи (ЛАЛС). Іноді їх називають лазерними акустичними засобами розвідки (ЛАЗР) або лазерними мікрофонами, які зазвичай працюють в ближньому інфрачервоному діапазоні довжин хвиль 0,75 - 1,1 мкм. Найчастіше джерелом випромінювання є гелій-неоновий лазер.
Для організації такого каналу перевагу має використання процесу дзеркального відбиття лазерного променю від гладкої відбиваючої поверхні. Однак при невеликих відстанях може використовуватись дифузне відбиття лазерного випромінювання.
Параметричні технічні канали витоку мовної  інформації можуть утворюватися шляхом  «високочастотного опромінення» приміщення, де вмонтовані напівактивні закладні пристрої або технічні засоби, що мають елементи, деякі параметри яких змінюються за законом зміни акустичного (мовного)  сигналу. 
	Найбільш показовою є дія акустичного поля на ємність конденсатора. Як відомо, конденсатором є система з двох, або більше, різнойменно заряджених провідників, з рівними за величиною зарядами. Ємність конденсатора залежить від його форми та розміру. Для найпростішого плоского конденсатора ємність визначається:                 
                                    С = εε0 S/d = 0,88 ⋅ εS/d  [пФ]
де: ε0 = 8,85 ⋅ 10-12 [Ф/м] – абсолютна діелектрична проникність вакууму;
      ε′ – абсолютна діелектрична проникність діелектрика;
      ε = ε′ / ε0 – відносна діелектрична проникність діелектрика (для повітря ε = 1,0006);
      S – площа обкладинок конденсатора [cм2];
      d – відстань між пластинами [мм].
	Якщо кількість паралельних обкладинок дорівнює n, тоді ємність такої системи Сn дорівнює Cn = C⋅(n-1). Якщо з’єднати паралельно n двопластинних однакових конденсаторів Cn ′, тоді загальна ємність становитиме Cn′= С⋅n.
Ємність двох паралельно розташованих провідників Cп довжиною l , які мають форму циліндрів з радіусом r та розташованих на відстані а один від одного:
                                  Cп = 2π εε0 l/[ln(a/r)]      [Ф]
де: величини l, a та r представлені в [м].
Ємність шару з радіусом r[м] дорівнює Сш = 4 π εε0r [Ф]. 
Для двох металевих сфер з радіусами r2 та r1 [м] при r2>r1 ємність Ссф [Ф] дорівнює:                             
                                  Ссф = 4π εε0r1r2/(r2-r1).
Для циліндричного конденсатора з двох циліндрів і довжиною циліндрів l при зовнішньому діаметрі внутрішнього циліндра D1 та внутрішньому діаметрі зовнішнього циліндра D2 ємність Сц становить:
                                 Сц = 0,5 10-3  ε l /[lg(D2/D1)]    [пФ],
де:  l , D2, D1 представлені в [мм].
А для спірального конденсатора з шириною спіралі b [мм] та довжиною розгорнутої спіралі L [мм] та кроком намотування d [мм] ємність Сс [пФ] дорівнює:
                                Сс = 1,76⋅10-3⋅εbL/d.
Таким чином ємність завжди залежить від геометричних розмірів конструкції. При акустичному впливі на елементи конструкції в таких елементах виникає віброакустична хвиля, яка за рахунок вібраційних коливань змінює відстані між обкладинками, або елементами, що їх імітують, або змінює розмір самих обкладинок синхронно з акустичною хвилею. Оскільки струм через конденсатор визначається прикладеною напругою за законом I = C⋅dU/dt, то зміна ємності за рахунок зовнішнього акустичного впливу аналогічна модуляції струму I інформативним мовним сигналом при прикладеній змінній напрузі U. Це є типовою характеристикою чутливості конденсаторного мікрофона. Ємність конденсатора є змінним параметром функції зв’язку струму і напруги.
Для перехоплення інформації в даному каналі необхідними є спеціальний передавач з направленим променем і приймач.
Перехоплення інформації від дротів інформаційних ліній, які мають вихід за межі КЗ, перехоплення від неекранованої апаратури, прямий (без нелінійного складання з гармоніками мережі живлення) витік інформації через дроти мережі живлення та заземлення, тощо, є категорією випадків витоку інформації, пов’язаних з Зоною 1. 
Випадки, пов’язані з Зоною 2, мають принципово інші чинники. Для прикладу, наведемо декілька характерних практичних випадків створення умов для можливого перехоплення сигналів від ТЗПІ за рахунок використання спеціальної апаратури перехоплення. Максимальна відстань від ТЗПІ до місця перехоплення у цьому випадку складає розмір Зони 2. 
–	головні телефони, у яких телефонні капсули мають велике магнітне розсіювання, створюють такі магнітні поля, перехоплення яких є можливим з відстані декількох метрів;
–	в електричних підсилювачах паразитна генерація є небезпечною якщо вона створюється на підвищених частотах, за межами робочого діапазону частот підсилювача, особливо на радіочастотах, де випромінювання в ефір здійснюється від дротів довжиною декілька сантиметрів;
–	несучі частоти штатних генераторів (гетеродинів, генераторів опорних частот вимірювачів, задавальних генераторів, тощо) в обладнанні ТЗПІ при неоптимальності схеми або конструктивного виконання чи несправності, можуть знаходитися під впливом паразитної модуляції інформативним НЧ сигналом за фазою, частотою або амплітудою. Так, якщо поблизу радіопередавача розташований гучномовець, тоді магнітне поле розсіювання гучномовця впливає на елементи модулятора радіопередавача і додатково модулює його вихідний сигнал. Якщо модульований сигнал на частоті генератора (гетеродина) випромінюється в ефір, тоді при його перехопленні і утворюється канал витоку;
–	апаратура ТЗПІ складається з багатьох елементів, які здатні до проявів мікрофонного ефекту, тобто перетворювати акустичний тиск в електричні паразитні коливання. Особливо небезпечні електричні дзвінки, динамічні гучномовці (які за суттю і конструкцією не відрізняються від мікрофона), котушки індуктивності, трансформатори, реле, п’єзоелектричні елементи, конденсатори (особливо з повітряним діелектриком), радіолампи та транзистори в активному режимі роботи, і навіть натягнуті електричні дроти; 
–	ТЗПІ споживають струм навантаження від силової лінії живлення, причому величина струму споживання може змінюватись за законом циркулюючих в ТЗПІ інформативних сигналів. Звісно, такий відгук зміни струму споживання є послабленим та замаскованим фільтрами живлення, стабілізаторами живлення, струмами живлення інших приладів, тощо. Але в деяких випадках така модуляція струму живлення може бути виділеною приладами перехоплення, тобто небезпечною. Наприклад, при роботі приладу закриття мовної інформації в телефонних каналах (скремблера або вокодера) в мовоперетворюючому пристрої приладу огинаюча мови та головний тон безперешкодно модулюють струм живлення 50 Гц та його гармоніки. Коефіцієнт модуляції при цьому малий, але достатній для виділення детектуючого сигналу. 

2.2 Технічні канали витоку інформації при її передаванні лініями зв’язку

    	При передаванні інформації наразі використовують, в основному, КХ, УКХ, ДМХ, НВЧ діапазони частот. Канали зв’язку - радіорелейні, тропосферні, космічні, а також різноманітні види телефонного радіозв’язку (наприклад стільниковий), а також кабельна та оптоволоконні лінії. В залежності від виду лінії та типу каналу зв’язку технічні КВ перехоплення можна розділити на електромагнітні, електричні та індукційні [7]. 
     	Електромагнітні канали. Електромагнітні випромінювання передатчиків засобів зв’язку, модульовані ІС, можуть бути перехоплені портативними засобами радіорозвідки. 
     	Такий канал широко використовується для прослуховування телефонних розмов, які ведуться радіотелефоном, стільниковим телефоном або радіорелейними та супутниковими лініями зв’язку. 
     	Електричні канали перехоплення інформації, яка передається кабельними лініями зв’язку, передбачає контактне підключення апаратури перехоплення до лінії. 
     	Найпростіше при цьому, просто підключити апаратуру прослуховування паралельно до лінії зв’язку. Однак такий факт підключення легко фіксується, оскільки таке підключення змінює характеристики лінії за рахунок падіння напруги в ній. Оскільки вихідний опір телефонної лінії з боку АТС складає приблизно 600 Ом, при напругах в лінії в межах 10…70 Вольт в залежності від режиму роботи кінцевого пристрою (телефону), який може бути або режимом чекання (чергування з покладеною трубкою-слухавкою) або режимом розмови, максимальний струм навантаження лінії складає величини 10…40 мА. За межами  величини максимального навантаження апаратура АТС розцінює лінію як таку, яка має режим короткого замикання, тобто аварійний режим, а при зміні струму навантаження за рахунок підключення додаткових пристроїв на вихідному опорі АТС, падіння напруги в лінії стає помітним вже при струмах споживання пристроєм перехоплення від 1 до 10 мА і складає величини одиниць Вольт. Тому пристрої перехоплення під’єднуються до лінії через пристрої узгодження, або з використанням спеціальних пристроїв компенсації падіння напруги.
     	Контактний спосіб придатний для знімання сигналів з коаксіальних та НЧ кабелів. Якщо в кабелі підтримувати підвищений тиск повітря для фіксації порушення цілісності оболонки, використовують пристрої компенсації тиску. 
     	Пристрої, які використовують для знімання інформації з ліній зв’язку контактним шляхом, називають телефонними закладками.
     	Індукційний канал не вимагає від апаратури прослуховування контактного підключення до лінії. В такому каналі використовують ефект виникнення електромагнітного поля з переважно магнітною складовою навкруги дротів лінії при протіканні струму дротами лінії від мовного сигналу. Використання індукційних датчиків (наприклад, струмознімач стандартний типу SMZ-11 з комплекту до селективного мікровольтметра SMV-11) дозволяє отримувати відгук від сигналу, який поширюється в лінії, на відстані 1 – 10 мм безконтактним шляхом. При цьому сигнал перехоплення можна отримати при наявності кабелю вміщеного в металеву броньовану ізоляцію з сталевої стрічки або електричний екран. Іноді для безконтактного перехоплення використовують рамкові електричні НЧ антени, але при наявності на дротах електричних екранів такі антени не є ефективними.  
     	Індукційні датчики частіше використовують для знімання сигналів з симетричних кабелів як НЧ, так і ВЧ. 

2.3 Канали витоку інформації в телекомунікаційних системах 

     	Відомчі телекомунікаційні системи будуються, як правило, на базі орендованих [8] магістральних ліній передачі (наприклад, телефонних каналів загального користування - ТКЗК). Так створюються системи передачі даних (СПД). Розглянемо класифікацію КВ інформації в типових лініях загального користування. 
     	Як правило, дискретний канал СПД вміщує модулятор, демодулятор та аналоговий канал ТКЗК. Аналоговий канал може бути двох типів: такий, що комутується та такий, що не комутується. СПД за суттю можна розглядати як програмно-технічні комплекси (ПТК) на базі ПК. Їх специфіка полягає у тому, що формування та аналіз інформаційних потоків здійснюється як програмними, так і апаратними засобами. Крім того, специфікою ПТК є те, що в них інтегровані процеси вводу-виводу, захисту від помилок, формування та аналізу сигналів, допоміжні процеси, які не пов’язані з саме передаванням даних (пошук файлів, компресія, декомпресія, захист від НСД, тощо). Такі процеси важко, або неможливо розділити ні на програмному, ні на апаратному рівні. 
     	Найбільш складним для визначення вразливості в СПД є такий канал, який може змінюватись у часі та просторі (недетермінований). 
     	Будемо розглядати «модем» як пристрій, який виконує функції модулятора і демодулятора, що за суттю є інтерфейсом між аналоговим каналом і входом або виходом дискретного каналу. У так званих Хейс-модемах (стор.42, [8]) додатково виконуються допоміжні функції обробки даних для її передавання з швидкістю 1200 та 2400 бод та за рекомендацією міжнародного Консультативного Комітету для телефонних каналів та каналів радіомовлення (МККТТ) V23 і  V24 з частотною та фазовою модуляцією. Більш нові Хейс-модеми можуть працювати на швидкостях 19200 бод за протоколами V32, V32 біс з багатопозиційною модуляцією. 
     	Архітектурно, вони або під’єднуються до слоту материнської плати ПК, або в окремій конструкції до портів СОМ1 – СОМ4. Автонабір здійснюється імпульсним та частотним способом без участі елементів стикування С2 (RS232), оскільки в СОМ портах ПК вони відсутні. 
     	Для модемів використовують складні протоколи, наприклад MNP, які підтримують сценарій виклику, стискання даних та захист від помилок. 
     	Використовується, також, повільна (600 – 2400 бод) апаратура. 
     	Таким чином в СПД каналів ТКЗК апаратура має самий різноманітний набір компонентів і програмно-технічних засобів, типів розподілу зворотного каналу (частотний, часовий), рівнів інтеграції процесів. 
     	За таких умов показники, які пов’язані з вразливістю СПД, залежать від режимів роботи СПД: очікування зв’язку; входу в систему; передавання даних. Тому формування КВ інформації в СПД є неформалізованою задачею за причинами:
–	характеристики СПД мають стохастичний характер, що створює 
невизначеність для отримання розміру кінцевої множини КВ;
–	завжди можливо знайти маловірогідний, але потенційно можливий 
фактор, який призводить до уразливості інформації в СПД.
     У цьому випадку, використання апарату нечітких множин має сенс тому, що при цьому враховуються не тільки самі фактори вразливості, а і вірогідність їх виникнення. 
     	Загальний класифікатор КВ інформації в СПД, які функціонують каналами ТКЗК має вигляд:

Таблиця 2.1 Види каналів відносно класифікатора КВ інформації в СПД
Види каналів	Режим очікування зв’язку	Режим входження в зв’язок	Режим передавання або приймання	
Без доступу до СПД (побічні)	1 клас	2 клас	3 клас 	
З доступом до СПД, але без зміни ЇЇ модифікації (прямі)	4 клас	5 клас 	6 клас	
З доступом до СПД, з зміною ЇЇ модифікації (прямі)	7 клас	8 клас	9 клас	

     	Тут передбачена взаємодія режимів роботи (три стовпчики) з режимами доступу (три строки), що створює 9 класів. Залишається за кожним класом скласти перелік дестабілізуючих факторів, тобто видів КВ інформації, та призначити кожному вагове значення. Такий шлях дозволяє скласти модель загроз СПД, а за нею і модель захисту. 

2.4 Технічні канали витоку зорової інформації

     	Окрім інформації яка циркулює в ТЗПІ, та мовної інформації, важливу роль відіграє зорова інформація, яка отримується засобами перехоплення у вигляді зображень об’єктів, документів, зображень екранів монітору чи телеприймача.
     	В залежності від характеру такої інформації виділяють способи її отримання (стор.15-16 [7]):
–  спостереження за об’єктами;
–  фотознімання об’єктів;
–  знімання копій документів.
      	Спостереження за об’єктами здійснюється в залежності від умов спостереження та освітлення. При цьому використовують різні засоби перехоплення. Для денного спостереження використовують оптичні прилади (біноклі, монокуляри, телескопічні прилади, тощо), телекамери. Для спостереження вночі – прилади нічного бачення, чутливі телекамери і телекамери з світлофільтрами, тепловізори, оптичні датчики на кшталт люксметрів. 
     	Для спостереження з великої відстані використовують довжиннофокусні оптичні системи. Для спостереження з малої відстані можливе використання камуфльованих відеокамер корпусних і PIN камер. 
     	Використовують як тактику відеозапису, так і тактику передавання відеозображень радіоканалом до станції спостереження.
     	Фотознімання об’єктів проводиться для документування результатів спостереження і фрагментарного обстеження об’єктів. При цьому використовують телевізійну і фотографічну апаратуру. Нерідко оптичні системи таких засобів об’єднують з телескопами для знімання з великої дистанції. 
     	Вночі, зазвичай, фотознімання здійснюється з малої дистанції. 
     	Знімання документів здійснюється портативними фотоапаратами, зазвичай цифровими.

2.5 Несанкціонований доступ до інформації, яка обробляється засобами обчислювальної техніки

     	Програмне забезпечення (ПЗ) будь-якої універсальної комп’ютерної системи складається з трьох основних компонентів: операційної системи (ОС), сітьового ПЗ і системами керування базами даних (СКБД). Тому усі спроби злому захисту комп’ютерних систем можна розділити на три групи:
–	атаки на рівні ОС;
–	атаки на рівні сітьового ПЗ;
–	атаки на рівні СУБД;
–	атаки з використанням закладних.
     	Атаки на рівні СУБД. Захист СУБД є найпростішою задачею. Це пов’язано з тим, що СУБД має заздалегідь визначену внутрішню структуру, і операції над елементами СУБД задані чітко. Найчастіше НСД здійснюється подоланням захисту комп’ютерної системи на рівні ОС, що дозволяє здійснити доступ до файлів СУБД за допомогою засобів ОС. Якщо ж СУБД на має у своєму складі достатньо надійної системи захисту, тоді подолання захисту можливе на рівні СУБД.
     	Атаки на рівні ОС . Захистити ОС складніше ніж СУБД. Це пов’язано з тим, що ОС має значно складнішу внутрішню структуру, а тому створення адекватної політики безпеки є складним завданням. 
     	Можливості НСД на практиці залежать від архітектури і конфігурації конкретної ОС. Однак розроблені методи НСД, які можуть використовуватись до будь-яких ОС, і вони такі:
–	викрадення паролю (наприклад, підглядання за користувачем на момент 
вводу паролю);
–	отримання паролю з файлу, у якому пароль був збереженим 
користувачем або викрадення зовнішнього носія парольної інформації;
–	сканування жорстких дисків (ЖД) комп’ютера;
–	збирання «сміття», якщо засоби ОС дозволяють відновити раніше 
видалені об’єкти;
–	перевищення повноважень при використанні помилки в ПЗ або 
адмініструванні ОС;
–	відмова в обслуговуванні, що дозволяє частково або повністю вивести з 
ладу ОС.
     	Атаки на рівні сітьового ПЗ. Сітьове ПЗ є найбільш вразливим тому, що канал зв’язку, який призначений для передавання повідомлень, найчастіше є незахищеним. Тому на рівні сітьового ПЗ можливі такі методи НСД:
–	прослуховування сегменту локальної мережі (ЛМ);
–	перехоплення інформації на маршрутизаторі;
–	створення віртуального (хибного) маршрутизатора;
–	нав’язування повідомлень при передаванні до сіті повідомлення з хибною 
зворотною адресою, за рахунок чого зловмисник перемикає на свій ПК вже встановлені мережеві з’єднання і в результаті стає користувачем;
–	відмова в обслуговуванні при відправленні в сіть повідомлення 
спеціального виду, коли комп’ютерні системи, під’єднані до сіті, частково виходять з ладу;
Для протидії від таких НСД слід максимально захищати канали зв’язку 
від нелегальних користувачів.  
     	Атаки з використанням закладних. Мається на увазі використання програмних закладних пристроїв, створених методами стеганографії. Такі засоби мають ціллю:
–	копіювання інформації користувача комп’ютерної системи;
–	зміна алгоритмів функціонування системних, прикладних і службових 
програм;
–	нав’язування визначених режимів роботи ПК і систем. 
 	Методи стеганографії передбачають передавання файл-повідомлення за рахунок програмного керування випромінюванням монітора. Оскільки цифрова інформація передається у вигляді файлів, то в комп’ютерній стеганограмі використовують поняття файл-контейнер та файл-повідомлення. Щоб сторонні не запідозрили факту передавання такого повідомлення, воно, за рахунок стеганоключа, змішується з файл-контейнером. Причому файл-контейнер повинен виглядати нешкідливо, а підмішування секретної інформації не повинно змінювати його основних властивостей. Комп’ютерні стеганограми створюються такими зловмисниками, як наприклад, виробниками вірусів і в них використовуються тільки принадні стеганографії методи, засновані на використанні спеціальних властивостей комп’ютерних форматів. Відомий, наприклад, вірус «W32/Perrun». Він  «ховає» своє тіло об’ємом 18К в файлі *.jpg. Точніше, він додає свій код в кінець .jpg файлу. Це простіший вірус, але добре ілюструє метод – як завантажити в систему програму - закладку великого об’єму. Потрібно зробити цю програму двокомпонентною. Стартова частина, яка тільки шукає основне тіло програми в інших файлах, може бути маленькою, що спрощує її введення. Об’єм основної програми може бути дуже великим, причому ризик її відшукати зводиться до мінімуму. 
     	Більш складний механізм маскування реалізований вірусом Win95.CIH. Він пристосовується до *.ехе файлу, використовуючи особливості формату РЕ (Portable Executable), прийнятого у системі Windows починаючи з Windows-95. Особливість РЕ формату полягає в тому, що в його файлах завжди достатньо вільного місця (наприклад в першій секції файлу формату РЕ, де записаний тільки заголовок файлу – РЕ header). 
     	Розвиток методів комп’ютерної стеганографії привів до пошуку каналів передавання інформації в прихованому вигляді. Очевидно, що Інтернет є зручним каналом передавання розвідувальної інформації, але буває важко передати інформацію приховано  при використанні в мережі міжмережевих екранів та жорсткому адмініструванні. Тому важливим прихованим каналом передавання даних залишається канал ПЕМВН ПК. 
     	Небезпека такого каналу полягає у тому, що організація прихованого сеансу зв’язку, на відразу від проникнення вірусу, ніяк не заважає роботі санкціонованої частини роботи ПК. Користувач може і не помічати факту включення прихованого каналу, та і не повинен помічати. Тому організація такого каналу може бути полегшеною за рахунок, наприклад, тактичного підходу, який передбачає введення «закладного» методами вірусного зараження усього ОІД з подальшим використанням окремого ПК для перехоплення, найбільш зручного з точки зору організації перехоплення його ПЕМВ. Інші користувачі так ніколи і не дізнаються про факт здійснення проти них інформаційної атаки, хоч потенційно всі будуть знаходитись в небезпечному становищі у невизначений термін часу.
     	Зазначена технологія прихованого передавання даних каналом ПЕМВ ПК отримала назву II Soft Tempest (ще одна назва цієї технології: ПЕМВН – вірус).
Простіший спосіб Soft Tempest атаки використовує амплітудну модуляцію екранного зображення та стандартний АМ-приймач. Ціллю є передавання інформації шляхом керування випроміненням екрана монітора. Метод вважається найпростішим бо при його використанні на екрані монітора з’являється характерне зображення у вигляді сітки щільність котрої обумовлена частотою модуляції. Це демаскує факт інформаційної атаки, але добре ілюструє підхід. Відповідне ускладнення атакуючої програми дозволяє позбавитися від демаскуючих при знаків якщо в якості зображення, яке відіграє роль стеганоконтейнера, обрати зображення «робочого столу». Тоді зображення на екрані не викликає підозри у користувача ПК не зважаючи на те, що в цей час до ефіру випромінюється секретна інформація знайдена програмою-закладкою. 
     	Однак найкращим способом приховування передавання розвідувальної інформації залишається неконтрольований з боку оператора канал – радіовипромінювання. При цьому немає необхідності використовувати методи стеганографії. Достатньо створити програму-закладку, яка керує процесом прихованого передавання інформації, наприклад, на СОМ  порт. Сигнали СОМ порту, наведені на під’єднані кабелі порту, або навіть на контакти знімача, при проходженні магістралей та шин даних ПК, частково випромінюються в ефір. Чим більша електрична потужність сигналу, тим більший рівень випромінювання. Тому паралельний порт з сигналами різної полярності при амплітуді більше 5 В є, мабуть, найбільш ефективним з точки зору забезпечення високого рівня випромінювання [9]. 

2.6 Технічні канали витоку інформації, які виникають при роботі обчислювальної техніки, за рахунок побічних випромінювань та наведень

     	При виявленні технічних КВ від ПК, ЗОТ слід розглядати як систему, складену з основного (стаціонарного) обладнання, кінцевих пристроїв, з’єднувальних ліній (сукупність кабелів та провідників, прокладених між окремими ЗОТ і між елементами ЗОТ), систем електроживлення та заземлення. Тобто у даному випадку ЗОТ є завжди ТЗПІ. Вони створюють електромагнітні поля з специфічними характеристиками, визначеними наявними електричними і магнітними випромінювачами електромагнітного поля, а також створюють електричні КВ інформації в під’єднаних до них провідникових дротах. 
     	Електромагнітні поля – головний КВ ІС. Особливості такого каналу полягають в специфіці електромагнітних полів, створюваних елементами ПК та ЗОТ. Приймемо до розгляду діапазоном частот від 100 Гц до 1 ГГц, тобто майже весь НЧД для ТЗПІ (окрім наднизьких частот). 
     	Головні властивості електромагнітного поля витікають з рівнянь Максвела, згідно котрим електричний струм може циркулювати  в діелектричному середовищі на малій площі ΔS, яку пронизує струм і та у вільному просторі у вигляді струму зміщення. Струм зміщення і струм провідності створюють навкруги себе магнітне поле. Тобто вільний простір та діелектрик з провідністю γ має властивості провідника струму зміщення. 
 
              rot  =  jωε0εĒ;

              rotĒ =  -jωμ0μ H ;    де: ε0 = 10-9/36/π [Ф/м]   μ0 = 4π10-7 [Г/м],        

              divĒ = ρ/ε/ε0  та  divВ =0.

Для гармонічного сигналу, а саме, для:
                Ē = Ееjωt  ,   = Hejωt, 
та для однорідного ізотропного діелектрика умова   divВ=div μсН рівноцінна  
 div Н=0.
Для подальшого викладення вводяться параметри поля – електричний та магнітний запізнюючі потенціали φ та А (Рис. 2.6):

Рис. 2.6 Випромінювання електромагнітної енергії

z

x

y

R

r

i

                    
    
                φ = 1/(4πεc)∫ [ρ(t-R/ υ)/R] dV;
                                      V       
      
              A[В•с/м] = μc/4/π ∫  δi ( t-R/υ)/RdV ,
                                                V        
        	де: ρ та δi = roti – об’ємні щільності заряду і струму; R – відстань до точки спостереження; υ – швидкість розповсюдження хвилі.
     	Випромінювання електромагнітної енергії.
     	Розглянемо питання про випромінювання електромагнітної енергії елементом струму. Нехай відрізком провідника довжиною dl (Рис. 2.6) у повітрі (εс= ε0, μс= μ0), протікає струм Imsin(ωt+ψ). Вісь z циліндричної системи координат направимо вздовж провідника. Позитивне значення струму провідника нехай співпадає з позитивним напрямком z. 
     	Знайдемо значення векторного потенціалу у довільній точці простору, віддаленій від елемента струму на відстань R. Складова векторного потенціалу  від елемента струму може бути визначеною як:
dA = μ0 /(4πR)•Imejω(t-R/υ)dl,
або, якщо виключити ejωt:                                    
dA = μ0 /(4πR)•Ime-jωR/υdl.
     	Напрямок  (у подальшому будемо писати   співпадає з напрямком  (вздовж вісі z). Магнітна індукція в довільній точці поля:

     	Після розкриття ротору в циліндричній системі координат і враховуюч
и, що  А має тільки z-складову та залежить від R, а з причини симетрії поля не залежить від α, маємо:

     	Тобто магнітна індукція має α-й напрямок. 
Для знаходження комплексу магнітної індукції потрібно визначити – dÅz/dr;
Åz залежить у явному вигляді від R, а не від r. Тому:
-dÅz/dr = -dÅz/dR⋅dR/dr.
Для будь-якої точки простору справедливим є теорема Піфагора,
Z2+r2 = R2.
Після диференціювання останнього виразу по r,
2r = 2R⋅dR/dr.
Таким чином:
dR/dr = r/R = sinθ.
Складова Åz складається з двох множників, які є функціями R, а саме: функції e- jωR/υ та функції 1/R. Тому:                        
B= -dÅz/dr ⋅ dR/dr=-μ0Imdlsinθ/(4π) ⋅ [-e-jωR/υ –jω/(υR) ⋅ e-jωR/υ],
     Або:
B = μ0Imsinθ/(4π) ⋅ [ e-jωR/υ /R2+ jω/(υR) ⋅ e-jωR/υ].
Цей вираз можна переписати, переходячи до миттєвих значень:                   
В = μ0Imsinθ/(4π) ⋅ [1/R2 ⋅ sin(ωt-ωR/υ+ψ)+ω/( υR) ⋅ cos(ωt-ωR/υ+ψ)].
З останнього виразу можна зробити висновок про те, що в довільній точці простору магнітна індукція від елементу змінного струму має дві складові, одна з яких загасає зворотно пропорційно квадрату радіуса  та змінюється за законом синуса у часі, інша загасає зворотно пропорційно радіусу та змінюється за законом косинуса у часі.   
     	Знайдемо закон зміни напруженості електричного поля. Згідно першому рівнянню Максвела:  
                                                                                             (2.1)    
     	Оскільки , тоді:

     	Надалі має сенс перейти до сферичних координат. Проекції rotH у сферичній системі наступні:
rotRH  = 1/(Rsinθ) ⋅ [d/dθ(sinθ⋅Hα)-dHθ/dα];
rotθH = 1/(Rsinθ)dHR/dα – 1/R⋅d/dR(RHα)
rotαH =1/R⋅ [d/dR(RHθ)-dHR/dθ].

Оскільки  Нθ = 0, НR=0, тоді:
rotRH = 1/(Rsinθ)⋅d/dθ(sinθ⋅Hα);
rotθH =-1/R⋅ d/dR(RHα).
Знайдемо проекції rotН на напрямок R:
                rotRH = Imdl cosθe-jωR/υ/(2πR3)+ Imdl cosθjωe-jωR/υ/(2πR2υ)	      (2.2)
У свою чергу проекція rotН на напрямок θ:
 rotRH = Imdlsinθe-jωR/υ/(4πR3)+ Imdljωsinθe-jωR/υ/(4πr2υ)-Imdlsinθω2e-jωR/υ/(4πrυ2)                                                                                                  (2.3)
          	Для того, щоб отримати проекції Е на напрямок R та θ, необхідно відповідні проекції rotH [рівняння (2.1)] розділити на jωε0:
Eθ = -jImdlsinθe-jωR/υ/(4πR3ωε0)+ Imdlsinθe-jωR/υ/(4πR2ε0υ)+ jImdlsinθωe-jωR/υ/(4πRε0υ2)
та: 
ER = -jImdlcosθ e-jωR/υ/(2πR3ωε0)+ Imdlcosθ e-jωR/υ/(2πR2ε0υ).
     	Таким чином , напруженість електричного поля має дві складові: одна направлена за θ, інша – за R. При цьому, Eθ вміщує три складові, які змінюються зворотно пропорційно відповідно, третій, другій та першій степені відстані R. ER складається з двох складових, які змінюються зворотно пропорційно R3 та R2. Вираз υ/ω=υ/(2πf)=υT/(2π)=λ/(2π). Відношення модуля першої складової виразу 2.2 до модуля другої дорівнює λ/(2πR) (λ-довжина хвилі).
     	Якщо R >> λ/(2π), тоді першою складовою можна знехтувати, якщо R << λ/(2π), тоді навпаки, можна знехтувати другою складовою. Аналогічні співвідношення мають місце між модулями складових  в (2.3).
     	У зв’язку з цим прийнято усе поле поділяти на ближню, середню та дальню зони.
     	Для ближньої зони, коли R << λ/(2π), тобто R << 0,16λ напруженості електричного та магнітного поля визначаються як:
Eθ  = -jImdlsinθe-jωR/υ/(4πR3ωε0);   = -jImdlcosθ e-jωR/υ/(2πR3ωε0);

H  = Imdlsinθe-jωR/υ/(4πR2).

Для дальньої зони:
Н  =  jImdlsinθe-jωR/υ/(2Rλ);   =√(μ0/ε0) jImdlsinθe-jωR/υ/(2Rλ).
Для миттєвих значень Н та Е у дальній зоні :
Нα =  Imdlsinθ/(2Rλ) ⋅ cos(ωt-ωR/υ+ψ);
                             Eθ = √(μ0/ε0) Imdlsinθ/(2Rλ) ⋅ cos(ωt-ωR/υ+ψ).                  (2.4)
Таким чином, у дальній зоні де R >> λ/(2π), тобто R ≥ 6λ, напруженість магнітного поля має тільки α-у складову, а напруженість електричного поля – тільки θ-у складову. Якщо привести сферу з радіусом R, тоді в усіх точках сфери (еквіфазної поверхні) Н має однакову фазу коливань у кожний момент часу (фаза коливань визначається аргументом косинуса). Амплітуда коливань Н для точок сфери R=const різна, залежить від кута θ; на «полюсах» при θ = 0 та при θ =1800 амплітуда коливань дорівнює нулю завжди, оскільки sinθ = sin1800 = 0.
Максимальною є амплітуда коливань на «екваторі» сфери, при θ=900. За фазою Н та Е співпадають (згідно рівняння 2.4). Модуль Е у √(μ0/ε0)=Z разів більше модуля Н, тобто Е=ZН. Для вільного простору Z=377 [Ом] називають хвильовим опором простору. Діаграму залежності модуля Е або Н у дальній зоні від θ називають діаграмою спрямованості (Рис. 2.7).

Рис. 2.7 Діаграма спрямованості

θ

     	Вектор Пойтінга для дальньої зони є спрямованим за радіусом і є нормальним для векторів Н та Е. Оскільки Н та Е у дальній зоні співпадають за фазою, то з зміною напрямку Н на протилежний  (Н змінюється за косинусоїдою) вектор Е також змінює напрямок на протилежний. Але вектор П свого напрямку не змінює. Модуль П визначається з виразу:
|П| = Z(dl)2Im2sin2θcos2(ωt-ωR/υ+ψ)/(2Rλ)2.
     	Середнє значення модуля П за період Т=2π/ω:
T
Пср=Z(dl)2Im2sin2θ/(8R2λ2)•[1/T∫cos2(ωt-ωR/υ+ψ)dt=1/2].
0

     	Підрахуємо потік вектора П через елемент поверхні ∆S сфери з радіусом R (Рис.2.8). Елемент сферичної поверхні є криволінійним квадратом з площею:

dα

Rsinθdα

Rdθ

dθ

θ

Rsinθ

Рис. 2.8 Схема розрахунку потоку вектора Пойтінга

     	Замінимо Im2 на 2I2 , де I – діюче значення струму. Тоді потік вектора Пойтінга що є потужністю Р, яка випромінюється елементом струму, не залежить від радіуса R і дорівнює:
∮ П dS = P=RsI2,
     де: 
Rs = 2πZ(dl)2/(3λ2).
Величину Rs називають опором випромінювання. Чим більшим є Rs тим більшою є потужність випромінювання при заданому струмі.
Реально, оскільки заздалегідь невідомо яким чином розподілені електричні та магнітні поля  поблизу випромінювачів, потрібно окремо вимірювати їх електричні та магнітні поля за Е та Н, після чого вибирати найбільше значення. 
Окрім електромагнітних хвиль, які при поширенні утворюють канали витоку інформації, електричні сигнали в провідникових дротах утворюють електричні канали витоку інформації. Вони виникають за рахунок:
–	наведень електромагнітних випромінювань ТЗПІ ЗОТ на ДТЗС та їх з’єднувальні лінії, які виходять за межі КЗ. Сигнали наведень можна виявити в мережах ДТЗС в діапазоні частот нижче 100 Гц і до 100 МГц;
–	просочування ІС до мереж первинного живлення, при наявності реакції випрямляючого пристрою на роботу пристроїв з ІС, та заземлення, при роботі локальної обчислювальної мережі (ЛОМ) з великою довжиною кабелю; 
–	нерівномірності споживання струму від мережі електроживлення.
Вимоги до цього каналу залежать від швидкості роботи джерела ІС (1200…9600 бод).

2.7 Акустичні та віброакустичні канали витоку мовної інформації з виділених приміщень

     	За один період коливань Т звуковий процес розповсюджується у середовищі на відстань, яка дорівнює довжині хвилі λ (Рис.2.9).

Рис. 2.9 Повний період коливань

f= 1/T, λ=cT , с – швидкість звуку

T

P

0

t

     	
Довжина хвилі залежить від швидкості розповсюдження звуку в середовищі. Для прикладу: сповітря = 340 м/с ; своди = 1490 м/с; сцеглини = 2300 м/с; сбетон = 3700 м/с;  ссталь = 5200 м/с.
     	Вимірювання тиску Р, яке створює звукова хвиля, здійснюється в Паскалях [Па]. Один Па це тиск, який створюється силою в 1Н, діючою на площу 1м2. Тобто: Р = 1Н/1м2 = 1 Па =1/100000 Атм.
    	Прийнято проводити вимірювання у відносних одиницях, децибелах [дБ].
LдБ = 20lg(P/P0), де Р0=2⋅10-5 Па
     	Ця величина відповідає мінімальному звуковому тиску, який сприймається людським вухом. При цьому зміна тиску на 1дБ є мінімальною, яку розрізняє людина. Смугу частот звукової хвилі прийнято вимірювати в октавах. Октавою є смуга частот, у якій верхня гранична частота в 2 рази більша нижньої: ∆f = fв-fн=1 окт, при fв=2 fн
     	Центральні частоти стандартних октавних смуг відповідають такому ряду:
2, 4, 8, 16, 31.5, 63, 125, 250, 500 [Гц], 1, 2, 4, 8, 16 [кГц].
     	Мовний сигнал є складний частотно і амплітудно модульований шумовий процес. Він характеризується статистичними параметрами: діапазон частот; рівень сигналу; динамічний діапазон. Вважається, що частотний діапазон мови складає величини, від 70 до 7000 Гц. Енергія сигналу розподілена на цьому діапазоні нерівномірно. На Рис. 2.10 крива 1 ілюструє вид середньо-квадратичного спектру сигналу для російської мови. 

                                                                                             Sсп %
                      L,дБ                                          2                     0.1
                                                    1

                                                                                               0.05

                                                                                                             f , кГц
                                  0.07        0.35               2.5           7

Рис. 2.10 Середньоквадратичний спектр сигналу для російської мови

     	Близько 95% енергії мовного сигналу знаходиться в діапазоні 175 - 5600 Гц. 
     	Інформаційна насиченість окремих ділянок спектру нерівномірна 
(Рис.2.10 крива 2). 
Рівні мовних сигналів залежать від умов вимови: 
         – тихий шепіт                            35….40 дБ;
         – спокійна бесіда                      55….60 дБ;
         – виступ в аудиторії                 65….70 дБ.
Динамічний діапазон рівня мовного сигналу може значно змінюватись. Різниця між рівнями для різних видів мови складає:
– дикторська мова                           25…35 дБ;
– телефонні переговори                  35…45 дБ;
– драматична мова                           45…55 дБ.
     	Звукова хвиля при перетинанні огорожі частково відбивається, а частково просочується крізь елемент огорожі. Кількість енергії акустичної хвилі при її швидкості в повітрі с1, яка просочується крізь огорожу зі швидкістю с2, залежить від співвідношення акустичних опорів повітря ρ2 і загорожі ρ1 (Рис.2.12).

                  ρ1с1 = 41 [МПа⋅с/м]; ρ2с2 = 30…40⋅102 [МПа⋅с/м].

Рис. 2.12 Кількість енергії, яка перейшла з одного середовища в інше

В будівельній акустиці використовують такі поняття:
– коефіцієнт поглинання                             α = (Lпад – Lвідб )/ Lпад;
– коефіцієнт відбиття                                  β = Lвідб/ Lпад;
– коефіцієнт звукопроникнення                 γ = Lвихід/ Lпад;
– звукоізолювання                                       Q = 10lg(Lпад/ Lвихід).
Канали витоку мовної інформації з виділених приміщень, призначених для проведення конфіденційних заходів (конференції, ділові переговори, доповіді, тощо), є різноманітними, і їх наявність залежить як від побудови приміщення, так і від наявності технічних засобів (засобів озвучування, відеотехніки), наявності засобів життєзабезпечення у вигляді кондиціонерів, коробів вентиляційних повітроводів (які мають властивості звукових хвильоводів з загасанням звукової хвилі в межах 0,01…1 дБ/м при довжині короба близькій до довжини звукової хвилі), вікон, систем освітлення, тощо. 

Таблиця 2.2 Звукоізоляція основних будівельних конструкцій
Тип конструкції	                   Центральні частоти октавних смуг, Гц	
	250	500	1000	2000	4000	
Заштукатурена цегляна стінка товщиною 270 мм	44	51	58	64	65	
Залізобетонна стіна товщиною 100 мм	40	44	50	55	60	
Гіпсокартон товщиною 80 мм	33	37	39	44	44	
Перетинка ДСП товщиною 20 мм	26	26	26	26	26	

     	Виділяють загалом два канали витоку: прямий акустичний та віброакустичний. Перехоплення через прямий акустичний канал витоку здійснюється за рахунок використання акустичних мікрофонів або за рахунок прямого підслуховування через щілини дверей, вікон, вентиляційні канали, тощо. При розмірах отворів менших за довжину акустичної хвилі (отвори електропровідних комунікацій, тріщини в конструкціях, зазори у з’єднаннях панелей, тощо), загасання звуку може досягати 20 дБ/м. Через віброакустичний канал витоку перехоплення здійснюється за рахунок використання мікрофонів твердого середовища: акселерометрів, віброметрів, велосиметрів, які під’єднані до елементів конструкції будівлі, таких, як стіни, скло вікон, труби опалення та водопостачання (заповнені водою, або без неї) або будь-які тверді елементи, які мають великі розміри і здатні вібрувати в акустичному полі. Оскільки віброакустична хвиля має довжину λ, яка залежить не від довжини збуджуючої акустичної хвилі, а від щільності матеріалу конструкції, спектральні складові віброакустичних хвиль не співпадають з спектральними складовими збуджуючих хвиль, і зміщені в область високих частот. Тому мікрофони твердого середовища мають специфічні амплітудно-частотні характеристики (АЧХ), що дозволяють шляхом корекції АЧХ спектру сигналу збудження отримувати відгук від віброакустичного сигналу в області акустичного сигналу з розбірливістю, достатньою для отримання змістовної компоненти. Крім того, якщо розміри вібруючої поверхні такі, що довжина хвилі Lпад співпадає з хвилею згину конструкції і забезпечує ефект «хвильового співпадіння», тобто утворення стоячих хвиль, тоді можливе явище вторинного збурення акустичних хвиль (перевипромінювання) з обох боків конструкції. При цьому гучність мовного сигналу за загорожею різко підвищується. 

2.8 Закладні пристрої 

     	Коли мова йде про «закладні пристрої», або, так звані «жучки», у людей, як правило, виникає до цієї теми нездоровий інтерес. Як стверджує, наприклад, автор [10], «... стремление узнать чьи-то секреты присуще природе человека. Чтобы не говорили, но подслушивание чужих разговоров, несмотря на всю предосудительность этого занятия, всегда было очень привлекательным. … И это еще вопрос, какая из профессий (после землепашца и скотовода) была древнейшей». 
     	При проведенні конфіденційних переговорів, нарад, зустрічей, тощо завжди важливо знати, а чи не здійснюються приватними особами, а особливо будь якими Державними Службами, заходи, направлені на той чи інший спосіб отримання конфіденційної інформації. Треба з самого початку зазначити, що при створенні СБУ були прийняті закони «Про службу безпеки України» та «Про оперативно-розшукову діяльність», в яких чітко сказано про тих, хто може проводити подібні оперативно-технічні заходи. До таких підрозділів відносяться підрозділи органів Внутрішніх справ, Служби безпеки, Прикордонних військ та Управління державної охорони [11]. 
     	Направленість таких робіт чітко обумовлена. Вони здійснюються тільки по відношенню до осіб, про яких є достовірні відомості про здійснення або підготовку тяжких злочинів (перелік злочинів наведений у ст. 7-1 УК). 
     	Що стосується виробників спеціальної техніки, то згідно Закону «Про підприємницьку діяльність», щоб розробити, виготовити та реалізувати спеціальний пристрій потрібна ліцензія. Крім того, вперше 15 липня 1994 року Верховна Рада прийняла Постанову № 121, згідно якій громадянам та юридичним особам заборонено мати у власності спеціальні технічні засоби нештатного отримання інформації. 
     	Для визначення потенційних можливостей та напрямків розвитку шпигунських «жучків» корисно розглянути деякі фрагменти історії їх розвитку. 
     	Як правило [10], інформація, яка отримана за рахунок використання засобів підслуховування, передається на контрольний пункт по радіо. При цьому сигнал радіопередавача, який несе інформацію від прихованого мікрофона, повинен бути достатньо потужним, аби досягти контрольного пункту, але у той же час слабким, щоб ускладнити його виявлення за допомогою простих засобів розшуку «жучків». 
     	У кожному разі для нормальної роботи засобів підслуховування необхідне джерело живлення. Але різноманітні знімачі, розетки, штепселі, тощо є зручним місцем для таких засобів, оскільки в такому разі вони вже під’єднані до мережі живлення і термін їх роботи теоретично нескінченний. 
     	Багато мініатюрних деталей та вузлів радіоапаратури були спеціально розроблені для створення шпигунської апаратури. Це мікрофони телефонних трубок з вмонтованим передавачем, радіомікрофони універсального призначення в мініатюрному виконанні, пристрої підслуховування через стіну (наразі такі пристрої, а також деякі інші, називають «електронні вуха»). Кожний такий пристрій складався з мікрофона з підсилювачем та пластиковою трубкою-звуководом, яку протискають через стінку для поліпшення акустичної чутливості і ускладнення пошуку пристрою металошукачем. До речі, у свій час американські спеціалісти створили спеціальний комплект інструментів для полегшення монтажу тонких дротів на штукатурку, рихлі будматеріали, щілини та тріщини на стіни. Спеціальна електрична схема контролювала цілісність змонтованих провідних ліній. Але у повній мірі якостям «електронного вуха» відповідає аналог медичного стетоскопа, який щільно притискається до стіни що дозволяє прослуховувати сусіднє приміщення.
     	Після Другої Світової війни в арсеналі розвідок з’явилися мікрофони замасковані в самописках. Інші пристрої легко розміщувались у книжковому перепльоті. 
     	Кроком вперед в технології мініатюрних передавачів було створення індукційних чутливих струмознімачів, які розташовують поблизу кабелю телефонної лінії. Таке знімання виявити значно складніше ніж безпосереднє, контактне. 
     	В 60-х роках з’явилася ціла низка американських «жучків» вмонтованих до стандартного електричного знімача, або сітьового адаптера. Мініатюрні мікрофони монтувалися до пряжки поясного ременя. До мікрофонної головки акустичний сигнал потрапляв через маленький отвір у ремені. 
     	На початку 50-х років в будівлі американського посольства у Москві був виявлений незвичний пристрій підслуховування. Коли у травні 1960 р. американський посол публічно продемонстрував його в ООН, пристрій привернув до себе велику увагу. «Вещица» (або «Thing») являла собою металевий циліндр, схований у корпусі різного дерев’яного герба США. Він був подарований американському послу у Москві і розміщувався на стіні в кабінеті посла. Під дзьобом орла був маленький отвір, крізь який звукові хвилі досягали підслуховуючого пристрою. Американські фахівці довгий час не могли второпати, яким чином працює пристрій, у якому відсутнє живлення і взагалі звичні радіодеталі. Британський спеціаліст Пітер Райт за більш як 70 діб обстеження визначив принцип роботи «жучка». Пізніше британська спецслужба МІ-5 створила копію пристрою під назвою «Сатир». «Вещица» була проста. Це був плаский конденсатор, в якому одна обкладинка, у вигляді тонкої мембрани, вібрувала під впливом звукових хвиль, змінюючи ємність конденсатора. З сусідньої будівлі на антену «жучка» був направлений потік ВЧ випромінювання (на частоті 800 МГц), яке за рахунок зазначеної вище змінної ємності модулювалося звуковим сигналом у відбитому радіопромені. Вторинний радіопромінь приймався неподалік розміщеним радіоприймачем та оброблявся. 
     	Задача приховування «жучків» привела фахівців до їх розташування в елементах меблів, замість оригінальних деталей. 
     	Велика кількість версій радіомікрофонів виготовлялися для розташування в наручних годинниках. 
     	В інших випадках співробітник розвідки або агент провадив запис переговорів за допомогою апаратури, розміщеної під одягом. Одним з найстаріших прикладів є магнітофон «Мезон», створений фахівцями КДБ у 70-х роках. Наразі аналогічні пристрої називають диктофонами. У ньому запис здійснювався не на плівку, а на сталевий дріт діаметром 50 мкм. Були також створені багаточисельні допоміжні пристрої для використання апарата у різних ситуаціях. Наприклад, він міг керуватися дистанційно за допомогою прихованого в кишені вмикача. Був створений адаптер для запису телефонних переговорів. Спеціальні ремені дозволяли непомітно розмістити магнітофон під одягом. 
     	До головних груп ТЗ ведення розвідки відносять:
●	Радіопередавачі з мікрофоном (радіомікрофони):
–	з автономним живленням;
–	з живленням від телефонної лінії;
–	з живленням від силової мережі;
–	з активацією голосом; 
–	керовані дистанційно;
–	акустичні закладні пристрої з передаванням в інфрачервоному діапазоні випромінювань;
–	з накопиченням інформації та передаванням у пакетному режимі. 
●	Електронні «вуха»:
–	провідні мікрофони;
–	провідні мікрофони з використанням дротів мережі 220 В в якості лінії зв’язку;
–	електронні стетоскопи (прослуховування крізь стіни);
–	направлені мікрофони;
–	лазерні мікрофони;
–	радіомікрофони для прослуховування через мікрофон телефонної трубки;
–	гідроакустичні мікрофони;
–	мікрофони з передаванням інформації в ІЧ (інфрачервоному) діапазоні;
–	радіотранспондери, призначені для перевипромінення модулюючих  акустичних хвиль за рахунок резонансу при опроміненні радіохвилею в УКХ діапазоні спеціальних чвертьхвильових вібраторів, або об'ємних резонаторів (наприклад виріб «Сатир» виробництва Англії, SIM-ATP 16,PK-500, та ін.).
●	Пристрої перехоплення телефонних повідомлень:
–	безпосередньо підключені до телефонної лінії;
–	підключені за рахунок індукційних датчиків, датчиків Хола;
–	з використанням датчиків, розміщених в телефонному апараті;
–	телефонний радіоретранслятор;
–	пристрої перехоплення повідомлень пейджерів, факсів, стільникової телефонної мережі;
–	пристрої «довге вухо», або закладка з «штучно піднятою трубкою», коли режим підняття трубки створюється штучно, за рахунок різноманітних режимів маніпулювання сигналами виклику;
–	спеціальні багатоканальні пристрої перехоплення. 
●	Пристрої приймання, записування, керування:
–	приймач для радіомікрофонів;
–	пристрої записування у складі радіомікрофонів;
–	ретранслятори;
–	приймачі сигналів в інфрачервоному діапазоні;
–	пристрої запису для передавання в пакетному режимі;
–	пристрої дистанційного керування. 
●	Відеосистеми запису та стеження.
●	Системи визначення місцезнаходження об’єкта, що контролюється.
●	Системи контролю ПК та комп’ютерних мереж.
     	Існує ціла низка «жучків» із спеціальними можливостями. Наприклад акустичні радіопередавачі, які використовують «подвійну модуляцію». Характерним для них є те, що такі пристрої складно зафіксувати, навіть високоякісним скануючим приймачем. Інший приклад, це закладні та переговорні пристрої, які використовують в якості каналу зв’язку елементи конструкції будівлі, воду.
     	Лазерні мікрофони дозволяють зчитувати вібрацію віконного скла та відтворювати її в мовний модулюючий сигнал з відстані 300-500 м . Лазерні мікрофони можна розділити на 3 типи:
–	для роботи першого типу необхідно «мітити» скло – наносити на нього пляму спеціальної фарби, яка ефективно відбиває лазерне випромінювання до фотоприймача;
–	 для роботи пристроїв другого типу на скло встановлюють спеціальні направляючі призми (трип пель-призми);
–	для роботи пристроїв третього типу ніякого «мічення» не потрібно.
     	«Міжміські закладні» являють собою пристрої, які підключені до телефонної лінії або до телефону безпосередньо і мають виносний мікрофон. Якщо подзвонити з іншого телефону або навіть з іншого міста та набравши спеціальний шифр включення оператор відключає телефон користувача не дозволяючи дзвонити до нього і починає прослуховувати акустичні сигнали приміщення. Якщо користувач телефону знімає трубку, закладний пристрій відключиться і телефон буде працювати у звичайному режимі. 
     	Канали витоку при використанні закладних або прослуховуючих пристроїв розділяють на природні та технічні [12].
     	Природні канали виникають внаслідок конструктивних особливостей будівель, систем опалення, водо- та енергопостачання, зв’язку. До них, як наведено вище, належать акустичні та вібраційні канали, які є практично у всіх будівлях, при зведенні яких не вживалися спеціальні захисні заходи. 
     	Повністю ліквідувати ці канали витоку інформації складно, тому вживаються або профілактичні заходи під час ремонту (наприклад, ізоляція каналу за рахунок створення акустичних лабіринтів), або їх блокують завадами, які створюються спеціальною апаратурою. 
     	Ефективне перехоплення інформації можливе при використанні провідного каналу, до якого належать усі кабельні лінії, що виходять з приміщення (телефонна, електропостачання, охоронна або протипожежна сигналізація, тощо). 
     	Для аналізу методів та засобів виявлення пристроїв перехоплення мовної інформації, які використовують радіоканал, потрібно визначитись у тому, які засоби використовуються при інформаційній атаці. Найбільш поширені у використанні є радіозакладні пристрої до основних параметрів яких відносяться:
–	несуча частота радіоканалу;
–	потужність радіопередавача;
–	 вид модуляції;
–	 ширина займаної смуги частот;
–	 стабільність частоти.
Ведучими виробниками такої техніки є фірми з більш як 30-річним 
досвідом роботи і їх продукція відрізняється широким спектром зазначених вище параметрів у різноманітних комбінаціях в залежності від конкретного призначення:
–	«РК ELECTRONIC» (ФРН);
–	«Knowledge Express Inc.» (USA);
–	SURVEILANCE TECHNOLOGY GROUP (STG)», Port Chester, USA;
–	«CCS», New York, USA;
–	 LAW ENFORCEMENT ASSOCIATES, INC.», Raleigh, USA;
–	«Westinghouse Audio Intelligence Devices», USA;
–	«SIPE ELECTRONIC», та інші.
     	Кожна фірма по-своєму зорієнтована на виготовлення тієї чи іншої продукції. Для отримання наочної картини про орієнтацію фірм та про основні параметри закладних пристроїв, зосередимось на таких параметрах закладних пристроїв, як:
–	несуча частота;
–	потужність випромінювання;
–	вид модуляції. 
     	Для прикладу в Додатку 1а наведені дані щодо частоти каналів зв’язку, яку використовують при своїй роботі закладні пристрої деяких фірм (на 2004 р.).
     	Як витікає з цих даних, в основному використовується діапазон 174….500 МГц. Це є діапазон прикордонний з радіо-, телемовленням та відомчим зв’язком (залізничний зв’язок, авіадиспетчерський зв'язок, служба охорони, тощо). Близькість мовних та відомчих каналів допомагає маскувати радіосигнали але вимагає використання спеціальних приймачів. 
     	Вважається, що апаратура з потужністю більше 20 мВт призначена для професіоналів. Якщо це так, то  «WAID» пропонує апаратуру виключно для професіоналів, а росіяни і українці випускають апаратуру для  «любителів». Інші фірми намагаються задовольнити і тих і інших. Загальна перевага надається малопотужним радіозакладним пристроям (Додаток 1.б).
     	В основному використовуються 3 види модуляції: широкосмугова частотна, вузькосмугова частотна, цифрова.
     	Професіонали використовують вузькосмугову та цифрову модуляцію (Додаток 1.в).
     	Таким чином підтверджуються попередні висновки. Найпотужніші фірми використовують цифрове розширення спектру. Професіонали віддають перевагу вузькосмуговій модуляції, забезпечуючи себе стабільним прийманням та високою завадозахищеністю, або цифрові пристрої та роботу в НВЧ діапазоні.

Розділ 3 ЗАСОБИ ВИЯВЛЕННЯ КАНАЛІВ ВИТОКУ ІНФОРМАЦІЇ

   	Для того, щоб забезпечити технічною підтримкою захисні заходи в галузі безпеки інформації, потрібно використовувати широкий спектр приладів, які відрізняються і функціональним призначенням і принципами роботи. Головними напрямками ЗІ, які вимагають технічної підтримки, є такі, як:
–	проведення вимірювань для визначення ступеня захищеності ТЗПІ та 
ДТЗС;
–	проведення вимірювань параметрів сигналів у радіоефірі з метою 
визначення характеристик ОІД (присутність джерел випромінювань, визначення ступеня зашумленості ефіру, визначення розміру КЗ, визначення місця розташування активних засобів захисту для забезпечення максимальної ефективності їх роботи, тощо);
–	проведення пошукових робіт з метою виявлення закладних пристроїв;
–	закриття КВ інформації шляхом локалізації НС (фільтри, трансформатори, тощо);
–	закриття КВ інформації активними методами, шляхом використання 
генераторів сигналів маскування НС, шумогенераторів;
–	проведення робіт з захисту кінцевих пристроїв провідних ліній та ліній 
зв’язку (телефонних, мереж живлення, дротів заземлення, інформаційних комп’ютерних ліній та ін.) пристроями захисту;
–	проведення робіт з метою визначення ступеня ефективності роботи 
пристроїв захисту;
–	проведення робіт з забезпечення контролю та обмеження доступу на ОІД 
або терміналів чи робочих місць, тощо.
    	Звичайно, що таке різноманіття апаратури вимагає її чіткої класифікації. Для систем передавання даних такий класифікатор вміщує 12 класів приладів та систем, а саме: 

Таблиця 3.1 Класифікатор систем технічного захисту інформації у системах передавання даних [8]
Код класу систем технічного захисту інформації	Назва класу систем технічного захисту інформації	Вид КВ, який закривається	
01	Засоби виявлення ПЕМВН	ПЕМВН, створювані системою передавання даних	
02	Засоби послаблення та придушення ПЕМВН		
03	Засоби маскування інформації для протидії ПЕМВН		
04	Засоби виявлення побічних електромагнітних та магнітних полів, створені засобами запису на фізичні носії	Несанкціоноване копіювання інформації	
05	Засоби зменшення ефективності, або знешкодження пристроїв запису інформації на фізичні носії		
06	Засоби виявлення, або визначення місцезнаходження апаратури атаки, під’єднаної до лінії зв’язку 	Несанкціоноване зняття інформації	
07	Засоби зменшення ефективності, або знешкодження апаратури атаки шляхом підключення до лінії нелінійних елементів та загороджувальних протизавадних фільтрів		
08	Засоби виявлення ультразвукового випромінювання (поля)	Несанкціоноване створення ультразвукового каналу засобами атаки	
09	Засоби виявлення ІЧ випромінювання (поля)	Несанкціоноване створення ІЧ каналу засобами атаки	
10	Засоби виявлення радіочастотного випромінювання (поля)	Несанкціоноване створення радіочастотного каналу засобами атаки	
11	Технічні засоби моніторингу ліній та каналів передавання даних	Технічні КВ інформації у системах передавання даних	
12	Технічні засоби канального шифрування		

3.1 Пошук каналів витоку інформації, яка передається перехоплювачем  за радіоканалом

     	Послідовність розгляду пошукових пристроїв можна здійснювати за принципом їх побудови та функціональними можливостями. 
     	Індикатори електромагнітних випромінювань. Простий індикатор складається з слабонаправленої антени лінійної поляризації, широкосмугового радіо підсилювача, амплітудного детектора та компаратора. Це дозволяє виявляти факт наявності працюючої радіозакладки незалежно від  характеристик її сигналів. Фактично, фіксується факт випромінювання енергії закладним пристроєм з рівнями, які перевищують фонові випромінювання, або випромінювання інших пристроїв. Структурна схема такого пристрою наведена на Рис. 3.1. 

Підсилювач ВЧ

Атенюатор (фільтр)

Компаратор

Індикатор

Детектор АМ

ПНЧ

       
Рис. 3.1 Структурна схема індикатора електромагнітних випромінювань
     
     	Для підвищення ефективності роботи використовують атенюатори, смугові та режекторні фільтри. 
     	Наявність у схемі ПНЧ та гучномовця при наявності джерела тестового сигналу дозволяє реалізувати «акустичну зав’язку», суть котрої полягає в тому, що між мікрофоном радіозакладки та розташованим поблизу гучномовцем індикатора електромагнітних випромінювань при опроміненні мікрофона тестовим безперервним акустичним сигналом, виникає позитивний зворотній зв'язок, що викликає характерний ефект автоколивань, як наведено в розділі 2 (Рис. 2.4). На виході гучномовця з’являється характерний свист, який фіксується оператором. Наявність такого ефекту сприймається як присутність закладного пристрою з мікрофоном і радіоканалом, розташованим в зоні акустичного опромінення гучномовця.
     	Індикатори електромагнітних випромінювань характеризуються наступними параметрами:
–	робочий діапазон частот;
–	чутливість за напруженістю електромагнітного поля;
–	радіус виявлення закладних пристроїв при заданій потужності його 
випромінювання;
–	межі та спосіб регулювання порогу чутливості;
–	наявність режиму «акустичної зав’язки»;
–	тип індикації;
–	можливість прослуховування інформації від закладного пристрою;
–	характеристики джерела живлення та час безперервної роботи;
–	габарити, маса, конструкція.
      	За функціональними можливостями класифікація індикаторів наведена на Рис. 3.2.

Малогабаритні        

Професійні                

Камуфльовані

Індикатори електромагнітних випромінювань

Рис. 3.2 Класифікація індикаторів електромагнітних випромінювань за функціональними можливостями

 	Єдиною функцією малогабаритних індикаторів є вмикання сигналізації при перевищенні рівня електромагнітного поля над встановленим значенням – порогом. Зазвичай їх радіус виявлення становить 1 … 2 м. Вони є простішими приладами. 
     	Професійні індикатори призначені для пошукових заходів, а саме, розшуку та локалізації джерел випромінювання. Вони мають високі технічні характеристики та широкими функціональними можливостями, мають функцію «акустичної зав’язки», регулятор чутливості, смугові фільтри, високу чутливість, а деякі мають можливість виміру частоти. Зазвичай, вони також мають тональну індикацію рівня сигналу закладного пристрою (тепло/холодно). Недоліком є їх висока ціна.
     	Камуфльовані індикатори призначені для прихованого використання, тому вони мають вигляд звичайних предметів обіходу. Прихованість призводить до відсутності індикації, хоча в деяких («ДИ-К», «Спутник», тощо) використана прихована індикація. Вони мають високі технічні характеристики, а до недоліків камуфльованих індикаторів відносять відсутність можливості ідентифікувати джерело сигналу. 
     	Додатково, індикатори використовують для визначення наявності випромінювання НВЧ-пічок та інших НВЧ випромінювачів, які, наприклад, здатні викликати серцево-судинні розлади.
     	Характеристики деяких індикаторів поля наведені у Додатку 2. 

3.2 Радіоприймачі, селективні вольтметри та аналізатори спектру

     	До радіоприймальних приймачів можна віднести скануючи приймачі, швидкісні пошукові приймачі, аналізатори спектру радіосигналів. За габаритними показниками радіоприймачі поділяють на переносні та такі, які транспортуються. Переносні радіоприймачі мають автономне живлення. Зазвичай вони здійснюють прийом сигналів в діапазоні частот від 100 або 500 Гц  до 1300 або 1900 МГц (в базовому варіанті, без конверторів частот) з амплітудною (АМ), вузькосмуговою (NFM) або широкосмуговою (WFM) частотною модуляцією, односмуговою АМ (SSB), сигнали з передаванням на частотах верхньої бокової смуги (USB) та нижньої бокової смуги (LSB), радіотелеграфні посилання (CW). 
     	Загалом, особливо для телекомунікаційних систем, найбільш поширеними є види модуляції на кшталт амплітудної маніпуляції (ASK), балансної модуляції (DSB), бінарної фазової маніпуляції (BPSK), квадратурної модуляції (QM), квадратурної фазової маніпуляції (QPSK), мінімальної маніпуляції (MSK), частотної маніпуляції (FSK), диференційної квадратурно-фазової маніпуляції з зрушенням з кратністю π/4 (π/4DQPSK). 
     	Діючі стандарти радіомовлення складають перелік з стандарту стереорадіомовлення OIRT (Росія), CCIR (Європа), стандарт швидкої частотної маніпуляції (FFSK) та квадратурної фазової маніпуляції з зрушенням частоти OQPSK. 
     	Дані про частоту сигналів фіксуються в пристроях пам’яті, ємністю 100…1000 каналів, а в окремих випадках, апарати керуються ПЕОМ. Переносні приймачі мають вигляд ручної рації, а такі, що транспортуються, мають вигляд настільного магнітофона. Радіоприймачі більш складні та більш надійні для пошуку закладних у порівнянні з індикаторами поля. Радіоприймачі, при цьому, повинні відповідати таким умовам:
–	мати можливість налаштовуватись на частоту роботи закладних;
–	мати розвинену можливість виділяти потрібний сигнал за характерним ознакою на фоні завад;
–	мати можливість демодулювати різні види сигналів.
     	Вирішення першого завдання вимагає від радіоприймачів мати широку смугу частот прийому (мінімум до 1500 МГц).
     	Вирішення другого завдання вимагає від радіоприймачів мати смугу пропускання (Δfп), яка приблизно співпадає з смугою спектру сигналу закладного пристрою, або радіостанції. При цьому необхідно забезпечити підвищені вимоги до селективності (вибірковості) сигналів. 
     	Для вирішення третього завдання (наприклад при прийомі сигналів вимірювальним приймачем) приймач має вміщувати детектори сигналів з зазначеним вище переліком видів модуляції. 
     	Зупинимося на деяких особливостях імпульсних сигналів та їх детектуванні. При цьому необхідно розрізняти вимірювання характеристик широкосмугового або вузькосмугового сигналу (надалі у цьому розділі використані дані з «Дональд Р.Ж. Уайт.  «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи», Выпуск 3. Измерение электромагнитных помех и измерительная аппаратура. Сокр. пер. с англ. под ред. А.Д.Князева М.: -  «Сов. Радио» 1979.»). Для вимірювальної техніки термін «вузькосмуговий сигнал» означає, що за рівнем 3 дБ ширина смуги частот енергетичного спектру сигналу менша за смугу частот вимірювального приймача (Рис. 3.3). 
     	Спектр прямокутного імпульсу має огинаючу виду sin(x)/x з частотою несучої fc. 

U(f)=Aτ[B/Гц]

-2/τ                                                             2/τ

                             2
вихідного

-3/τ                                -1/τ                            1/τ                                 3/τ        Частота
         fc

∆fп1
∆fп

   ∆fe

огинаюча спектру
імпульсу (sinx)/x 

форма вхідного
    імпульсу		τ

вихідного             1

Рис. 3.3 Зв'язок широкосмугових та вузькосмугових перехідних процесів з смугою пропускання приймача

     	Його максимум на частоті fc складає Аτ [B⋅c] або [B/Гц]. Відгук на виході вимірювального приймача на тій самій частоті та зі смугою пропускання ∆fп має передній та задній фронти з малими змінами, як представлено на тому самому рисунку. З рисунку витікає, що імпульс є вузькосмуговим, оскільки на рівні 3 дБ його смуга частот ∆fe є меншою за смугу частот ∆fп вимірювального приймача. Для перевірки вузькосмуговості випромінювання приймач перелаштовують до верху або донизу діапазоном частот у смузі, яка чисельно дорівнює його смузі пропускання ∆fп на рівні 3 дБ. Вихідна напруга U приймача повинна змінюватися більш як на ∆U=3 дБ. Якщо така зміна є ще більшою (наприклад 20 дБ), тоді випромінювання є ще більш вузькосмуговим. Якщо ∆U≈3 дБ, тоді випромінювання є проміжним між вузько- та широкосмуговим. 
     	Іншим методом виявлення вузькосмуговості випромінювання є розширення смуги пропускання ∆fп приймача хоча б у 2 рази. Якщо ∆U<3 дБ, тоді випромінювання є вузькосмуговим. Подальше розширення смуги пропускання буде призводити до меншої зміни напруги на виході. Якщо ∆U≈3 дБ, тоді, як і в попередньому випадку, випромінювання є проміжним. 
     	Термін «широкосмугове випромінювання» означає, що за рівнем 3 дБ смуга частот його енергетичного спектру ширша ніж деяка еталонна смуга. В якості такого еталону визначена смуга пропускання на рівні 3 дБ вимірювального приймача. У цьому випадку приймач має смугу пропускання ∆fп1 по обидва боки від fc. З рисунку видно, що імпульс є широкосмуговий. Для перевірки широкосмуговості випромінювання приймач перестроюють доверху або донизу діапазоном частот у смузі, яка чисельно дорівнює його смузі пропускання ∆fп1 на рівні 3 дБ. Якщо при цьому ∆U<3 дБ, тоді випромінювання є широкосмуговим. Якщо ∆U≈0, тоді випромінювання дуже широкосмугове, а якщо ∆U≈3 дБ, тоді випромінювання є проміжне між вузько- та широкосмуговим.
     	Визначити широкосмуговість можна, також, шляхом зменшення смуги пропускання приймача до ∆fп1/2. Якщо ∆U>3 дБ, тоді випромінювання є широкосмугове, а якщо ∆U≈3 дБ, тоді випромінювання є проміжне між вузько- та широкосмуговим. 
     	Можна виділити особливі випадки, при яких зміна напруги на виході вимірювального приймача складає приблизно 3 дБ: проміжне значення ширини смуги частот, некогерентне широкосмугове випромінювання. 
     	Другий особливий випадок визначається дійсно широкосмуговим випромінюванням. При цьому зміну напруги на виході приймача ∆U при перевірці шляхом зміни смуги пропускання приймача в 2 рази можна визначити з виразів:
∆Uког = 20lg(∆f2/∆f1)
для когерентного широкосмугового випромінювання,
∆Uнеког = 10lg(∆f2/∆f1)
для некогерентного широкосмугового випромінювання.
     	Можливим є випадок, коли ∆U знаходиться між ∆Uког та ∆Uнеког. 
     	Наприклад, якщо ∆f1 = ∆fп1 та якщо ∆f2=∆fп1/2, тоді вираз для ∆Uког повинен відповідати зміні ∆U=6 дБ (когерентне широкосмугове випромінювання), а вираз для ∆Uнеког повинен відповідати зміні ∆U=3 дБ (некогерентного широкосмугового випромінювання, яке може бути помилково визначене як проміжне значення). 
     	Широкосмуговий сигнал є когерентним, коли сусідні за частотою нескінченно малі прирощення складових спектру мають рівні амплітуди та знаходяться у фазі (джерелами таких випромінювань є таймери обчислювальних пристроїв, радіолокатори, пристрої телеметрії з імпульсно-кодовою модуляцією, якщо для них є справедливим вираз для ∆Uког. Приклади джерел когерентного широкосмугового випромінювання наведені в «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып.1. Общин вопросы ЭМС. Межсистемные помехи»: Сокр. пер. с англ. /Под ред. А.И.Сапгира.-М.: Сов. радио, 1978, с. 38-41). Випромінювання (сигнал) не є когерентний, коли сусідні за частотою безкінечно малі прирощення складових спектру є випадковими або псевдовипадковими (смуга частот є кінцевою) за фазою або за амплітудою та фазою.  Прикладом джерел таких сигналів є газові лампи з живленням постійною напругою, шум діодів, внутрішні шуми приймача, коронний розряд високовольтних джерел. 
     	Перехідний процес, який створює прямокутний імпульс, спектр якого визначається залежністю sin(x)/x, характеризується незначною зміною амплітуди складових (у межах 1,3 дБ) в смузі частот 0≤f≤1/τ. Такий процес називають когерентним випромінюванням. 
     	При цьому напругу когерентного сигналу в смузі приймача ∆f (така смуга декілька відрізняється від смуги пропускання приймача за рівнем 3 дБ. Її називають імпульсною смугою частот.), для f<1/(π⋅τ) може бути представленою площею під кривою виду sin(x)/x («Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи. Вып.2. Внутрисистемные помехи и медоды их уменьшения»: Сокр. пер. с англ. /Под ред. А.И.Сапгира.-М.: Сов. радио, 1978, с. 24-25). Напруга когерентних широкосмугових сигналів на виході приймача є пропорційною смузі пропускання приймача, а зміна смуги пропускання викликає зміну напруги приймача, що витікає з виразу для ∆Uког.
     	В некогерентному широкосмуговому випромінюванні, коли фазовий зсув є випадковим при переході за частотою від одного нескінченно малого прирощення складових спектру до іншого, тоді такі прирощення складаються за середньоквадратичним законом. Напруга випромінювання некогерентних широкосмугових сигналів є пропорційною кореню квадратному з смуги частот. Будь яка зміна смуги частот приймача викликає на його виході зміну напруги згідно виразу для ∆Uнеког. Прикладом таких сигналів є білий шум з обмеженою смугою частот, а також тепловий шум.
     	Зазначені, та інші властивості широкосмугових сигналів, призводять до специфіки використання різних типів детекторів при вимірюваннях рівнів випромінювань електромагнітних полів та напруг або струмів сигналів з різною модуляцією. Загалом, детектори у деякій мірі спотворюють форму сигналів. 
     	Так піковий детектор може розширити імпульси, але якщо імпульси слідують один за одним з визначеними інтервалами та незначною затримкою, тоді детектування визначить максимум рівня сигналу. Піковим детектором можна визначити пікове значення рівня сигналу від частоти на одиницю смуги. Таке детектування дозволяє вимірювати рівні імпульсних сигналів. Тому для визначення характеристик сигналів імпульсних пристроїв створюють нормативні документи, де наведені норми (вимоги) на основі пікових значень (наприклад MIL-ST-461A/461B). До одного з різновидів пікового детектора відносять детектор з зміщенням (процедуру детектування при цьому називають детектуванням з компенсацією). Це є застарілий спосіб пікового детектування, при якому рівень сигналу визначають шляхом ручної зміни рівня компарування сигналу до отримання такого рівня, при якому імпульси через детектор вже не проходять. Тоді встановлений рівень компарування і є рівнем сигналу. 
     	Квазіпікове детектування при різних значеннях сталої часу детектування у деякій мірі імітує вплив імпульсів сигналу на слух, як при АМ радіомовленні. Такий детектор дозволяє визначити характеристики АМ сигналів у присутності індустріальних, імпульсних та безперервних радіоперешкод. При цьому з’являється можливість вимірювання рівня сигналів перешкод. Суть його роботи полягає у тому, що за рахунок порівняння сталих часу детектування (заряду та розряду) пікового детектора (при цьому смуга пропускання вимірювача перешкод вибирається близькою до смуги сигналу АМ радіомовного приймача) у випадку суміщення «радіомовний приймач-вухо людини» імпульс перешкод може бути безпосередньо визначений за відліком показників приймача. Для нормування ступеня придушення індустріальних перешкод, за основу прийняли терміни документацій ANSI (American National Standards Institute) та CISPR (International special committee on radio interference). Фактично, квазіпіковий детектор відрізняється від пікового значеннями сталої часу детектування. У квазіпікового детектора стала часу детектування набагато більша за сталу часу детектування пікового детектора. У квазіпікового детектора час заряду >1 мс, а розряду 160…550 мс.
     	Детектування середнього значення огинаючої виділяє середній рівень амплітуди в основній смузі частот та спотворює імпульси в залежності від сталої часу детектування. Детектори  середнього значення використовують для виміру сигналів на об’єктах, які вразливі при впливі середніх значень сигналів більше, ніж при впливі не дуже частих пікових викидів рівнів сигналів. До таких об’єктів відносять такі, які мають велику сталу часу інтегрування (близько 1 с) вихідних реєструючи пристроїв. Це є прилади літальних апаратів, кораблів, рухомих наземних об’єктів, а також багато індикаторів для промисловості та домашнього господарства. Артилерійські прилади, міни з радіопідривачами та біомедичні прилади (наприклад самописці електрокардіограм) є найбільш чутливими до короткочасно усередненим (1…10 мс) завадам. Нормування таких завад здійснюється також згідно вимог CISPR. 
     	Детектування середньоквадратичного значення дозволяє визначити результат теплового процесу. При цьому вимірюється еквівалентна шумова температура або еквівалентна потужність коливань. Зазвичай такі детектори не використовують для визначення рівнів радіосигналів. Вимірювання середньоквадратичних значень є переважними внаслідок зручності їх математичного представлення. Так, якщо на ВЧ вході є присутнім випадковий шум з потужністю Р(f0), тоді середнє квадратичне значення рівня шумового сигналу, віднесене до входу на частоті настроювання f0 , дорівнює:

     	Детектування розподілу вірогідностей амплітуд перетворює детектування коливань, які вимірюються за часовим інтервалом, у число на дискретному рівні для представленого сумарного розподілу вірогідностей. Знаходження розподілу вірогідностей амплітуд у дійсності не є процесом детектування. Це є статистичний метод перетворення амплітудно-часових змін функцій та представлення його у графічному вигляді, який є зручним для аналізу.
Наприклад, радіостанції рухомої служби зв’язку наражаються на вплив завад від системи запалення автомобіля. Оскільки можуть одночасно працювати декілька автомобілів, причому кожний з різним рівнем випромінювання, то розподіл вірогідностей амплітуд імпульсів буде визначати залежність рівня від відстані, швидкості, тощо. Фактично сумарний розподіл вірогідностей використовують для опису пікових значень напруженості поля що перевищує задану в залежності від кількості імпульсів за секунду (або у відсотках кількості імпульсів).
     	Такі виміри корисні, також, при визначенні розподілів перехідних процесів в мережі живлення змінним та сталим струмом, особливо коли до неї під’єднані засоби цифрової (імпульсної) техніки. 
     	Скануючі приймачі мають три основних режими роботи:
–	автоматичне сканування діапазону;
–	автоматичне сканування на фіксованих частотах;
–	ручне сканування. 
При реалізації першого режиму визначають та встановлюють на приладі 
межі діапазону сканування, крок перестроювання частоти та вид модуляції, визначений для детектування. Для скорочення часу, можливе сканування з пропусканням частот. Дані про пропущені частоти заносяться до пам’яті апарата. Зазвичай в скануючих приймачах присутні від 4 до 20 програмованих діапазонів частот. 
До алгоритмів сканування відносять:
–	сканування припиняється, якщо рівень сигналу, який приймається, перевищує заданий поріг, та відновлюється за командою оператора;
–	сканування припиняється якщо сигнал знайдено і відновлюється після його зникнення;
–	сканування припиняється при появі аудіосигналу і відновлюється після його зникнення;
–	сканування припиняється для аналізу сигналу (оператором або ПК) і відновлюється через визначений час.
В деяких сканерах здійснюється запис частот сигналів, які є 
визначеними. Наприклад, в приладі AR-8000 для цього виділені 50 каналів.
У другому режимі роботи можливе сканування визначених каналів з 
урахуванням їх пріоритетів та видом модуляції. 
    	Для роботи в усіх режимах потрібна розвинена система індикації.
     	Для вибору скануючого радіоприймача слід враховувати практичний аспект їх використання при вирішенні конкретних завдань. 
     	Надмірна кількість каналів викликає пропорційне підвищення часу програмування та часу сканування. Реальна кількість необхідних каналів, у найгіршому випадку, практично, не перевищує 400. При цьому бажано, щоб канали були розбиті на банки для можливості оперативної класифікації джерел випромінювань, або режимів сканування. 
     	Враховуючи перенавантаження радіоспектру, а також те, що пошук доводиться вести у ближній зоні, не варто використовувати сканер з рекордними значеннями чутливості. Тим більше, що в більшості випадків вимірювання та пошук доводиться вести при вимірах показників приладів у безрозмірних величинах (с/ш). 
Велика кількість видів модуляції вимагає використання набору великої кількості детекторів в розділеному часі, що катастрофічно накладається на час сканування. Тому дуже вигідно мати можливість реєструвати рівень потужності сигналу, безвідносно до виду модуляції. Це дозволить оптимізувати алгоритм сканування за часом. 
     	Наявність пікового та квазіпікового детектора дозволяє реально розшукати імпульсні сигнали, у тому числі, з невизначеною шпаруватістю, тобто, характерні для ЗОТ і закладних пристроїв з передаванням цифрових пакетів. 
Різновидом скануючих приймачів є інтерсептори, тобто приймачі, призначені для виявлення закладних пристроїв, які відшуковують найбільш потужний сигнал за рахунок сканування заданого частотного діапазону і, припинивши сканування, аналізують характеристики такого сигналу. 
     	Опис деяких скануючих радіоприймачів наведений в Додатку 3. 
     	Селективні вольтметри є широкосмуговими приладами для вимірювань рівнів сигналів, або, при наявності антен, - напруженості електромагнітного поля. 
     	Найбільш поширені селективні вольтметри фірми  «Messelektronik Berlin» [7]:
     SMV 11 – для діапазону частот 9 кГц…30 МГц;
     SMV 8   – для діапазону частот 30…1000 МГц;
     SТV 301 – для діапазону частот 0,1…30 МГц;
     SТV 401 – для діапазону частот 30…300 МГц;
     UNIPAN 233 - для діапазону частот 1 Гц…150 кГц;
     UNIPAN 237 - для діапазону частот 30 Гц…100 кГц.
Селективний вольтметр SТV 41 розроблений фірмою  «Messelektronik» працює в діапазоні частот від 9 кГц до 1005 МГц та відрізняється від інших трьома режимами роботи:
1.   приймання – при ручному керуванні;
2.   свіпування – тобто цифрова розгортка з замірами, курсором вимірювань і додатковими функціями;
3. сканування – в довільних частотних діапазонах з пам’яттю ряду вимірювань та одночасною індикацією на рідкокристалічному дисплеї. 
Пам'ять розрахована на 1000 каналів з інтерфейсами до ПК та принтера.
Загалом селективні вольтметри є найбільш достовірними переносниками фізичних величин. 
Головним недоліком більшості з них є мала ергономічність при проведенні вимірювань в широкій смузі частот, неможливість оперативного отримання панорами спектру, відсутність модемного зв’язку з ПК. 
Аналізатори спектру використовують у стаціонарному виконанні та портативні. На відміну від скануючих приймачів та селективних вольтметрів вони дозволяють не тільки приймати сигнали в діапазоні частот від 10 Гц до 40 ГГц, але й аналізувати їх тонку структуру. Крім того, вони дозволяють наглядати зміни панорами радіосигналів в обраному частотному діапазоні, реєструвати час появи та основні параметри сигналів. 
Найбільш поширені аналізатори спектру, які виробляють фірми  «Rohde & Schwarz»,  «Hewlett Packard»,  «Konig»,  «Tektronix». Серед вітчизняних аналізаторів спектру інтерес представляють прилади серії СК (наприклад СК4 - 56, здатний проводити наглядання та виміри рівнів сигналів в низькочастотному діапазоні від 10 Гц). Більшість аналізаторів спектру мають вбудовані АМ/FM детектори.
     	Серед аналізаторів спектру [7] поширені такі: 
–	портативний прилад Protek 3200 (30…2000 МГц);
–	аналізатори АРМ 723, 745, 746 (47…2050 МГц);
–	аналізатор AVCOM PSA-65А (2…1000 МГц);
–	аналізатори Hewlett Packard різних моделей з діапазоном частот до 40 ГГц.
     	Аналізатори серії АРМ фірми  «Konig», призначені для налаштування систем телебачення, дозволяють наглядати відеозображення, а на малих відстанях перехоплювати зображення з моніторів ПК. При наявності додаткових блоків, такі ж функції можуть реалізувати аналізатори спектру фірми  «Hewlett Packard».
     	Характеристики деяких аналізаторів спектру наведені у Додатку 3. 
     	На відміну від індикаторів поля вимірювачі частот реєструють частоту визначеного сигналу. Притаманні вимірювачам частот можливості значно розширяють можливості індикаторів поля. Недоліком вимірювачів частот є той факт, що їх ефективна робота можлива тільки поблизу джерела випромінювання. 
     	Деякі дані про вимірювачі частот наведені в Додатку 4. 

3.3 Аналіз стану та пошук закладних пристроїв телефонних ліній та електромереж

     	Виявлення факту підключення закладних пристроїв до провідних ліній, якими є телефонні лінії, лінії енергопостачання, радіотрансляції, тощо, використовують аналізатори ліній. Найчастіше  такі прилади реєструють зміну параметрів лінії у порівнянні з її «чистим» станом, який визначається перед встановленням на лінію пошукової або контролюючої апаратури. Такі прилади різноманітні за складністю функцій контролю, які визначає оператор приладу контролю при налаштуванні приладу на момент установки і, таким чином, зорієнтовані на різний тип зловмисника, якими можуть бути некваліфіковані зловмисники або випадкові підключення, користувачі нескладної напівпрофесійної апаратури підслуховування з спрощеною тактикою підключення і нескладним способом передавання інформації (чи без передавання, а саме при записі перехоплених даних на інформаційний носій, або при прямому прослуховуванні), та професійні зловмисники з високотехнологічною апаратурою. 
     	У випадках використання апаратури контролю середньої та великої складності здійснюється процедура ведення електронних журналів подій, ведеться відлік астрономічного часу, аналізується спосіб підключення, який використав зловмисник. Такі прилади контролю мають розвинуту індикацію і дозволяють налаштовувати прилад контролю на виконання однієї, або більше закладених функцій, мають режим оперативного зв’язку з оператором, за рахунок якого сповіщають оператора про можливе підключення і викликають його на прийняття рішень про подальші дії. При цьому прилад контролю може не втручатися в роботу закладного пристрою до прийняття рішення оператора, або автоматично вмикати через свій командоапарат (частіше, через реле), зовнішні пристрої чи використовувати свої, інтегровані функції протидії. 
     	Функції протидії можуть бути налаштовані на нейтралізацію закладного пристрою, або на захист кінцевого пристрою (наприклад, для телефонної лінії, де кінцевим пристроєм є телефонний апарат, для його захисту використовують фільтри, комутатори відключень, обмежувачі рівнів сигналів або активні засоби захисту – генератори завад). 
     	Прилади контролю можуть під’єднуватись паралельно до телефонної ліній, або лінії живлення (при цьому, такі прилади мають вхідний опір не менше 1,5 МОм), та послідовно до лінії (шляхом знімання інформації з послідовно ввімкненого до розриву дроту лінії резистора з опором близько 5 Ом). 
     	Принципи роботи пристроїв контролю [8] залежать від того, які саме параметри повинні визначатися. Це можуть бути параметри режиму роботи лінії (напруга в лінії в режимі чекання виклику, виклику та мовному режимі), або параметри лінії, коли лінія розглядається як двопровідна або однопровідна довга лінія з зосередженими реактивними параметрами (розподілена ємність, індуктивність, або добротність, імпеданс, октаданс, резонансні характеристики якщо лінія розглядається як елемент коливального контуру, загасання штучних зондуючих сигналів створюваних приладом контролю, коефіцієнт стоячої хвилі ‒ КСХ). Іншими словами, визначаються характеристики неоднорідності лінії визначеного типу в широкому діапазоні частот, або перехідні характеристики, методом імпульсної рефлектометрії.
Метод виміру КСХ та перехідних характеристик дозволяє оцінити інтегральний ефект впливу неоднорідності лінії на її характеристики, однак при наявності декількох неоднорідностей не дозволяє визначити місцезнаходження та характер неоднорідності. 
     	Метод імпульсної рефлектометрії (рефлектометрії в часовій області) дозволяє визначити місцезнаходження кожної неоднорідності, оцінити її характер та чисельне значення. Сутність методу у тому, щоб проаналізувати характер неоднорідності за характером відбитого від лінії імпульсного зондуючого сигналу. Зондування здійснюється коротким відеоімпульсом (мікросекундна імпульсна рефлексометрія) або поодиноким перепадом напруги (нано-пікосекундна рефлексометрія). 
     	Відстань від неоднорідності Lx визначається за часом запізнювання tз відбитого сигналу відносно фронту зондуючого сигналу:
                                        Lx = 0,5V tз = 0,5ctз/γ,
де: V – швидкість розповсюдження електромагнітної хвилі в лінії;
      с – швидкість розповсюдження електромагнітної хвилі у вільному просторі;
      γ = с/V – коефіцієнт скорочення хвилі в лінії.
     	Відсутність відбитого сигналу свідчить про повне узгодження лінії з навантаженням за хвильовим опором. Характер і значення неоднорідності визначається за формою відбитого сигналу у загальному випадку за виразом
                                        Г = (рх-р0)/(рх+р0)=Uвідб/Uзонд,
де: Г ‒ коефіцієнт відбиття; рх – хвильовий опір лінії у місці неоднорідності; р0 ‒ хвильовий опір лінії; Uвідб та Uзонд – амплітуди відбитого та зондуючого імпульсу.
При зондуванні поодиноким перепадом напруги з великою крутизною (широкий спектр частот) здійснюється спостереження відбиття стробоскопічним методом індикації, а саме, вимірюванням миттєвих значень повторюваних сигналів за рахунок формування коротких імпульсів напруги – стробуючих імпульсів. Стробімпульси зсуваються в часі відносно сигналу при кожному повторюванні сигналу і послідовно зчитують його крапку за крапкою. 
Основні вузли пристрою [13] наведені на Рис. 3.4 і разом з штатними сигналами складають такий перелік:
ЗГ ‒ задавальний генератор; ГЗІ – генератор зондуючих імпульсів; ПГВ – підсилювач горизонтального відхилення; ПВВ – підсилювач вертикального відхилення; ДП – диференційний пристрій; ЕПТ – електронно променева трубка; ЗІ – зондуючий імпульс; ВІ – відбитий імпульс.

ПВВ              

ДП

ПГВ        

ГЗІ

ГГВ                

ЗГ

Вихід ЗІ
Вхід ВІ

ЗІ        ВІ

ЕПТ

Рис. 3.4 Структурна схема роботи вимірювача неоднорідностей

     	Також до схеми належать стробоскопічний перетворювач (змішувач), часовий калібратор, блок живлення, елементи регулювання.
     	ЗГ керує роботою усієї схеми і може працювати у двох режимах: вимірювання та калібрування. В режимі вимірювання тактові імпульси  генеруються мультивібратором. В режимі калібрування тактові імпульси виробляються часовим калібратором. Імпульсами ЗГ запускаються ГЗІ та ГГВ. Пилковидні імпульси ГГВ, підсилені ПГВ, надходять на горизонтальні пластини ЕПТ. 
     	Зондуючи імпульси ЗІ від ГЗІ через ДП надходять у лінію, що досліджується, і знов через ДП (бо послаблені в лінії) на ПВВ і далі до вертикальних пластин ЕПТ. 
     	Відбиті неоднорідністю лінії імпульси (ВІ) надходять на вхід ДП, підсилюються та подаються до ПВВ та вертикальні пластини ЕПТ.
     	Приладом, побудованим за такою схемою (наприклад Р5-11) можна проводити наступні виміри:
–	визначення характеру неоднорідності;
–	визначення значень R, L, C лінії;
–	визначення відстані до неоднорідності, або довжини лінії;
–	визначення часу затримки;
–	вимірювання коефіцієнта скорочування;
–	вимірювання хвильового опору;
–	вимірювання відстані до першої великої неоднорідності.
     	За виглядом рефлекторам можна визначити характер неоднорідності (Рис. 3.5).
Рефлектограма а) та б) означає наявність поганого контакту, дефект ізоляції, послідовне або паралельне навантаження; в) та г) – дефекти кабелю, допущення гнізд, помилки розмірів конструкції; д) та е) – помилкові обриви, коротке замикання, помилки елементів ВЧ пристроїв.

Рис. 3.5 Рефлектограми неоднорідностей 
 
Активному опору відповідає поганий контакт, погана ізоляція, додаткове навантаження, стороннє під’єднання. Пласка вершина зондуючого перепаду з’єднується з верхньою чи нижньою горизонтальною рискою шкали ЕПТ (нижньою – при збільшенні хвильового опору, верхньою – при зменшенні). Значення неоднорідності вираховується за номограмою, яка прикладена до паспорта приладу. 
Реактивностям типу шунтуючої ємності та послідовної індуктивності відповідає кабельний дефект, допущення гнізд, помилки розмірів конструкції (Рис. 3.5 в), г)). 
  	Значенням ємностей неоднорідностей відповідає вираз:
С = 2U0tф/p0 = 2Kntф/100p0,
а значення індуктивностей визначається за виразом:
L = 2U0p0tф = 2K0nр0tф/100,
де: K0 – значення показника ручки регулювання на приладі «Креф. Відбиття. %»; n – значення вертикальної шкали.
     	Послідовна ємність та паралельна індуктивність відповідають похибкам елементів конструкції ВЧ пристроїв Рис. 3.5 д) е). 
     	Оцінка неоднорідності за значенням відбитого сигналу неможлива, однак малі неоднорідності можуть оцінюватися за часом підвищення рівня відбитого сигналу t0 за виразом:
t0 ≈ 0,8 tф + 7 р0 с ln(0,1tф/2p0c) ; t0 ≈ 0,8 tф + 7(L/p0)ln(0,1tфр0/2L),
де: tф – довжина фронту зондуючого імпульсу. 
     	Значення індуктивності може бути оцінене за довжиною інтервалу часу ∆t  між моментами, які відповідають значенням напруг U=1, U=0,5, які вимірюються на спаді осцилограми:
L = p0∆t/1,386.
     	Аналогічні завдання вирішує прилад «Візир», але принцип його дії хоч і аналогічний вищезазначеному, та зондуючим імпульсом є синусоїдальний сигнал, а реєстрація здійснюється за вищими гармоніками струму, які виникають при підключенні до лінії напівпровідникових елементів. 
     	Недоліком таких пристроїв є велика вірогідність хибного виявлення закладного пристрою. 
     	Дані про деякі пристрої контролю наведені у Додатку 5.

3.4 Комплексні пошукові пристрої та системи

     	Загальним недоліком розглянутих пристроїв є низька ергономічність використовування та відсутність можливості стандартизованого документування результатів роботи, у вигляді актів та протоколів пошукових робіт і вимірювань. 
     	Вирішення таких питань під силу автоматизованим пошуковим та вимірювальним багатофункціональним комплексам, які працюють під керуванням ПК. 
     	До недоліків усіх таких приладів та систем можна віднести велику вартість, габарити та необхідність обслуговування кваліфікованим персоналом. 
     	Склад багатофункціональних приладів та систем вміщує пристрої від портативних, призначених для проведення оперативних робіт, до стаціонарних, здатних виявляти і аналізувати факти інформаційних атак зі складною тактикою.
     	Переносні комплекси призначені для оперативного контролю радіоефіру, а стаціонарні - для безперервного контролю, що абсолютно необхідно для розшуку закладних, які виходять в ефір епізодично. Крім того, при скануванні радіоефіру потрібно проводити пошукові роботи в декількох каналах одночасно, що можливо тільки за рахунок використання стаціонарного обладнання. Такі комплекси можуть контролювати декілька приміщень одночасно (21 – 23 приміщення для RS1100, АРК-Д3-12). Деякі комплекси допускають дистанційне керування (наприклад, за рахунок використання оптичного каналу зв’язку), що дозволяє розміщувати їх в невеликих серверах і керувати ззовні. 
     	Дані про деякі багатофункціональні та комплексні системи наведені у Додатку 6. 

3.5 Технологія нелінійних локаторів

     	Властивість провідникових матеріалів відбивати радіохвилі було покладено в основу радіолокаційного виявлення. Оскільки для розпізнавання об’єктів використовують нелінійні властивості напівпровідникових схемних радіо компонентів, такий вид локації назвали нелінійною, а прилад, що його реалізує – нелінійним локатором (НЛ). 
     	До складу НЛ входять: передавач, приймач, приймально-передавальна антенна система, пристрій індикації. 
     	Якщо у просторі перед антеною НЛ розташований радіопристрій, який складений з електричних провідників (антен) та напівпровідникових електронних компонентів з p-n переходами (діоди, транзистори, тощо), тоді опромінюючий сигнал з високою щільністю потужності та частотою f0, наведений на ці елементи, сприймається ними і перевипромінюються. Якщо опромінений елемент-провідник не має у своєму складі p-n переходу, тоді вторинне випромінювання від нього повторює характеристики первинного поля опромінювача-локатора і його частота дорівнює f0. Якщо опромінений елемент має у своєму складі p-n перехід, тоді вторинне випромінювання від нього буде мати частоту f відмінну від f0. Частота f буде залежати від характеру вольт-амперної характеристики p-n переходу. Якщо характеристика має квадратичний характер (а так зазвичай буває для діодів з Кремнію чи Германію та біполярних транзисторів), тоді частота вторинного випромінювання f буде складати другу гармоніку первинного f = 2f0. Якщо характеристика має кубічний характер поблизу зони відсічки або насичення, тоді f = 3f0. Тобто при опромінюванні напівпровідникових переходів у вторинному випромінюванні спостерігається друга або третя гармоніка опромінюючої частоти. Такі сигнали і розшукує НЛ за рахунок налаштовування свого приймача на другу або третю або другу та третю гармоніку сигналу, який випромінює його передавач. 
     	Завадами для НЛ можуть бути металеві предмети, які торкаються один одного. Особливо це помітно тоді, коли предмети складаються з металу з покриттям (анодування, кадмування, хромування, тощо). Такі предмети мають декілька прошарків різних металів (у тому числі кольорових металів з різними властивостями провідника) і діелектричний прошарок з оксидної плівки у точці торкання предметів. Таким чином, створюється ефект імітації структури метал – діелектрик – метал (МДМ), причому метали з різною провідністю і хімічною чистотою, що мало відрізняє їх від напівпровідника за властивостями взаємодії з полем. Така структура нагадує структуру польового транзистора з нестабільним переходом (її ще називають «корозійним діодом»). Звичайно розподіл рівнів другої та третьої гармоніки первинного опромінення у вторинному випромінюванні МДМ структури відрізняється від розподілу рівнів p-n переходу або МОН, МДН, n-МОН, p-МОН структур. Таким чином, аналіз рівнів гармонік може сприяти ідентифікації хибного переходу. Тим не менше, помилки НЛ спостерігаються досить часто. 
Добутком НЛ є те, що для нього не має значення чи активний опромінений елемент, чи ні. Тобто однаково виявляється як увімкнута (працююча) апаратура, так і вимкнена. 
Звичайно НЛ працюють в НВЧ діапазоні. Режими роботи НЛ бувають як імпульсні, так і безперервні. В НЛ передбачають регулювання вихідної потужності сигналу та чутливості приймача. 
Частоти роботи НЛ складають величини від 680 МГц до 1000 МГц гармонічного сигналу в режимі безперервного випромінювання, або такі ж частоти повторення імпульсів в імпульсному режимі. Потужність випромінювання в безперервному режимі складає величини від 0,3 до 3 Вати, а в імпульсному – сотні (до 400) Вт. Чутливість приймача є вирішальною для забезпечення необхідної дальності локації, і становить -110…-145 дБ. 
Дальність виявлення об’єкту в капітальній бетонній стіні може досягати 50 см. Якщо можливе використання імпульсного режиму (великі приміщення де відбиття від фрагментів конструкції не заважає одноканальному прийманню та без апаратури, яку НЛ може вивести з ладу своїм випромінюванням) тоді дальність суттєво підвищується. 
НЛ виконує три основні функції: виявлення об’єкту, визначення його місцезнаходження, ідентифікацію об’єкту. 
Характеристика виявлення нормується тільки для вільного простору. В умовах розшуку об’єктів мова йде не про дальність, а про глибину виявлення об’єктів в маскуючому середовищі. Оцінка ведеться за рівнем відгуку, який підвищується при наближенні до об’єкту. 
Вірогідність виявлення залежить від спроможності до взаємодії електромагнітної хвилі та об’єкту розшуку. Це залежить від співвідношення розміру об’єкту та довжиною хвилі випромінювання НЛ, а також потужністю випромінювання. Більш високочастотні НЛ здатні виявити предмети меншого розміру. 
Оцінка місцезнаходження об’єкту здійснюється оцінкою рівня відгуку та пеленгу, тобто напряму максимального рівня сигналу при прийманні. При цьому непросто визначити таку тактику робіт, при якій завади, викликані сторонніми предметами (арматурою стін, зварними швами, фурнітурою та дротами провідних ліній, дзеркалами, тощо), не вплинуть на результат визначення глибини закладання об’єкту. 
     	Для ідентифікації напівпровідників та «корозійних діодів» використовують ряд методів. Зокрема, при отримані відгуку від p-n переходу рівень відгуку на 2 гармоніці значно перевищує рівень відгуку на 3 гармоніці. У «корозійних діодів» - навпаки. Деякі НЛ мають у своєму складі звуковий монітор, виведений на головні телефони і призначений для прослуховування демодульованих сигналів гармонік. На великій відстані від об’єкту прослуховується високий рівень шуму. При наближенні до p-n переходу рівень шуму значно зменшується. Для «корозійних діодів» такого не спостерігається. В деяких моделях передбачений так званий режим «20К», при якому виділяється огинаюча відбитого сигналу в імпульсному режимі, при частоті слідування імпульсів 20 кГц. Такий діапазон знаходиться за межами сприйняття вухом людини. При нестійкому МОМ контакті зондуючи імпульси перевідбиваються не усі, деякі зникають. Таким чином частота згинаючої знижується і може бути почута в головних телефонах. 
     	Головні характеристики деяких НЛ наведені у Додатку 7.

3.6 Додаткова техніка

     	Побудова систем інформаційної атаки та захисту здійснюється в умовах великого різноманіття реальних ситуацій, які можуть виникнути на ОІД. Передбачити усі можливі ситуації неможливо, тому і неможливо побудувати єдиний абсолютно універсальний прилад для нападу, або для захисту. Час і досвід керують розробниками тактичних підходів для вирішення завдань ІБ, тим більше, що з часом змінюються інформаційні технології і їх доводиться відстежувати для використання нових методів та засобів ІБ. За цією причиною з’являються прилади, які не вміщуються за своїми функціями до рамок типових пристроїв, чи то тільки пошукових, або вимірювальних, тощо. 
     	Розглянемо деякі пристрої, які за функціональними показниками можна віднести до додаткових пристроїв, здатних вирішувати допоміжні до ІБ завдання, або декілька завдань одночасно. 
     	До таких приладів можна віднести доглядову техніку. Така техніка налаштована на пошук впроваджених пристроїв перехоплення, які розглядаються за визначеними фізичними властивостями (габарити, маса, структура, тощо). 
     	Металодетектори виявляють в маскуючи середовищах провідники методом вихрового контролю, який заснований на аналізі взаємодії зовнішнього електромагнітного поля з полем вихрових струмів, наведених ззовні. Розподіл та щільність вихрових струмів залежить від джерела зовнішнього поля, геометричних розмірів об’єкту, його електричних властивостей та взаємним розташуванням випромінювача поля та об’єкта. В якості джерела поля найчастіше використовують дві індуктивні котушки, яку називають вихрострумним перетворювачем (ВСП). Одна котушка – збуджуюча, створює вихрові струми в об’єкті, а інша – вимірювальна, для вимірювань електрорушійної сили (ЕРС), наведеною результуючим магнітним потоком, який проходить всередині вимірювальної котушки (Рис. 3.6). 
Контроль можна вести  без контакту з об’єктом та при русі детектора відносно об’єкту з великою швидкістю. На сигнали ВСП не впливає вологість, тиск, забрудненість середовища, радіація, тощо. 
      	Модель АКА-7215 «Унискан» селектує кольорові та чорні метали, ігнорує дрібні предмети з феромагнетиків, має високу чутливість, відрізняє пістолет Макарова від сигаретної фольги.

І

генератор

вимірювач

Вихрові
струми

об’єкт контролю

Рис. 3.6 Принципова схема вихрового перетворювача 

Мініатюрна модель АКА-7210 «Мініскан» дозволяє використовувати її камуфльовано. Професійний комп’ютеризований селективний ґрунтовий металодетектор АКА-7234 «Стерх Мастер» має різні програми пошуку, включаючи пошук об’єктів заданого типу, запам’ятовує візуальний образ об’єкту, автоматично придушує вплив мінералізації ґрунту. Монету діаметром 25 мм відшуковує з 35 см. 
      	Малогабаритний прилад «Сфінкс ВМ-311» має ступінчасте регулювання чутливості.
     	Ренгеновізуальні контролери дозволяють розглядати приховані предмети малих розмірів шляхом їх просвічування, як в рентген-апараті. Контролери працюють як в безперервному так і імпульсному режимі. Імпульсний режим дозволяє оптимально використовувати джерело живлення приладу.
     	За способом перетворення розрізняють:
–	люмінесцентні пристрої, у яких зображення формується на екрані з люмінофору;
–	електронні, у яких рентгенівське випромінювання трансформується в електронне, а потім в зорове, оптичне;
–	рентгеноплівкові, де рентгенівське зображення перетворюється в оптичне в результаті взаємодії випромінювання з емульсією плівки;
–	напівпровідникові, у яких рельєф електропровідності на фотопровідному шарі, перетворюється в потенціальний рельєф та видиме зображення. 
     	Для радіоскопічного контролю використовують переносні та мобільні рентген телевізійні установки. Вони дозволяють здійснити контроль багажу, інтер’єру, поштових відправлень у стаціонарних та польових умовах. 
     	Установка «Премьер» з мікрофокусним випромінювачем РИ-100М дозволяє «просвітити» об’єкт з еквівалентною алюмінію товщиною до 40 мм. Мідний провід помітний при його діаметрі 0,2 мм., а мідний провід за перешкодою з 10 мм. алюмінію визначається при діаметрі 0,4 мм. Прилад запам’ятовує 1000 зображень. 
     	Тепловізійні прилади визначають замасковані об’єкти за тепловим рельєфом, а також визначають час появи та параметри теплових слідів за рахунок використання ІЧ-камери. 
     	Комплекс IRTIS-200 в діапазоні температур від -20 до +2000С має чутливість від 0,05 до 0,35 0С. Сканування кадру 256х256 строк сканується за 1,5 с. 
     	Ендоскопи використовують для огляду важкодоступних зон з поганою освітленістю. Зазвичай ендоскопи виконують на волокнянооптичній технології, де одним волокном до зони огляду передається світло, а іншим – зображення до окуляра. Джерелом світла є галогенна лампа що має відбивач з інтерференційним покриттям для забезпечення щільного потоку світла у напрямку освітлювального світловода. 
     	Широке розповсюдження отримали прилади серії ЭТ-2. 
     	Засоби радіаційного контролю використовують для обстеження підозрілих об’єктів. Їх називають радіометрами. Такі прилади реагують на гама або жорстке бета випромінювання. 
     При роботі з приладами потрібно дотримуватись вимог радіаційної безпеки НРБ-99. 
     	Для виявлення джерел випромінювання використовують дозиметри прості, здатні реєструвати перевищення випромінюванням деякого визначеного порогу і складні, здатні вимірювати щільність потоку бета-випромінювання, відбитого від забруднених поверхонь, потужність дози гамма-випромінювання, здійснювати пошук джерел іонізуючих випромінювань. Вітчизняні прилади складають серію пристроїв типів: ИРД-0,2; НПС-3; НПО-3; ДГБ-075Б. 

3.7 Детектори брехні
     
 Не дивлячись на різноманітність спеціальної техніки людський фактор залишається вельми вірогідним джерелом витоку інформації. Чим більш важливою є інформація, котрою володіє людина, тим жорсткішим має бути контроль за лояльністю цієї людини до збереження таємниці. Таким засобом контролю є детектор брехні. За надійність таких пристроїв говорить той факт, що в 16 штатах Америки (Каліфорнія, Флорида, Іллінойс, Індіана, Луїзіана, Меріленд, Масачусетс, Мічиган, Мінесота, Західна Вірджинія, Північна Кароліна, Північна Дакота, Огайо, Південна Дакота, Тенесі, Техас) результати тестування детектором  «Dektor» моделі PSE-101 приймаються судочинною системою в якості доказу. 
     	Використовують три типи детекторів брехні:
–	поліграф;
–	сигналізатор психологічного стресу;
–	аналізатор стресу за голосом.
     	Поліграф запатентував Леонард Киллер у 1927 році. Його дія заснована на змінах в організмі людини, який випробовує психологічний стрес. При цьому зростає рівень адреналіну крові, підвищується дефіцит кисню в організмі, підвищується тиск крові та частота пульсу, змінюється глибина дихання. Коли джерело стресу зникає, організм виробляє норадреналін, який нейтралізує дію адреналіну. Для відображення даних поліграф використовує мінімум два самописні пристрої: кардіографічний та пневмографічний. Кардіографічний отримує інформацію про пульс та тиск крові від манжети на руці людини. Пневмографічний отримує дані від трубки, розташованої навкруги грудей людини. Більш досконалі прилади вимірюють електричну провідність шкірного покриву людини від електродів на пальцях. 
     	Недоліком поліграфа є те, що його використання вимагає від піддослідного повної нерухомості. В іншому випадку вимірювання будуть недостовірними. Сама процедура прив’язування піддослідного може викликати стрес. Результати вимірів на поліграфі потрібно вважати приблизними. 
     	Сигналізатор психологічного стресу розроблений в 1970 році. Він запатентований в Америці, Канаді, Японії Великобританії. Цей прилад віддзеркалює неврологічні зміни, які створені такими явищами як психологічним мікросмиканням або мускулатурним мікросмиканням. Чим вищий рівень стресу тим меншою є амплітуда таких мікросмикань. При цьому змінюється частота мовного сигналу, який виробляється голосовими зв’язками людини. Величина частотного зсуву складає 7 – 15 Гц. Стрес призводить до зменшення глибини модуляції голосу, що і фіксується приладами. 
     	Сигналізатор психологічного стресу є більш точним приладом у порівнянні з поліграфом. 
     	Аналізатор стресу за голосом був запатентований Фрейдом Фулером приблизно в 1972 році. Відмінність аналізатора стресу за голосом від сигналізатора психологічного стресу невелика і мабуть викликана вимогами патентування, а не технологічними характеристиками. 

Розділ 4 ПРИСТРОЇ ЗАХИСТУ ТА ПРОТИДІЇ

4.1 Засоби захисту приміщень від витоку мовної інформації

     	Процеси утворення акустичних та віброакустичних КВ мовної інформації розглянуті в розділі 2 в розділі «Акустичні та віброакустичні канали витоку мовної інформації з виділених приміщень». Технічні засоби, призначені для закриття таких КВ, поділяються на пасивні та активні. 
     	Пасивні засоби в основному направлені на використання архітектурно-будівельних рішень, які дозволяють унеможливити пряме підслуховування переговорів та підслуховування ззовні з використанням засобів розвідки (підслуховуючих пристроїв). 
     	Активні засоби спрямовані на блокування роботи вже діючих засобів перехоплення, або на протидію прямому підслуховуванню, яке вже здійснюється, або на протидію роботі працюючих диктофонів як в приміщенні, так і в довільному місці спілкування. 
     	Пасивні архітектурно-будівельні рішення спрямовані на зниження відношення с/ш у місцях можливого перехоплення. Під сигналом чисельника розуміють рівень акустичного інформативного сигналу як мови, так і акустичних інформативних сигналів від ТЗПІ, а під шумом у знаменнику – рівень неінформативного акустичного фону у місці можливого перехоплення при відсутності активних засобів захисту. 
     	При виборі загороджувальних конструкцій приміщень на етапі проектування слід користуватися такими правилами:
–	в якості перекриттів рекомендується використовувати неоднорідні матеріали та конструкції;
–	в якості підлоги потрібно використовувати конструкції на пружній основі, або змонтовані на віброізоляторах;
–	стелі рекомендується виготовляти підвісними, з звукопоглинаючими властивостями;
–	стіни і перегородки слід виконувати багатошарові з пружними прокладками (гума, пробка, ДВП, МВП, тощо).
     	Якщо конструкція стіни вже є однорідною, встановлюють додаткову стінку на деякій відстані від основної з сторони кімнати. Віконне скло потрібно звукоізолювати від рами гумою. Доцільно використовувати потрійне засклення вікон на двох рамах. В якості дверей потрібно використовувати тамбурні конструкції з двома дверима. Вентиляційні короби, особливо виконані з металу необхідно забезпечувати звукопоглинаючими покриттями всередині короба. 
     	Для закриття вібраційних каналів, створюваних трубами каналізації, водопостачання, газового постачання, тощо, використовують м’які прокладки (фрагменти трубопроводів з м’якого матеріалу) у місцях виходу трубопроводу до суміжних приміщень всередині перекриття, або стіни.
     	Практично, звукове ізолювання оцінюється величиною послаблення акустичних сигналів, яке для одношарових та однорідних загороджувальних конструкцій будівель на середніх частотах приблизно розраховується за формулою [7]:
К= 20lg(Qn⋅f) - 47,5,  дБ,
де Qn – маса одного квадратного метра загородження, кг;
     f – частота звуку, Гц.
     	Враховуючи, що середній рівень гучності розмови у службовому приміщенні складає близько 50…60 дБ, в залежності від категорії приміщення, його звукова ізоляція повинна бути не менш за норми, наведені в даній таблиці. 

Таблиця 4.1 Вимоги до звукової ізоляції приміщень
Частота, Гц  	Категорія виділеного приміщення, дБ	
	1	2	3	
500	53	48	43	
1000	56	51	46	
2000	56	51	46	
4000	55	50	45	
 
     	Найслабкішим звукоізолюючим елементом приміщень є вікна і двері. Перш за все, вони мають менші, у порівнянні з стінами та перекриттями, поверхневу щільність та щілини, що важко герметизувати. Стандартні двері не задовольняють вимогам захищеності.

Таблиця 4.2 Звукоізоляція звичайних дверей
Конструкція	умови
використання	Звукова ізоляція (дБ) на частотах, Гц
	
		125	250	500	1000	2000	4000	
Щитові двері облицювання
з фанери з
двох сторін	без прошарку	21	23	24	24	24	23	
	гумовий про-
шарок	27	27	32	35	34	35	
Типові двері
П-327	без прошарку	13	23	31	33	34	36	
	гумовий про-
шарок	29	30	31	33	34	41	

Для захисту інформації в особливо важливих приміщеннях використовуються тамбури та спеціальні двері з підвищеною звуковою ізоляцією.

Таблиця 4.3 Звукоізоляція спеціальних дверей
Конструкція	Звукоізоляція (дБ) на частотах, Гц
	
	125	250	500	1000	2000	4000	
Двері звукоізоля-
ційні, полегшені	18	30	39	42	45	43	
Двері звукоізоляційні, полегшені, подвійні з проміжком більше 200 мм	25	42	55	58	60	60	
Двері звукоізоляційні, важкі	24	36	45	51	50	49	
Двері звукоізоляційні, важкі,
подвійні з проміжком більше 300 мм	34	46	60	60	65	65	
Двері звукоізоля-ційні, важкі, подвійні з облицюванням
 тамбуру	45	58	65	70	70	70	

Таблиця 4.4 Звукове ізолювання вікон
Схема засклування	Звукоізоляція (дБ) на частотах, Гц
	
	125	250	500	1000	2000	4000	
Одинарне скло
товщина 3 мм
товщина 4 мм
товщина 6 мм	
17
18
22	
17
23
22	
22
26
26	
28
31
30	
31
32
27	
32
32
25	
Подвійне скло з повітряним прошарком:
57 мм (товщина 3 мм)
90 мм (товщина 3 мм)
57 мм (товщина 4 мм)
90 мм (товщина 4 мм)	

15
21
21
25	

20
29
31
33	

32
38
38
41	

41
44
46
47	

49
50
49
48	

46
48
35
36	

Іноді додатково використовують акустичне екранування, ефективність якого може досягати 8…10 дБ. Для цього в міжвіконний простір монтують екрани спеціальної конструкції з розміром відбиваючих елементів у 2….3 рази більшим довжини хвиль звукового діапазону.
Підвищення звукоізоляції досягається, також, за рахунок введення звукопоглинаючих огорож (з одним прошарком, або багатопрошаркових), які розташовані в глибині стінок та перекриттів. Рівень акустичного сигналу в приміщенні можна приблизно оцінити за формулою:
               Rог = Rс+6+10lg Sог-Ког,  дБ,
де Rc – рівень мовного сигналу в приміщенні, перед загорожею, дБ;
     Sог – площа огорожі, кв.м.; Ког – звукова ізоляція огорожі, дБ.

Таблиця 4.5 Звукопоглинаючі властивості деяких матеріалів
Матеріал	Коефіцієнт поглинання Ког на частотах, Гц	
	125	250	500	1000	2000	4000	
Цегляна стінка	0,024	0,025	0,032	0,041	0,049	0,07	
Оббивка з дерева	0,1	0,11	0,11	0,08	0,082	0,11	
Скло одинарне	0,03	-	0,027	-	0,02	-	
Штукатурка	0,025	0,04	0,06	0,085	0,043	0,058	
Войлок  (25 мм)	0,18	0,36	0,71	0,8	0,82	0,85	
Ворсяний килим	0,09	0,08	0,21	0,27	0,27	0,37	
Скляна вата (9 мм)	0,32	0,4	0,51	0,6	0,65	0,6	
Тканина Х.Б.	0,03	0,04	0,11	0,17	0,24	0,35	
     	Для проведення конфіденційних заходів розроблені спеціальні звукоізольовані кабіни.     
     	Вони розподілені за 4 класами. В діапазоні 63….8000 Гц кабіни повинні зменшувати звук: кабіни 1 класу – на 25…50 дБ; 2-го класу – на 15…49 дБ; 3-го класу – 15….39 дБ; 4-го класу 15….29 дБ. Найменші значення відповідають нищим частотам, найбільші – високим. Для кабін 4 класу висока частота відповідає значенню 2000 або 4000 Гц.
     	Контроль за акустичним станом в приміщенні може здійснюватися за рахунок використання вимірювальних акустичних приймачів. До складу таких приладів входять два послідовно увімкнених прилади: чутливого елемента та вимірювального пристрою. 
     	В якості чутливого елемента використовують мікрофони, які перетворюють енергію звукових коливань (звуковий тиск) в електричний струм звукової частоти. 
     	Мікрофони бувають електродинамічні (котушкові або стрічкові), конденсаторні (електростатичні), п’єзоелектричні, електромагнітні, вугільні, електретні. 
     	При підключенні навантаження Rн (Рис. 4.1) до мікрофона у вигляді резистора, на навантаженні, за рахунок струму, створюваному мікрофоном, розвивається електрична напруга Uм. Вимірювання цієї напруги здійснюється вольтметром з високою чутливістю та малим рівнем власних шумів.

Вольтметр

+Uж

Rн
      Uм

Рис. 4.1 Отримання сигналу від мікрофона. Uж – напруга живлення

Однією з характеристик мікрофона є або внутрішній опір мікрофона, або струм максимальної чутливості через мікрофон Іч. Тоді величина опору резистора навантаження визначається за формулою: Rн=Uж/Іч , що відповідає внутрішньому опору мікрофона. 
Іншою характеристикою мікрофонів є характеристика спрямованості мікрофона G[дБ], яка називається коефіцієнтом спрямованої дії.
Чутливість усього вимірювача, складеного з мікрофона та вольтметра, залежить від чутливості та рівня власних шумів кожного з них. Загальна чутливість всього вимірювача визначається як гранична акустична чутливість γгр[дБ]. Оскільки вимірювач отримує зовнішній вплив у вигляді звукового тиску в Паскалях [Па], для визначення цієї величини в дециБелах [дБ] необхідно визначити, відносно якої величини мінімально припустимого звукового тиску [Па] визначається гранична акустична чутливість γгр[дБ]. За таку величину прийнято мінімальний рівень звуку, який може бути сприйнятий людиною, і він дорівнює М0= 2⋅10-5 Па. 
При проведенні вимірів акустичних сигналів в приміщенні або на відкритому просторі щодо визначення характеру акустичної обстановки необхідно визначити максимальну відстань від джерела звуку до мікрофона, на якій можливо проводити вимірювання. Якщо визначати можливість приймання сигналів вимірювальним акустичним приймачем згідно величини допустимого відношення с/ш на виході приймача h[дБ], тоді співвідношення між h [дБ] та максимальною відстанню r [м] від джерела звуку має вигляд:
h – G  = М – Вф – 20lgr - γгр,
де: М – рівень мовного сигналу, який прослуховується [дБ]; Вф – рівень шумового фону в приміщенні [дБ].
Для використання цієї формули і отриманні однозначного значення r (в метрах, сантиметрах, тощо) необхідно знати або умови вимірювань величини М, або задавати М в [Па/м], тобто вважати, що дані про джерело звуку були отримані за рахунок вимірювань звукового тиску (М [Па]) на відстані 1 м. від цього джерела. Тоді можна буде перевести М [Па] в М[дБ] при М0= 2⋅10-5 [Па].     
Активні засоби захисту забезпечуються генераторами білого, або рожевого шуму, а також пристрої вібраційного зашумлення. Засоби спрямовані на зниження відношення с/ш у місцях можливого перехоплення. Під сигналом чисельника розуміють рівень акустичного інформативного сигналу як мови, так і акустичних інформативних сигналів від ТЗПІ, а під шумом знаменника – рівень шумового маскуючого сигналу активних засобів захисту - генераторів шуму.
Генератори шуму можуть бути широкосмуговими генераторами, або генераторами прицільних завад. Генератори прицільних завад формують акустичний шумоподібний сигнал зі спектром, який нагадує спектр мовного сигналу (т. з. рожевого шуму). Оскільки розбірливість мови (при обробці сигналів спеціальними методами з накопиченням) може бути відновлена навіть при перевищенні шуму над сигналом на 20 дБ, використання генератора прицільних перешкод, загалом, більш надійне. 
    	Інформативність мовного сигналу для сприйняття слуховим апаратом людини є вищою на нижніх частотах, тому рівень шуму на низьких частотах повинен бути вищим, ніж на високих. Діапазон частот, який підлягає зашумленню, повинен складати не менше 200…5000 Гц. 
     	Зазвичай системи зашумлення складаються з двох частин: генератора електричного сигналу зашумлення та кінцевого пристрою – випромінювача, котрим може бути акустичний гучномовець, або віброакустичний перетворювач. Один і той же генератор електричного сигналу зашумлення обслуговує обидва види кінцевих пристроїв. 
     	Віброакустичні перетворювачі виготовляють п’єзоелектричними, електромагнітними та магнітодинамічними. 
     	П’єзоелектричні перетворювачі мають невелику потужність випромінювання ультразвукової хвилі тому, що п’єзокерамічний елемент збудника хвиль має кінцеве значення механічної стійкості. Тому вони використовуються для захисту скляних поверхонь, де звуковий тиск потрібен відносно невеликий. Оскільки для блокування каналу перехоплення за рахунок лазерних мікрофонів велика потужність не потрібна, саме у такому випадку п’єзоелектричні перетворювачі  найбільш ефективні. До того ж, вони мають найбільший діапазон частот перетворення, а цей фактор може бути вирішальним для протидії лазерним мікрофонам.
     	Електромагнітні перетворювачі більш потужні, але створені таким чином, що при своїй роботі вони створюють побічний магнітний опірний канал витоку. Тому їх використання може вимагати додаткових засобів закриття такого каналу. Радикальним способом закриття такого каналу є використання двох близько розташованих перетворювачів, які збуджуються від незалежних джерел сигналу, хоча це і призводить до зменшення економічності системи і збільшення вартості.
     	Магнітодинамічні перетворювачі мають також велику потужність випромінювання, але створюють побічний акустичний канал шуму в приміщенні, що зменшує їх ергономічні показники, створюючи дискомфорт. В таких випадках при проведенні переговорів доцільно використовувати автономні переговорні пристрої з лорингофонами.
     	Зашумленню підлягають стіни, перекриття, вікна, двері, усі види трубопроводів (батареї опалення, водопостачання, каналізації, кондиціонування, тощо). Для кожного з цих елементів використовують свої спеціалізовані перетворювачі. 
      	На цей час створено багато різноманітних систем віброакустичного маскування. Це такі системи, як  «Заслон»,  «Кабінет»,  «Барон»,  «Фон-В»,  «VNG-006»,  «ANG-2000»,  «NG-101»,  «АД-24»,  «Г-002» та інші. Характеристики деяких з них наведені в Додатку 8.
     	Використовують і спеціалізовані високотехнологічні пристрої. Наприклад, для захисту вікон та стін від лазерних мікрофонів та стетоскопів використовують прилад UV 202.1, який формує широкосмуговий акустичний сигнал білого шуму. Для цього пристрою достатньо розміщення одного перетворювача на 10 м2. 
     	Придушення диктофонів є складовою частиною захисту від прослуховування в спеціалізованих приміщеннях і важливим елементом захисту при проведенні переговорів у звичайних умовах. Тому пристрої для придушення диктофонів розділяються на портативні та стаціонарні. 
     	Портативні пристрої типу «Шумотрон-3», «Шторм», «Штурм», як правило, виготовляються у вигляді кейсу. Вони мають пристрій дистанційного керування, а деякі («Шумотрон-3») і пристрій дистанційного контролю. Стаціонарні («Буран-4», «РамЗес-Дубль») мають модульну конструкцію і вміщують: модуль генератора, модуль блоку живлення, антенний модуль. Це дозволяє оптимізувати розміщення пристрою на об’єкті. 
     	Для виявлення працюючих в режимі запису диктофонів використовують так звані детектори диктофонів. Принцип дії заснований на виявленні слабкого магнітного поля, яке утворюється працюючим генератором підмагнічування або двигуном диктофона. Для прийому таких сигналів використовують магнітні антени. Для виключення хибних спрацювань поріг виявлення необхідно коригувати перед кожним сеансом роботи, що є недоліком подібних приладів.
     	З появою напівпровідникових пристроїв запису аудіо інформації великих об’ємів почали розроблятись пристрої аналізу змінних слабких електричних полів, характеристики яких корелюються з характерними сигналами від генераторів однокристальних контролерів, елементів пам’яті в режимі звертання до неї, мобільних телефонів, тощо. 
     	Детектори диктофонів випускаються в рухомому та стаціонарному варіантах. До рухомих відносяться такі моделі, як  «Сова»,  «RM-100»,  «TRD-800». Типові стаціонарні моделі, це PTRD-14,  «PTRD-16»,  «PTRD-18».
     	Активний засіб боротьби з диктофонами заснований на принципі електромагнітного придушення. При цьому генеруються в ДМВ діапазоні частот (частіше, близько 900 МГц) потужні шумові сигнали. За рахунок направлених антен ці сигнали наводять в підсилювачах низької частоти та підсилювачах запису сигнали завади. Інформаційний сигнал при цьому у значній мірі спотворюється.
     	Радіус дії придушуючих пристроїв залежить від потужності передавача та характеристики направленості антени. Звичайно зона подавлення має вигляд сектора з кутом 30…80 градусів і радіусом дії 1,5 метри (для диктофонів в екранованому корпусі). 
     	Засоби подавлення використовують як безперервні, так і імпульсні сигнали. Наприклад, модель  «Шумотрон-2» працює в імпульсному режимі на частоті 915 МГц. Протяжність імпульсу 300 мкс, при потужності в імпульсі 150 Вт. При середній потужності у 20 Вт забезпечується дальність подавлення екранованих диктофонів типу  «Olimpus-400» до 1,5 метрів у секторі 30 градусів.
     	Системи подавлення в ультразвуковому діапазоні випромінюють потужні імпульси на частотах, які не сприймаються вухом людини (звичайно, це частота 20 кГц). Такі імпульси діють безпосередньо на мембрани мікрофонів диктофонів. Це є їх великою перевагою. Крім спотворення акустичного сигналу на мембрані мікрофону, присутній також ефект перевантаження підсилювачів звукової частоти до рівнів, при яких система автоматичного регулювання підсилення вже не працює. Крім того, такі системи блокують акустичні приймачі у значно більшому секторі. Наприклад, система  «Завеса» при використанні двох ультразвукових випромінювачів блокує диктофони в об’ємі приміщення 27 кубічних метрів. Але і для таких систем є методи зниження їх ефективності. Зниження ефективності досягається, наприклад, шляхом закриття мікрофонів спеціальними фільтруючими матеріалами, та шляхом звуження частотного діапазону підсилювача низької частоти до 3,4….4 кГц.  Деякі дані про засоби придушення апаратури магнітного запису наведені в Додатку 8. 
     	Наведене в додатку показує, що  дальність придушення незначна, і це є недоліком таких засобів. Тому розробки таких пристроїв активно продовжуються. Прикладом відносно нової техніки, може бути пристрій «Сапфир». Відмінністю цього приладу є те, що він фактично виконує функцію ВЧ генератора з сигналом, промодульованим мовоподібним шумовим сигналом низької частоти. При впливі такого сигналу на елементи записуючого пристрою, сигнал придушення оброблюється в схемі автоматичного регулювання підсилювання разом з записаним сигналом. Така обробка значно спотворює записаний сигнал, якщо сигнал нав’язування перевищує записаний за рівнем. Це дозволяє формувати оптимальну зону придушення за рахунок розподіленої антени придушувача. «Сапфир» має три антени з різними діаграмами спрямованості. Якщо їх використовувати разом, можна сформувати діаграму, яка закриває об’єм середнього конференц-залу. 
     	Теоретично для порушення роботи електронних схем потрібно небагато енергетичного сигнал придушення  (Додаток 9). Але практично, якщо диктофон ефективно екранований, основною проблемою є доставка енергії випромінювань до елементів схеми.
     	Наразі, найбільш ефективними методами боротьби з диктофонами є організаційні методи, які не дозволяють проносити та користуватися диктофонами на об’єктах захисту.

4.2 Засоби захисту провідних ліній від витоку інформації технічними каналами

     	Захист провідних ліній які мають вихід за межі КЗ, або ВП, є проблематичним. До таких ліній відносять телефонні лінії загального користування, провідникові лінії первинного електроживлення, слабкострумні лінії сигналізації, годинофікації, сповіщення, гучномовного зв’язку, селекторного зв’язку, провід заземлення, арматуру стін, металеві трубопроводи. 
      	Найбільш ефективним є захист шляхом екранування лінії, що виключає можливість випромінювання ПЕМВ від лінії. Однак для ліній загального користування це складно, оскільки доступ до такої лінії необмежений. З цієї точки зору потрібно розглянути і питання обмеження і контролю фізичного доступу до лінії. Загалом існують 5 методів захисту ліній від НСД, представлені в Додатку 10.
     	Для захисту ліній від наведень [14] необхідно помістити лінію в екрануюче плетіння, або металеву фольгу, які заземлюються в одному місці. Також необхідно мінімізувати площу контуру, створеного прямим та зворотним дротом лінії. Якщо лінія однодротова і зворотний струм протікає декотрою заземлюючою поверхнею, тоді необхідно наблизити провід до цієї поверхні якнайближче. 
     	Якщо лінія дводротова, потрібно використовувати біфіляр (вита пара), трифіляр, триаксіал. Для мінімізації електричного та магнітного зв’язку між дротами необхідно зменшувати рівні сигналів і величини постійних напруг, на приймальному кінці використовувати диференційні підсилювачі. Наведемо варіанти ліній (Рис. 4.2) з мінімумом випромінювання [6]. 

Рис. 4.2 Варіанти захисту ліній зв’язку
     	
Електричне коло, наведене на Рис. 4.2 а), має велику петлю, утворену сигнальним дротом та «землею». На таке коло впливає магнітне поле, оскільки екран є заземленим на одному кінці і не заважає магнітному полю. Для цієї схеми з метою порівняння з іншими схемами Рис. 4.2 б…е), будемо умовно вважати перехідне загасання рівним 0. 
     	Схема на Рис. 4.2 б) має зворотний дріт коаксіального кабелю. Однак екранування магнітного поля погіршене заземленням з двох боків. В результаті утворюється петля великого розміру.
     	Схема на Рис. 4.2 в) значно більш захищена за рахунок біфіляру. Надалі захищеність схеми на Рис. 4.2 г) ще вища, оскільки коаксіал ефективніший біфіляру за магнітним полем, оскільки вісь вздовж екрану коаксіалу співпадає з напрямком сигнального кабелю. Схема на Рис. 4.2 д) має підвищений захист тому, що біфіляр заземлений на одному кінці. 
     	Захищеність схеми на Рис. 4.2 д) потрібно сприйняти як факт, хоча пояснити його важко. Скоріш за все тут присутній ефект зменшення електричного зв’язку, що інтегрально впливає на захищеність як за магнітною, так і електричною складовою.
     	Для виявлення КВ мовної інформації за рахунок наведень ТЗПІ та їх ліній, можна скористатись приладом УИП-88. 
     	Кінцеві пристрої телефонії, системи охоронно-пожежної сигналізації, трансляційного мовлення та сповіщення, прилади з живленням 220 В, які мають акусто-перетворюючі елементи, за рахунок мікрофонного ефекту та ВЧ нав’язування, створюють в провідних лініях телефонних мереж, дротах первинного електроживлення 220 В, дротах шлейфів сигналізації, дроті заземлення, тощо, електричні сигнали з рівнями - 1 нВ…10 мВ. Елементи дзвінково-викликового пристрою апарата ASCER під дією акустичних коливань з амплітудою 65 дБ передають до лінії перетворений сигнал з напругою 10 мВ. Звичайний гучномовець радіотрансляційної мережі при тих же умовах створює електричний сигнал з напругою 3 мВ. Після трансформації адаптером гучномовної мережі (трансформатором гучномовця) ця напруга зростає до 50 мВ. Цього достатньо для перехоплення такого сигналу при довжині дроту до 100 м. Наявність дзвінково-викликового пристрою з п’єзоперетворювачем дозволяє прослуховувати телефон в черговому режимі (покладена трубка-слухавка) без усякого ВЧ нав’язування простим підключенням селективного вольтметра (наприклад, UNIPAN-233) до телефонної лінії. 
     	Пасивний захист від мікрофонного ефекту та ВЧ нав’язування забезпечується обмеженням сигналів в лінії обмежувачами Рис. 4.3 а), фільтрації Рис. 4.3 б) та відключенням лінії шляхом фізичного розриву дротів лінії комутатором Рис. 4.3 в).

Рис. 4.3 Обмежувач слабких сигналів, фільтр, комутатор

Обмежувач дозволить проходити лінією мовні (корисні) сигнали в обох напрямках з амплітудою, яка перевищує напругу відкривання діодів (десятки Вольт), а слабкі сигнали від телефону, створені за рахунок акустоелектричних перетворень, не пропустить. 
     	Фільтр не зашкодить мовним (корисним) сигналам за рахунок того, що частота переднього зрізу АЧХ фільтра значно перевищує мовний діапазон частот, а високі частоти ВЧ нав’язування загасить. 
     	Комутатор розриває лінію фізично при наявності додаткового пристрою аналізу сигналів в лінії, який визначає підозрілі сигнали (сигнали ВЧ нав’язування) і виробляє при цьому команду для комутатора. 
     	Зазвичай, прилади захисту виконують дві або три з вищезазначених функцій одночасно.
     	Для захисту дротів заземлення від проникнення сигналів до шини заземлення використовують послідовне включення дроселя між приладом, який заземлюється, та шиною заземлення. До недоліку такого підходу є те, що такий дросель завищує імпеданс системи заземлення, особливо на ВЧ, тоді як ефективне заземлення має бути виконаним з мінімальним імпедансом. Величина імпедансу нормується, і у гіршому випадку не має перевищувати 4 Ом. 
     	До активних пристроїв захисту відносяться генератори шуму, які своїми сигналами маскують корисні сигнали. В телефонних лініях, зазвичай, шумові сигнали формуються в той час, коли розмова не ведеться (при покладеній трубці-слухавці), а в деяких випадках і при проведенні розмови. 
     	Прикладом техніки протидії, також, може слугувати комбінований прилад комплексного захисту телефонних переговорів KZOT-06. Він і виявляє і придушує (блокує) роботу пристроїв несанкціонованого зняття інформації з телефонних ліній. Факт підслуховування визначається за допомогою системи цифрового сканування. Пристрій вміщує блок придушення, який при його активації повністю виводить пристрій зняття інформації з робочого стану. Спеціальна схема не дозволяє прослуховувати лінію шляхом паралельного підключення. Прилад, також, має пристрій захисту від ВЧ нав’язування.
     	Для надактивного захисту телефонних ліній від прослуховуючих пристроїв використовують «випалювачі жучків» (наприклад, так звана «валіза виявлення» французької фірми «COFROEXPORT S.A.» («Защита информации», №2, 1994, с.60.), до складу котрої входить високовольтний генератор для підключення до лінії та виводу з ладу електронних пристроїв. При цьому не має значення як підключений «жучок», паралельно чи послідовно. 
     	Деякі пристрої захисту провідних ліній та їх короткий опис наведені в Додатку 11. 

4.3 Засоби захисту ТЗПІ та ДТЗС від витоку технічними каналами    

      	ТЗПІ та ДТЗС розташовані в межах однієї КЗ складають єдину систему випадкових приймальних та передавальних антен взаємодіючі як за рахунок контрольованих каналів взаємного зв’язку: дротів мереж живлення, дроту шини заземлення, так і за рахунок не контрольованих фізичних полів: 
–	електромагнітних наведень в радіочастотному діапазоні хвиль;
–	слабкозмінних магнітних полів, статичних електричних полів;
–	акустичних і віброакустичних полів, світлових випромінювань (Рис. 4.4).  

Рис. 4.4 Взаємодія ТЗПІ, ДТЗС та провідних ліній за рахунок неконтрольованих фізичних полів

~uпроник – напруга проникнення ІС від ПК до мережі 220;
~ uнавед – напруга акустоелектричного перетворення, викликана наведеннями ІС від ПК до телефону;
МФ – мережевий фільтр протизавадний;
ТФ – телефонний фільтр протизавадний;
ГШ – генератор шуму.

      	У ТЗПІ циркулюють ІС у вигляді електричних струмів та напруг, які утворюють електромагнітні поля, змінні поля з переважно магнітною складовою електромагнітного поля від елементів з великим струмом при малій напрузі, поля з переважно електричною складовою електромагнітного поля від елементів з великими напругами при малих струмах. Такі поля, а також самі напруги та струми ІС, відповідно наводять в дротах електроживлення та заземлення, або проникають до них через джерело живлення електричні сигнали у вигляді ~uпроник. Крім того, створені поля ІС поширюються в оточуючий простір від елементів ТЗПІ за рахунок радіохвиль (ПЕМВ). Такі радіохвилі поширюються в межах КЗ та наводять на ДТЗС струми та напруги, які проникають до ліній ДТЗС, що мають вихід за межі КЗ у вигляді електричних сигналів ~ uнавед. , а також поширюються за межі КЗ. У свою чергу акустичні сигнали від ТЗПІ та від персоналу впливають на корпуси та елементи ТЗПІ і ДТЗС, викликаючи їх вібраційні коливання. Такі коливання за рахунок акустоелектричних перетворень також викликають електричні відгуки у вигляді ~ uнавед та ~uпроник. Усі ці явища є небезпечними, а утворені сигнали необхідно або локалізувати в межах КЗ, або створювати умови, при яких відношення с/ш на межі КЗ буде відповідати «Нормам» захищеності, визначеним в нормативній документації ТЗІ (НД ТЗІ). 
      	Використання пасивних методів дозволяє зменшити рівні сигналів ~ uнавед та ~uпроник на межі КЗ. Для цього використовують протизавадні фільтри МФ та ТФ. Більш докладно про них буде розглянуто в наступних розділах.
      	Для виключення перехоплення побічних електромагнітних випромінювань електромагнітним каналом використовуються активні методи захисту у вигляді просторового зашумлення, а для виключення знімання наведень інформаційних сигналів з сторонніх провідників і з’єднувальних ліній – лінійного зашумлення.
     	Вимоги до системи просторового зашумлення можна сформулювати такі:
–	система має створювати електромагнітну заваду в діапазоні частот ймовірних ПЕМВ ТЗПІ [15];
–	створені завади не повинні мати регулярної структури;
–	рівень створюваних завад (як за електричною, так і за магнітною складовою поля) має забезпечити відношення с/з на кордоні КЗ менш ніж значення, що дозволяється у всьому діапазоні частот можливих ПЕМВ ТЗПІ;
–	система має створювати завади горизонтальною і вертикальною складовими поляризації, від чого залежить вибір антени;
–	на межі КЗ рівень завади не повинен перевищувати норм відносно вимог за електромагнітним узгодженням.
В системах просторового зашумлення використовуються завади типу  «білого шуму», або  «синфазної завади». Зазначимо, що завада типу  «синфазної завади» частіше використовують для захисту комп’ютерів, де  «імітуюча завада» за спектральним складом нагадує випромінювання комп’ютера.
     	Генератори шумової завади виконуються або у вигляді окремого пристрою, або у вигляді плати, що під’єднується до слоту системного блоку ПК.
      	Системи лінійного зашумлення використовують для маскування небезпечного  випромінювання від сторонніх струмопровідних дротів і з’єднувальних ліній ДТЗС, що виходять за межі КЗ. Вони використовуються якщо без них не виконуються вимоги за Зоною 1, але виконуються вимоги за Зоною 2, що означає, що відстань від ТЗПІ до кордону КЗ більше, ніж Зона 2.
     	Практично, подібні системи використовують найчастіше для зашумлення кіл електроживлення, наприклад, електроживлення освітлювальної і розеткової мережі.
     	Дані про деякі з таких генераторів шуму наведені у Додатку 11.

4.4 Пристрої захисту від несанкціонованого доступу до приміщень. Пристрої біометрії

     	Захист від НСД на ОІД та до ТЗПІ або ВП забезпечується, головним чином, за рахунок організаційних методів, які включають встановлення режимності, ведення журналів відвідувачів, організацію роботи вартових на прохідних пунктах, організацію служби охорони, тощо. Для технічної підтримки таких заходів використовують різні технології. До них відносять такі найбільш поширені: використання індивідуальних перепусток; використання ідентифікаторів з магнітною стрічкою; використання ідентифікаторів з технологією Touch Memory; використання ідентифікаторів з технологією мікрочіпових Smart Card або радіочастотних Proximity пристроїв, тощо. 
     	Оскільки перепустки та магнітні картки наразі є ненадійними пристроями захисту, вони викликають усе менший інтерес щодо використання. 
     	Пристрої на базі технології Touch Memory призначені для використання як на прохідних або замково-пропускних пристроях, так і для контролю доступу до ПК. 
     	Так, наприклад, в якості пристрою контролю та обмеження доступу до ПК використовують Touch Memory ідентифікатори (у формі дискових елементів) разом з спеціалізованим контролером-зчитувачем у вигляді плати до ПК (ISA/PCI), яка розташовується у слоті материнської плати ПК. Апаратний контролер має постійну пам'ять з програмним забезпеченням та рознімач для підключення пристрою зчитування і допоміжні пристрої. До допоміжних відносять реле блокування завантаження зовнішніх пристроїв (FDD, CD-ROM, SCSI, ZIP та ін.), апаратний давальних випадкових чисел, енергонезалежну пам'ять. Частіше використовують ідентифікатори контактного типу Touch Memory (ibutton) DX199X з 64-бітним кодом з строком експлуатації 10 років. Пристрої Touch Memory потребують запису коду до них. Використовуються пристрої до яких такий запис здійснюється одноразово, або пристрої з можливістю багаторазового перезапису коду. 
     	Зчитувачі Smart Card Reader використовують контактні та неконтактні. Загалом  Smart Card є пластиковою карткою з вбудованою мікросхемою та енергонезалежною пам’яттю.  
     	Неконтактні пристрої з Proximity технологією найчастіше дозволяють зчитувати ідентифікаційний код з відстані від 10 см до 1 м. В таких картках інформація записується на етапі виробництва, і картка приписується до зчитувача при введенні в експлуатацію. Принципи їх дії різноманітні. Розрізняють ємнісні, індуктивні, магнітні та інші види карток. Загалом принцип їх роботи полягає у тому, що при потраплянні такої картки до зони випромінювання антени зчитувача, пристрій зчитувача розглядає картку як додатковий елемент своєї антени, або окрему резонансну антену, присутність котрої поблизу зчитувача і фіксується зчитувачем. 
     	Також використовують біометричні зчитувачі інформації, які ідентифікують користувача за його біометричними даними (відбиток пальцю, особистий підпис, малюнок ока, голос, тощо). Це значно складніші пристрої, до складу яких входить спеціалізований зчитувач та контролер з бібліотекою інваріантів зображень і програмним забезпеченням аналізу зорових образів. Головними чинниками, які стримують їх використання, є велика вартість таких пристроїв та характеристика достовірності прийняття рішення про ідентифікацію отриманого образу відбитка папілярних ліній пальцю, малюнку окового дна, зображення особистого підпису, тощо. 

Розділ 5 МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ ОБРОБЛЮВАНОЇ ТЗПІ ВІД ВИТОКУ ТЕХНІЧНИМИ КАНАЛАМИ

5.1 Властивості та вимоги щодо засобів екранування

     	Вузли та елементи електронної апаратури створюють електромагнітні поля в ближній зоні та з’єднувальних лініях ТЗПІ та ДТЗС. Зниження рівня ПЕМВ здійснюється за рахунок їх екранування.
     Відрізняють такі способи екранування:
–	електростатичне екранування;
–	магнітностатичне екранування;
–	електромагнітне екранування.
Електростатичне екранування за суттю зводиться до замикання 
електростатичного поля на поверхню металевого екрану з обов’язковим відводом електричних зарядів на  «землю» (корпус приладу). При використанні діелектричних екранів, що щільно притискаються до екрануйомих елементів, можна здійснити послаблення поля в ε разів, де ε ‒ відносна діелектрична проникливість матеріалу екрану. 
Ефективність екранування залежить в основному від відношення ємностей зв’язку між рецептором та джерелом наведення до і після встановлення заземленого екрана. Таким чином, для збільшення ефективності екранування потрібно забезпечувати мінімальні ємнісні зв’язки.
Особливо важливо не мати з’єднувальних дротів між частками екрану та корпусом. 
В діапазоні метрових та більш коротких хвиль дроти з довжиною в декілька сантиметрів можуть різко зменшити ефективність екранування. На дециметрових та більш коротких хвилях з’єднувальні дроти та шини неприпустимі.
Вузькі щілини та отвори в металевому екрані, розміри яких малі у зрівнянні з довжиною хвилі, практично не зменшують ефективність екранування. Загалом, з ростом частоти ефективність екранування зменшується.
Основні вимоги до екранів:
–	конструкція екрану повинна вибиратися такою, щоб силові лінії електричного поля були замкнені на стінки екрану і не виходили за його межі;
–	в області НЧ (при глибині проникнення більшим за товщину) ефективність електростатичного екранування практично буде визначатись якістю електричного контакту екрана з корпусом і мало залежить від матеріалу екрану та його товщини. 
–	в області ВЧ (при глибині проникнення меншим за товщину) ефективність екрану залежить від товщини, провідності та магнітної проникливості.
Магнітостатичне екранування, зазвичай, використовується на низьких 
частотах, від 0 до 10 кГц. Головні вимоги до магнітостатичних екранів можна звести до таких:
–	магнітна проникливість μ матеріалу екрана повинна бути якнайбільшою. 
Необхідно використовувати магнітном’які матеріали (наприклад, пермалой);
–	збільшення товщини стінок екрану призводить до збільшення ефективності екранування;
–	 перерізи, шовні елементи та з’єднувальні стики в екрані повинні розміщуватись паралельно лініям магнітної індукції магнітного поля. Їх кількість повинна бути мінімальна;
–	заземлення такого екрану не має ніякого значення.
Ефективність магнітностатичного екранування підвищується з використанням багатошарових екранів.
     	Якщо є необхідність використати екран при умовах його роботи у слабких магнітних полях, тоді має сенс використовувати феромагнітні матеріали, здатні швидко намагнічуватися саме в слабких полях.

Рис. 5.1 Типова симетрична петля гістерезису

      	Необхідність використання магнітном’яких матеріалів має значення при впливі на екран потужних магнітних полів. У цьому випадку головним завданням матеріалу є виключити можливість насичення матеріалу до значень індукції Вm, при якому основні частотні та енергетичні властивості матеріалу різко знижуються.
      	Вибір матеріалу визначається формою петлі гістерезису намагнічування (Рис. 5.1).
      	У магнітном’яких матеріалів μ н – менша за μ н у магнітнотвердих, тобто петля намагнічування більш горизонтальна Це означає, що магнітном’які матеріали не досягають індукції насичення при більших значеннях напруженості поля Hm, ніж магнітнотверді. 
Електромагнітне екранування використовується на ВЧ.
     	Теорія та практичний досвід показують, що найбільш ефективні екрани з листової сталі. Однак, при використанні сіткових екранів спрощуються умови для вентіляції та освітлення.
Для виготовлення екранів доцільно використовувати такі матеріали:
–	Сталь листова декапована ГОСТ 1386-47 з товщинами (мм): 0,35;0,5;0,6;0,7;0,8;1,0;1,25;1,5;2,0;
–	Сталь тонка листова оцинкована ГОСТ 7118-54 з товщинами (мм): 0,35;0,5;0,51;0,6;0,63;0,7;0,76;0,8;0,82;1,0;1,25;1,5;2,0;
–	Сітка сталева ткана ГОСТ 3826-47, номери 0,4;0,5;0,7;1,0;1,4;1,6;1,8;2,0;2,5;
–	Сітка сталева плетена ГОСТ 5336-50 номери 3;4;5;6;
–	Сітка з латунного дроту марки Л-80 ГОСТ 6613-53, номери 0,25;0,5;1,0;1,6;2,0;2,5; 2,6.
Для сіткових екранів придатна довільна конструкція шову, що забезпечує надійний електричний контакт між сусідніми полотнами сітки не рідше ніж через 15 мм. Для цього придатна пайка, або зварювання.
Екран з залуженої низьковуглецевої  сталевої сітки з вікном 2,5….3,0 мм, забезпечує послаблення 55…60 дБ, а з такої ж подвійної (якщо відстань між сітками 100 мм) – біля 90 дБ. Екран з одинарної мідної сітки дає послаблення 65…70 дБ.
Необхідна ефективність екранування, загалом, складає величини порядку 
20…120 дБ. На більш високих частотах, коли товщина екрану значно перевищує глибину проникнення поля, необхідність у подвійному екрануванні відпадає. В цьому випадку зовнішня поверхня відіграє роль електричного екрана, а  внутрішньою поверхнею протікають зворотні струми, компенсуючи струми наведень.
Довжина екранованого монтажного дроту повинна бути менша за чверть довжини найкоротших хвиль зі спектру сигналів, що протікають дротом.
Екрани кабелів виготовляють одно- та багатошарові комбіновані, виготовлені з свинцю, міді, сталі, алюмінію та їх комбінацій (алюміній-свинець, алюміній-сталь, мідь-сталь-мідь та ін.). 
В області ВЧ і НВЧ коаксіали повинні бути узгоджені за хвильовим 
опором та мати ВЧ чи НВЧ рознімачі. Для НВЧ сигналів використовують композитні сполуки в якості поглинаючих екранів. Для НЧ екранування нерідко використовуються феромагнітні матеріали з великою відносною магнітною проникливістю.
Екранування здійснюється не тільки для блоків, пристроїв чи ліній зв’язку, а і для приміщень в цілому, для серверних. 
В простих приміщеннях (неекранованих) екрануючий ефект забезпечують залізобетонні стіни та перекриття. Вікна і двері майже не дають екрануючого ефекту. Для підвищення екрануючого ефекту стін будівель використовують допоміжні засоби:
–	струмопровідні лакофарбові покриття;
–	штори з металізованої тканини;
–	металізоване скло (забезпечує загасання електромагнітних хвиль на 80 дБ при частоті 1 МГц та 20 дБ на частоті 1 ГГц) в металевих рамах.
При зачиненні дверей повинен забезпечуватись надійний електричний контакт з рамою вздовж усього периметру не рідше ніж через 15 мм. Для цього використовують пружну гребінку з фосфористої бронзи, спеціальну форму стикуючих поверхонь тощо.
     	Для вентиляційних отворів конструкція екрану залежить від частотного діапазону. Для частот менше 1000 МГц використовують стільникові конструкції, що зачиняють вентиляційний отвір. Для ефективного екранування розмір попереку соти d має бути меншим 0,1 від довжини самої високочастотної хвилі, а довжина соти L у 10 разів більша за розмір соти d. При цьому забезпечується ефект замежового хвильовода (Рис. 5.2).
     	Ступінь екрануючої здатності деяких типів будівель та межі досяжності загасання електромагнітних хвиль для різних типів екранованих приміщень наведені у Додатку 12.

d

L

Рис. 5.2 Елемент замежового хвильовода у вигляді стільника

     	Зазвичай, екрановані споруди як цільні, так і збірно – розбірні, нормуються за ефективністю екранування у діапазоні частот починаючи з 150 кГц, та вище [15-20]. Але значний інтерес представляє діапазон частот ефективного екранування за магнітним полем менший за 150 кГц, аж до 30 Гц.  Як правило (авт.), камери будують із сталевих листів марки 3. Збірно – розбірні екрановані споруди збирають на каркасах із сталі, алюмінію або дерева на болтових з’єднаннях. На таких частотах сталь має перевагу над кольоровими металами завдяки своїй магнітній проникливості на НЧ. Ще вищі показники мають сплави на основі нікелю (МЮ-метал, гіпероном, пермалой, конетик). Але такі матеріали коштовні і не витримують механічних та температурних навантажень. Отже, вони не є технологічними. Тому особливий інтерес представляють нові матеріали, здатні вирішувати задачі екранування камер. Це можуть бути матеріали у вигляді фольги, нові сплави та стрічки з аморфних сплавів. Дані щодо металевої фольги та нових екрануючих матеріалів наведені у Додатку 13. 
     	Як бачимо, для забезпечення підвищення ефективності екранування на НЧ є потрібним використання високих технологій.  
     	Для ВЧ (від 30 МГц до 10 ГГц) інтерес представляють металізовані сітки з міді, латуні та нікелевих сплавів, а також металізований текстиль та струмопровідне скло. Це особливо актуально для захисту кабін, ПК та телевізійної техніки.
Наразі струмопровідні сітки отримують шляхом хімічної або електрохімічної металізації волокон вуглецю (графіту) або скловолокна з одно- або двошаровим покриттям міддю, нікелем, золотом, кобальтом та їх сплавами [21].
Металізований текстиль має основу з текстильного матеріалу з пластмаси (поліпропілен, нейлон, поліестер);
–	скловолокна;
–	вуглецевих волокон;
–	волокон з кремнію або алюмінію.
При цьому діаметр волокон - в межах від 10 мкм до 250 мкм, з прошарком металу товщиною від 0,1 мкм до 5 мкм, отриманого за допомогою вакуумного напилення або гальванізації.
Металізовані текстилі виробництва "Devex Inc." (Швейцарія) виготовляються з стандартного набору матеріалів основи з нікелевим покриттям [22].
Властивості металізованих тканин виробництва фірми "Devex" наведені у Додатку 14.
Екрануючі конструкції з тканин можна зшивати традиційним способом, з’єднувати «блискавкою». Текстилі можна паяти припоєм ПОС-60. Їх окремі види мають прозорість 40%, що виключає необхідність вікон для камер. 
Приблизні характеристики деяких екрануючих конструкцій наведені у Додатку 14.
З’єднання рознімних елементів камер, яке забезпечить відсутність щілин, є актуальним завданням. Це пов’язане з тим, що безперервність екрану порушується саме у місцях з’єднання елементів камери. Ущільнюючі прокладки підвищують загасання хвиль, а зварювання шкодить властивостям матеріалу екрану з високим показником μ, які випалюються перед монтажем. При зварюванні втрачаються властивості і віджигання і високої магнітної проникливості. 
Значення відносної магнітної проникливості та електропровідності для більшості матеріалів наведені у Додатку 15. 
Якість з’єднань метал-метал з часом псується. Виною тому є корозія контакту у місці з’єднання з появленням продуктів окислення. Корозія буває електролітичною, гальванічною та їх комбінацією. 
 	Гальванічний тип корозії залежить від вологості оточуючого середовища. Поверхні контакту працюють як гальванопари. Якщо метали хімічно однакові, тоді різниці потенціалів не виникає. Різні метали віддають різну кількість іонів до розчину і з’являється різниця потенціалів. 
     	У Додатку 16 наведений електрохімічний ряд металів, розташований у порядку зменшення здатності створювати іонні розчини. У з’єднаннях двох металів кородує той, який вищий в ряду.
     	На відміну від екранованих приміщень, де екрануючі матеріали накладаються на стіни, стелі, підлогу вже споруджених приміщень, екрановані споруди (екранспоруди) є окремими спорудами, які можуть бути розбірними, або цільними, і представляють собою окремі інженерні конструкції. Їх можна транспортувати та розміщувати заздалегідь визначеним планом. 
Загалом характерні елементи конструкцій екранованих приміщень, які створюють склад ТЗПІ та ДТЗС, повинні проектуватись та будуватись з урахуванням єдиних вимог, які забезпечують мінімізацію випромінювань за межі приміщення та мінімізацію проникнення електричних сигналів дротами, які виходять за межі приміщення. Основні конструктивні елементи приміщень серверних та електронних архівів, які можна віднести до ТЗПІ і ДТЗС виглядають таким чином:

Рис. 5.3 Схема приміщення серверної

     	Рекомендації та вимоги, щодо їх проектування при небезпеці витоку інформації за рахунок ПЕМВН, або втрати інформації за рахунок зовнішніх електромагнітних полів сформульовані в документах:
–	НД ТЗІ ТР ЕОТ – 95 «Тимчасові рекомендації з технічного захисту інформації у засобах обчислювальної техніки, автоматизованих системах і мережах від витоку каналами побічних електромагнітних випромінювань і наводок»;
–	НД ТЗІ ТР ТЗІ - ПЕМВН-95 «Тимчасові рекомендації з технічного захисту інформації від витоку каналами побічних електромагнітних випромінювань і наводок».
–	Міждержавний стандарт ГОСТ 30373-95 «Совместимость технических средств электромагнитная. Оборудование для испытаний. Камеры экранированные. Классы, основные параметры, технические требования и методы испытаний»;
     	Такі екранспоруди можна розглядати як замкнений з усіх боків об’єм [23], обмежений поверхнею, що проводить струм. Екранспоруда має аналог, у вигляді хвильовода з довжиною «а», шириною «b» та висотою «l». Хвилеводи неодмінно мають конструктивні резонанси, для яких характерні власні частоти та добротність. 
     	Власні частоти і власні довжини хвиль Emnp ,Hmnp типів хвиль визначаються за формулами:
ωh,emnp = 1/√(με)⋅√[(mπ/a)2 + (nπ/b)2 + (pπ/l)2],
λh,emnp,= c√(εμ)/{√ [(m/a)2 + (n/b)2 + (p/l)2]}.
де:  m= 1,2,3,..  n=1,2,3,..   p=0,1,2,..  у випадку Е-коливань;
       m= 0,1,2,..  n= 0,1,2,..  p=1,2,3,..  у випадку Н-коливань.
     	Кожному власному коливанню резонатора відповідає значення власної добротності, яка залежить від розміру резонатора, форми та типу коливань у ньому. Добротність це відношення об’єму, в якому енергія запасається, до об’єму,  в якому вона витрачається. Об’єм, в якому енергія запасається – внутрішній об’єм, обмежений провідною поверхнею. Об’єм, відповідальний за втрати це об’єм, котрим проходить нагріваючий його струм. Тоді, приблизно:
Θ = V/S/δ ,
де:  δ – глибина поверхневого шару;
       S – площа внутрішньої поверхні резонатора;
       V – об’єм резонатора.
     	Відповідність екранспоруди резонатору є неповною. Екранспоруда має шви, болтові неоднорідності, вентиляційні отвори, двері, тощо. Всередині прокладені дроти, розетки, освітлення, тощо - и все це вносить додаткові втрати. Таким чином, їх реальна добротність – менша. 
     	Якщо экранспоруда має розміри в межах від 2 м до 7 м , тоді власні частоти складають 30-150 МГц. На частотах власних резонансів внаслідок високої добротності напруженість поля більша, ніж якщо б розміри резонатора, а значить власні частоти, не відповідали частотам, які збуджуються дротами, приладами, заземленням, тощо. Таким чином, вимоги на власних частотах мають бути вищими. 
     	Розрахунки резонансних частот камер можна проводити за ГОСТ 30373 - 95. Орієнтовне значення найнижчої резонансної частоти прямокутної екранованої камери (Fрез) в герцах, підраховують за формулою:
                         Fрез =(1/h) 1,5⋅108 √[1+(h/l)2],
     де: h – висота камери, м;
           l – довжина камери, м.
     	Можна вибирати розміри резонатора мінімальними, можна враховувати власні частоти і придушувати їх, можна зменшувати добротність резонатора саме на власних частотах конструкції за рахунок нанесення на внутрішню поверхню радіо поглиначів, які ефективні на цих частотах. Для розділу електричних та магнітних зв’язків виключати петлі і замкнуті контури струмів. Розміщення металевих предметів має бути перпендикулярним до силових ліній електричного поля. Щілини та шви повинні розташовуватись паралельно силовим лініям магнітного поля. Для зменшення рівнів полів необхідно використовувати обладнання з малими рівнями сигналів. 
     	Вводи комунікацій, трубопроводи, кабелі тощо – повинні мати мінімальні розміри. Необхідно надійно з’єднувати екрани провідних комунікацій з поверхнею екран-споруди.

5.2 Типові системи заземлення технічних засобів

     	Необхідно пам’ятати, що екранування ТЗПІ та з’єднувальних ліній ефективне тільки при умові безпомилкового заземлення. 
     	Характеристики систем заземлення визначені в ГОСТ 464-79 «Заземления для стационарных установок проводной связи, радиорелейных станций, радиотрансляционных узлов и антенн систем коллективного приема телевидения. Нормы сопротивления», у якому нормується опір заземлення у межах 1 Ом для систем колективного прийому телебачення більш як для 50 абонентів.
     	Використовуються декілька типів заземлення: одноточкові, багатоточкові і комбіновані (гібридні) схеми, а також послідовні та паралельні схеми, та їх комбінації.
     	На Рис. 5.4 представлені деякі типи заземлення [5]. Одноточкова схема проста, але має недоліки. Тут зворотні струми протікають від різних електричних кіл загальним дротом заземлення.

           Пристрій 1

        Пристрій 2

       Пристрій  n

……….

Одноточкова схема

    Пристрій 4

       Пристрій 2

Пристрій 3

       Пристрій 1

Багатоточкова схема

          Пристрій 1                       

       Пристрій 2

    Пристрій   n

Одноточкова паралельна схема

……….

                                                                                   

                                              

             

                                       

Рис. 5.4 Схеми заземлення

     	Одноточкова паралельна схема цього недоліку не має. Але має інший недолік. Вона потребує великої кількості довгих заземлюючих дротів. Це призводить до зростання електричного опору системи заземлення. Крім того, тут можуть з’являтися небажані взаємні зв’язки, які створюють декілька ланцюгів заземлення для кожного пристрою. В результаті можуть з’являтися вировнюючі струми і різниці потенціалів між пристроями.
     	Багатоточкова схема вільна від цих недоліків. Але тут треба приймати запобіжні заходи від створення замкнених електричних контурів.
     	Основні вимоги до систем заземлення:
–	система має включати до себе загальний заземлювач, кабель заземлення, шини та дроти, які з’єднують заземлювач з об’єктом;
–	опір системи заземлення має бути мінімальним;
–	кожний елемент що заземлюється має підключатися до заземлювача  або до заземлюючої магістралі за допомогою окремого відгалужувача. Послідовне підключення декількох елементів, що заземлюються, до одного провідника, забороняється;
–	система має бути вільна від замкнених контурів;
–	не треба використовувати загальний провідник для систем екрануючих заземлень, захисних заземлень та сигнальних кіл.
–	контакти мають бути захищені від корозії та утворення оксидних плівок, а також від утворення гальванопар;
–	можна використовувати в якості заземлення нульові фази електромереж, металеві конструкції будівель, екрани і захисні оболонки підземних кабелів, металеві труби систем опалення, водопостачання тощо.
     	Якщо якомога краще забезпечений електричний контакт між заземлювачем та грунтом, а магістраль заземлення має невелику довжину, то опір системи заземлення, в основному, складає опір грунту.
     	Нормований опір грунтів становить у середньому величини, що наводяться нижче:

Таблиця 5.1 Нормований опір грунтів
Характер грунту	Зведений опір ρ , Ом·м	
	середній	мінімальний	максимальний	
Зола, попіл, садовий грунт	40	40	40	
Глина, суглинок, сланець	70	55	150	
Сухий пісок	2500	1000	4000	
Вологий пісок	300	130	400	
Бетон	500	40	1000	
Гравій глинистий неоднорідний	300	250	350	

     	З втратою вологи провідникові властивості зменшуються. Для більшості грантів 30% вологи достатньо для забезпечення опору зменшеному у 20-30 разів. 
     	При промерзанні ґрунту його опір різко зростає. Опір заземлення залежить і від конструкції заземлювача.
     	Зрошення ґрунту навкруги заземлювачів 2…5 відсотковим розчином солі знижує опір ґрунту у 5…10 разів. 
     	Врахувати усі фактори щодо особливостей грунту неможливо. Тому зведений опір ґрунту контролюють, для чого його вимірюють 2 рази на рік, влітку та взимку. 
     	Для прикладу наведені експериментальні дані для опору заземлення стрижневого заземлювача діаметром 15,9 мм, довжиною 1,5 м для різних ґрунтів:

Таблиця 5.2 Опір заземлення стрижньового заземлювач
Тип грунту	Опір заземлення  R, Ом	
	середній	мінімальний	максимальний	
Зола, шлак, соляні відходи	14	3,5	41	
Глина, суглинок, сланець	24	2	98	
Те ж саме, з домішкою піску	93	6	800	
Гравій, пісок, каміння з невеликою кількістю глини або суглинку	554	35	2700	

     	У разі підвищених вимог до заземлення використовують багатократне заземлення, створене з ряду одинарних симетрично розташованих заземлювачів, з’єднаних між собою. Магістралі заземлення слід прокладати на глибині не менш як 1,5 метри.
     	Якщо заземлення складається з металевої пластини з радіусом r, яка розташована безпосередньо біля поверхні землі, тоді опір заземлювача розраховується за формулою:
Rз=ρ/(4r),
де: r – вимірюється в сантиметрах, а ρ - Ом·см.
     	При формі металевого заземлювача у вигляді сфери з радіусом r, яка занурена у землю, опір заземлювача становить:
Rз=ρ/(2πr),
де: r – вимірюється в сантиметрах, а ρ - Ом·см. 
     	Якщо закопувати пластину чим глибше, опір заземлювача зменшується. При закопуванні заземлювача на глибину L>>>r, величину Rз у вищенаведеній формулі можна зменшити у 2 рази. 
     	У випадку вертикальної забитої труби, опір заземлювача складає, Ом:
Rз=ρ/(2πl)⋅[ln(4l/r)-1],
де: l – довжина труби, см;  r – радіус труби, см.
     	Видно, що Rз залежить не стільки від r, скільки від l. Тому рекомендується використовувати тонкі довгі труби, або стрижні від арматури. В якості одинарних стрижньових заземлювачів доцільно використовувати стрижні з міді. 
     	Оскільки, згідно вимог захищеності ТЗІ, опір грунту не повинен перевищувати 4 Ом, то, як бачимо з останньої таблиці, опори одинарних заземлювачів є завеликими і їх використання можливе з грунтами малого опору. В іншому випадку і вступають у силу підвищені вимоги до заземлення, які вимагають використання багатократного заземлювача. 
     	Для захисту ТЗПІ важливо створювати систему заземлення, яка ефективна на ВЧ. Сумарний імпеданс системи заземлення є  реактивно-активним, і створеним ВЧ імпедансом довгого дроту магістралі заземлення (дроту від ТЗПІ до заземлювача), опору заземлювача та опору грунту. Реактивність системи залежить від довжини магістралі і має індуктивний характер. Для зменшення індуктивності слід використовувати магістраль у вигляді стрічки. Для зменшення загального опору, необхідно ще й домагатися мінімізації опору заземлювача при використанні багатократного заземлювача. Загальний опір заземлення буде мінімальним, якщо відстань між заземлювачами в багатократному заземлювачі буде якнайбільшою.
     	На практиці використовують стрижньові заземлювачі (тобто сталеві труби довжиною 2…3 м, діаметр 35…50 мм), сталеві стрічки – магістралі з якнайбільшим попереком, сіткові заземлювачі [20] у вигляді сітки з малим опором занурені у землю, а також поверхні нульового потенціалу з провідників великої площі які розташовані над поверхнею землі.
     	Якісним заземленням є підземні газові та водяні комунікації великої площі та глибини залягання (до незамерзаючих шарів землі). Для з'єднання з ними використовують мідні шини. При цьому треба зважати на те, що мідь у контакті з сталевою арматурою та залізом пришвидшує корозію. 
     	Заземлювачі потрібно з’єднувати між собою за допомогою зварювання. Шини та магістралі мають бути з попереком не менше (24х4) мм2, для забезпечення механічної стійкості та малого електричного опору. 
     	Заземлювач під’єднується до магістралі залуженим дротом. Це зменшує гальванічну корозію. З’єднання захищають від вологи шляхом їх герметизації (смола, лак, фарба, тощо).
     	Опір заземлення для декількох паралельних стрижневих заземлювачів [20] визначається за формулою:
R[Ом] = ρ/(2πnL)[ln(4L/b)-1+2kL (√n-1)2 /√A],
     де: ρ – опір грунту, Ом⋅см (залежить від глибини залягання стрижнів z та їх розташування); L – довжина стрижня, см; b – радіус стрижня, см; n – кількість симетрично розташованих стрижнів на площі А; А – площа розташування стрижнів, см2; k – коефіцієнт заземлення, який залежить від відношення довжини до ширини площі А, та визначається за графіком Рис. 5.5 а). А величина опору R визначається за графіком Рис. 5.5 б).
     	У більшості практичних випадків сіткові та стрижневі заземлювачі розташовують на глибинах менших за √А, а це означає що k визначається з достатньою точністю.
     	На Рис. 5.5 б) значення R визначаються при ρ = 50 Ом⋅м, а для інших значень опору грунту ρ1 перерахунок здійснюється за формулою:
R1 = R⋅ρ1/ρ,
     де: R – опір заземлення який є отриманим з Рис. 5.5 б).
    	При малому опорі грунту на великих глибинах заглиблення стрижнів дозволяє зменшити об’єм заземлювача. Але зі зменшенням опору грунту, корозія металу збільшується. Деяке уявлення про ступінь корозії можна отримати зі значення зведеного опору грунту. Так при зведеному опорі см3 грунту ρ = 40 Ом·см корозія є черезмірно активною, при ρ = 40…90 Ом·см – дуже активною, при ρ = 90…150 Ом·см – активною, при ρ = 150…350 Ом·см – помірною, при ρ = 350…800 Ом·см – слабкою, а при ρ = 800…2000 Ом·см – безпечною.

Відношення довжини до ширини площі А
а)
б)

	Рис. 5.5 а) - коефіцієнт k; б) - залежність опору заземлення від кількості рівномірно паралельно розташованих мідних стрижнів діаметром 19,1 мм для різних площ та глибин.

На базі аустенітової нержавіючої сталі з 18% хрому та 8% нікелю отримують сплав, який заважає корозії. 
     	Для сіткових заземлювачів опір заземлювача розраховується за формулою:
R[Ом] = ρ/(πL)[ln(2L/a')+k1L/√A-k2],
де:  ρ – опір грунту, Ом⋅см; L – загальна довжина усіх провідників, см; 
a' = а⋅2z – радіус провідників, які заглиблені на z, см; А – площа покриття провідниками, см2; k1 та k2 – коефіцієнти, k1 – коефіцієнт заземлення, який залежить від відношення довжини до ширини площі А, та визначається за графіком Рис. 5.5 а) аналогічно як k для стрижневого заземлювача. Значення k2 визначається за Рис. 5.6 а), а значення опору R на Рис. 5.6 б).  
Коефіцієнти k1 та k2 слабко залежать від площі, тому підрахунки для квадратних та прямокутних заземлювачів дають невелику різницю. Опір заглиблених сіткових заземлювачів може зменшуватися за рахунок підвищення кількості вічок або збільшенням площі. Значне зменшення опору відбувається якщо підвищувати площу до 8000 м2. При більших площах її зростання повільно зменшує опір. Тому при площах більших за 8000 м2 для зменшення опору ефективнішим буде збільшення кількості вічок сітки.
         k2 
                                                                                       z=0
          6                         
                                                                                       
          5                                                                           0,1√A
                                                                                       0,17√A
          4

             1               2                 3                4                5                6                7               8
a)
б)

                    R, Ом

                   1,25

                     1

                   0,75

                   0,50

                   0,25

                        0
                                650          930              1860   2790       4650  6700  9300       18600
                                                                                                                              А, м2

в)

	Рис. 5.6 а) залежність коефіцієнта k2 від площі покриття та глибини заземлення; б) залежність опору заземлення на глибині 0,6 м від кількості вічок сітки з мідного дроту та площі сітки; в) залежність опору заземлення від розмірів сітки, отримана шляхом екстраполяції значень з 5.6б)

          	При використанні шини заземлення великої довжини необхідно враховувати електричний опір дроту шини. Для постійного струму опір провідника на одиницю довжини складає:
Rшини [Ом/м]= 1/(Аσ),
 	де: А – площа попереку провідника, м2; σ – провідність (величина є зворотною до опору), См/м. Для міді σ=5,8⋅107 См/м, для алюмінію σ = 3,7⋅107 См/м.
     	Окремим питанням є питання організація піжприладної та внутрішньоприладної систем заземлення. Якщо до складу приладу входять: стабілізований блок живлення, підсилювач низького рівня з малим струмом споживання та потужний підсилювач з низькоомним навантаженням (драйвер), тоді з’єднання цих блоків ланцюгом живлення при деяких умовах може викликати небажані явища [24]. Розглянемо дві однакові схеми, представлені на Рис. 5.7, у яких по-різному розведені дроти вторинного живлення. У варіанті схеми Рис. 5.7 а) дроти живлення малопотужного диференційного підсилювача та драйвера під’єднані радіально до стабілізатора і різниці потенціалів між ними бути не може. Крім того «мекка» (загальна точка земель) також збирає струми підсилювачів та навантаження радіально, тому струм навантаження не викликає змін потенціалу на вході диференційного підсилювача та дроті «-» живлення драйвера. Якщо живлення диференційного підсилювача буде однополярним, тоді «мекка» буде поєднаною з «-» стабілізатора і також підключені до каскадів схеми радіально. 

а)

б)
Рис. 5.7 Внутрішньоприладне заземлення

В будь-якому разі великий струм навантаження не створює відгуку на живленні чутливого диференційного каскаду. На Рис. 5.7 б) струми навантаження протікають через загальний дріт «-» живлення послідовно драйвера та диференційного підсилювача і викликають на ньому падіння напруги, яке синхронно змінює різницю потенціалів між сигнальними дротами диференційного підсилювача та дротом «-» їх живлення. Це створює флуктуацію потенціалу між «землею» корпусу приладу та загальними дротами живлення від стабілізатора. Таке явище може викликати ще й паразитні автоколивання в схемі. 
     	Міжприладне заземлення також вимагає уваги у тих випадках, коли сигнали, що поширюються між приладами лінією зв’язку мають малі значення напруг (Рис. 5.8).

Рис. 5.8 Міжприладне заземлення

     	Якщо загальна довжина дротів l1, l2 та l3 достатньо велика, тоді точки а та b є різними виводами лінії живлення різних приладів, і струм І, що протікає між ними дротами l1, l2, l3 викликає напругу ∆U= І⋅R. Тут R визначається як загальний опір цих дротів. Крім того, на цих дротах присутні наведення від мережі живлення, гармонік частоти живлення, радіочастотних сигналів, для яких дроти l1, l2, l3 є приймальною антеною, сплесків напруги від викидів струму навантаження приладів, та іншого «сміття». Значення  ∆U можуть досягати 1…100 мВ, що критично для саме слабких сигналів лінії зв’язку.
     	Неузгодження напруг заземлення в різних місцях називають плаваючим джерелом сигналу. Це особливо шкідливо при наявності входів низького рівня. Прикладом є електромагнітні датчики (магнітна голівка магнітофона) (Рис. 5.9).

Рис. 5.9 Під’єднання входів низького рівня до заземлення

     	Якщо заземлити екран дроту з обох кінців, тоді різниця ∆U та усі наведення на дроти сигналу і заземлення з’являться на високочутливому вході підсилювача.
     	На Рис. 5.10 представлена схема ідеального захисту підсилювачів при наднизьких значеннях струму на вході та заданою ємністю <10-12 Ф.

Рис. 5.10 Ідеальний захист підсилювачів

Тут струми зміщень менші пікоампера не будуть спотворені лінією. Повторювач потрібно розміщувати якнайближче до джерела сигналу. Після повторювача вимоги до вихідного підсилювача некритичні за рахунок низького вихідного опору повторювача.

5.3 Особливості та вимоги до засобів фільтрування інформаційних сигналів

     	Фільтрація є одним з методів локалізації небезпечних сигналів, що циркулюють в технічних засобах та системах обробки інформації. Для фільтрації сигналів в мережах живлення ТЗПІ використовують розділяючі трансформатори і протизавадні фільтри.
     	Розділяючі трансформатори забезпечують розв’язування первинного та вторинного ланцюгів за сигналами наведень. До їх завдань відносяться:
–	розділення за ланцюгами живлення джерел та рецепторів наведень;
–	усунення асиметричних наведень;
–	послаблення симетричних наведень в ланцюгу вторинних кіл, що виникають за рахунок асиметричних наведень в ланцюгах первинних кіл.
     	Засоби розв’язування та екранування в таких трансформаторах забезпечують максимальне значення опору між обмотками (приблизно 10000 МОм) при малому опорі між вторинною обмоткою та  «землею», за рахунок великої ємності цього ланцюга.
     	Розділяючий трансформатор зі спеціальними засобами екранування і розв’язування забезпечує послаблення інформаційного сигналу наведень на навантаженні на 126 дБ при ємності між обмотками 0,005 пФ і на 140 дБ при ємності між обмотками 0,001 пФ.
     	Рівень симетричних наведень на виході трансформатора за рахунок асиметричних наведень на вході може бути послабленим на 40 дБ за рахунок спеціальних методів екранування.
     	Протизавадні фільтри розподілені на ФНЧ і ФВЧ, смугові і загороджувальні, тощо. Головне їх призначення – пропускати без послаблення сигнали з робочого діапазону частот при послабленні усіх складових за межами цього діапазону. 
     	Розрізняють електричні фільтри за двома групами: для придушення міжсистемних завад (міжсистемні фільтри) та завад в мережах живлення в межах однієї системи (внутрішньо системні фільтри) [20]. 
     	До перших відносять фільтри, які забезпечують:
–	вибірковість супергетеродинних приймачів за сусіднім каналом (налаштований фільтр разом з підсилювачем проміжної частоти);
–	придушення дзеркального каналу та поза смугових завад у преселекторах супергетеродинних приймачів;
–	придушення шкідливих частот (режекторні фільтри);
–	захист входу радіоприймача від завад на частотах поза діапазону частот приймання приймача (фільтри верхніх або нижніх частот);
–	придушення побічних частот радіопередавачів (фільтри з великою прохідною потужністю).
Зазвичай міжсистемні фільтри характеризуються однаковим вхідним та 
вихідним опором 50 або 72 Ом. Для фільтрів звукових частот опір фільтра становить 600 Ом, а для фільтрів ДМХ та ультрависоких частот – 300 Ом. 
     	Внутрішньосистемні фільтри використовують для:
–	придушення завад, які поширюються в мережах живлення загального користування;
–	зниження рівня зв’язку на ВЧ між різними приладами;
–	придушення широкосмугових завад, створюваних електроприладами, електродвигунами, імпульсними джерелами живлення, люмінесцентними лампами, пристроями запалювання авто двигунів, тощо;
–	захист різних приладів, чутливих до завад (датчиків, сенсорів, лічильної техніки, відеотехніки, тощо). 
Такі фільтри мають різний опір. Наприклад для систем електроживлення 
типовим є вихідний опір мережі 1 Ом. Крім того, опір джерела та навантаження залежить від частоти. При випробуваннях фільтра здійснюється його під'єднання до джерела випробовуючого сигналу та навантаження, зазвичай, з опором 50 Ом. При цьому визначаються характеристики фільтра, а головне, загасання сигналів в діапазоні частот. При підключенні до фільтра реальних джерела струму (опір якого для силових ліній 220 В складає 1…0,5 Ом) та навантаження (вхідний опір якого визначається його струмом споживання), умови роботи фільтра змінюються і характеристика загасання сигналів в діапазоні частот спотворюється. 
     	Значення величини загасання сигналів при фільтрації визначається за формулою:   
А=20lg(U1/U2)=10lg(P1/Р2), дБ,
де U1(P1) – напруга (потужність) небезпечного сигналу на вході фільтра,
     U2(P2) – напруга (потужність) небезпечного сигналу на виході фільтра.
     	Для визначення послаблення НС при фільтрації сигналів синусоїдальної форми зазвичай використовують селективні вольтметри з амплітудним детектором (наприклад SMV-6,5 або SMV-11, та інші). При цьому вимірюючий прилад калібрується на вимірювання напруг (струмів) в дециБелах за формулою А=20lg(U1/U2). При вимірюваннях характеристик імпульсних сигналів потрібно вимірювати потужність часової послідовності імпульсів, тобто виміри в дециБелах виконуються відповідно формулі перерахунку А=10lg(P1/Р2). При цьому використовується піковий або квазіпіковий детектор. 
     	Типові значення максимального загасання для фільтрів у мережі живлення наведені у Додатку 17. 
     	Для забезпечення розв’язування більше 60 дБ необхідно використовувати екрановані фільтри з рознімачами спеціальних конструкцій. Найбільш ефективним є метод приєднання рознімача до корпусу фільтра шляхом його приварювання електрозваркою суцільним швом. У більшості випадків це шкідливо, з причини перегріву компонентів фільтра, тому зазвичай використовують різьбові муфтові або фланцеві під’єднувачі. 
     	Основні характеристики деяких фільтрів протизавадних наведені, крім Додатку 11,  Додатку 17, Додатку 18. 
     	Фільтри серії ФСПК-100 (200) встановлюються у 4-х провідні лінії електроживлення з частотою 50 Гц з напругою 220/380 В. Конструктивно виконані у вигляді 2-х корпусів (напівкомплектів), кожний з яких забезпечує підключення до 2-х провідної лінії. 
     	Зазвичай, пасивні фільтри виконують трьохкамерними (Рис. 5.11) за симетричною електричною схемою індуктивно ємнісних фільтрів НЧ (інтегратор) (Рис. 3.3). 

Рис. 5.11 Загальний вигляд більшості фільтрів

     	Розподільні камери розташовані з обох боків фільтра і призначені для вводу всередину фільтра екранованого двожильного силового кабелю, під’єднання екрану до корпусу фільтра та під’єднання силових дротів до електронних компонентів схеми фільтра.  

Рис. 5.12 Схема пасивного симетричного протизавадного однофазного фільтра та його підключення до користувача і лінії живлення

     	Фільтр під’єднаний до навантаження (наприклад ПК) з правої сторони трьома дротами. Один з них є захисним заземленням (на Рис. 5.12 контакт - корпус). 
     	З лівого боку до фільтра під’єднується лінія живлення 220 В двома дротами  PE та N, де PE є фазним дротом, а N – глухо заземленою нейтраллю (за «Будівельними нормами і правилами»). Десь ззовні дріт N під’єднаний до «землі» (штрихова лінія). Це може бути на будь-якій відстані, на шляху до районного розподільчого трансформатора. Тому невеликий електричний опір ланцюга N відносно «землі» може бути різним і загалом є реактивним Zл частотно залежним імпедансом довгої лінії. На низьких частотах опір цього ланцюга в основному активний (резистивний), а з ростом частоти його реактивні складові підвищуються. 
     	Якщо фільтр приєднати до лінії живлення, тобто виключити з розгляду трансформатор, означений символами ТР на Рис. 5.12, тоді лінія РЕ буде під’єднаною до верхнього плеча фільтра, лінія N – до нижнього, а «корпус» пристрою користувача і контакт N2 фільтра стануть електрично об’єднані. Заземлення, як необхідна складова системи захисту, буде однозначно приєднане до N2, і, таким чином, N2 та N поєднаються через Zл. На НЧ  і при невеликій довжині «нейтралі» N точки схеми N2 та N стануть короткозамкнутими (КЗ), а на ВЧ – поєднаними через невеликий імпеданс. У кожному випадку нижній лівий конденсатор С фільтра отримає паралельно або КЗ, або реактивний імпеданс. Шунтуюча дія такого підключення фільтра приводить до несиметричності фільтра при неповному нижньому плечі і фільтрування сигналів ПЕМВН нижнього дроту в рамках характеристик фільтру здійснюватись не буде. 
     	Тому підключення через розділяючий трансформатор ТР є засобом, який повністю виключає зв'язок між ланцюгом «корпус-N2» і ланцюгом N, і під’єднання «чистої» землі до N2 стає коректним.
     Попередній розгляд показує, що фільтри паспортизуються за величиною загасання сигналів у визначеному діапазоні частот (зазвичай для протизавадних фільтрів такий діапазон складає частоти від 150 кГц до 1 ГГц). Питання підвищення загасання, з точки зору схемотехніки, є питанням підвищення величин індуктивності L у кожному плечі фільтра і ємності конденсаторів С (Рис. 5.12). Але, згідно вимог нормативних документів Держстандарту, для таких фільтрів нормується величина реактивного струму витоку між плечами фільтра і ланцюгом N2. Оскільки такий струм Iв фактично визначається модулем імпедансу Zc чотирьох конденсаторів С [тобто, Zc= 1/(4ωC)], і для мережевих фільтрів з діючим значенням напруги в мережі живлення Uд = 220В та частотою f = 50 Гц, може бути розрахованим за формулою:
Iв = Uд⋅2π f⋅4С = 69080С;
     де: С визначені в Ф.; Iв визначені в А. 
     	Таким чином, привищення С над декотрим значенням приведе до невиконання нормативу за реактивним струмом витоку.
     	Підвищення значення L також неможливе тому, що згідно вимог тих же нормативних документів Держстандарту нормується величина падіння напруги на кожному плечі фільтра ∆U. Якщо визначений максимальний струм навантаження Iм , А (а він визначається як паспортна характеристика фільтра), тоді ∆U, В, визначається через модуль імпедансу послідовної індуктивності ZL Ом, формулою: ∆U = Iм ZL = Iм 2π50 L= 314⋅Iм⋅ L. Тут L – індуктивність одного плеча, Гн. Очевидно, що привищення L над декотрим значенням призведе до невиконання нормативу з ∆U. 
     	З цієї причини, якщо використання вибраного фільтра з якихось причин виявилося недостатнім за показником загасання, то використання двох послідовно увімкнутих фільтрів скоріш за все призведе до невиконання одного, або двох вищезазначених нормативів. Тому виходом з такої ситуації є вибір іншого фільтра, з більшим рівнем загасання НС. 
     	Характеристики фільтрів визначаються ДСТУ 3639-97 «Фільтри протизавадні. Загальні технічні умови», ГОСТ 13661-92 «Пассивные помехоподавляющие фильтры и элементы. Методы измерения вносимого затухания».
     	Для міжсистемних фільтрів можливим є попередній розрахунок фільтра якщо відома або його електрична принципова схема, або експериментальні параметри. 
     	Характеристики фільтра залежать від кількості використаних реактивних елементів. Так фільтр з одного конденсатора або індуктивності є здатним забезпечити загасання до 20 дБ/декаду поза межами смуги пропускання. Фільтр LC з десяти елементів може забезпечити загасання 200 дБ/декаду (Рис. 5.13).
     	Згасання фільтра обмежуються паразитними зв’язками між входом та виходом (на рівні 100 дБ), відсутністю екрану в конструкції фільтра, відсутністю екранованих дротів, які приєднуються до фільтра (на рівні 40-60 дБ, особливо у мініатюрних фільтрів), наявністю паразитних реактивностей елементів фільтра (при цьому, не зважаючи на спеціальні заходи при проектуванні та виготовленні фільтра його загасання не забезпечується на частотах вищих за fc на дві декади).

Рис. 5.13 Залежність загасання фільтра з n-реактивних елементів від частоти (fc ‒ частота зрізу фільтра)

     	З урахуванням зазначених обмежень і в якості додатку до Рис. 5.13 реальні максимальні загасання фільтрів поза смугою пропускання можуть складати величини, наведені у Додатку 17.
     	Внутрішньосистемні фільтри для мереж живлення повинні працювати в діапазоні частот загасання 20…109 Гц, тобто 26 октав [20]. Саме в такому діапазоні частот спостерігаються завадові сигнали. Найбільш широкосмугові завади, з смугою до 1 МГц,  спостерігаються від люмінесцентних ламп освітлення. Загасання таких фільтрів у смузі їх пропускання повинне складати величини близькі до 0,2 дБ. 
     	В LC фільтрах (Рис. 5.11) при підключенні навантаження виникають перехідні процеси, особливо, якщо навантаження має індуктивний характер. Фільтр за такою схемою є коливальним контуром, добротність якого зменшується за рахунок малого опору джерела струму (мережі живлення) та паралельного опору навантаження. Загалом, добротність фільтра складає величину Q=2πfL/R, де L та R – еквівалентні індуктивність та опір фільтра, джерела живлення в якості генератора струму та навантаження. На деяких частотах добротність досягає 20. З іншого боку, загальне падіння напруги на внутрішньому опорі джерела живлення та фільтрі може змінюватись при різькому відключенні (підключенні) частини навантаження на величину до Uf = 0,5%, або 1,1 В. Таке невелике значення пояснюється стабілізуючою дією джерела живлення. Але навіть при цьому, при Q=20 викид напруги при комутації навантаження може досягати значень U= QUf =20⋅1,1=20,2 В. 
      	Для прикладу наведемо характеристики загасання, яке заноситься одноелементним (індуктивність або ємність) фільтром до 50 Омної лінії з малим опором джерела та навантаження (Рис. 5.14).

Рис. 5.14 Внесене згасання одноелементного фільтру

5.4 Якісні характеристики засобів зашумлення

При використанні активних засобів захисту інформації (генераторів шуму) реальна захищеність об’єкту захисту залежить від якості роботи генераторів шуму, тобто від рівня шумового сигналу завади, який визначається спектральною щільністю потужності напруженості поля, створюваного генератором на відстані 1 м., та характеристик спектру сигналу, який створює генератор у визначеному діапазоні частот. Якщо генератор створює прицільну шумову заваду, тоді характер спектру сигналу шумової завади повинен нагадувати спектр ІС ТЗПІ за огинаючою складових спектру. 
Таким чином, спектральні характеристики сигналу прицільної шумової завади є визначеними заздалегідь. Якщо завада створюється генератором надширокосмугового сигналу (смуга частот визначена в основних характеристиках генератора, як, наприклад,  у Додатку 11), тоді від спектральної характеристики завади вимагається нормування нелінійності огинаючої складових спектру δ[дБ] в усій смузі частот шумової завади, а також визначений рівень випадковості появи кожної енергетичної спектральної складової на виході генератора (вірогіднісна характеристика). Такий чинник може характеризуватись терміном часу, за який будь-яка реалізація складових спектру, створена за деякий інтервал формування, не буде повторюватися в панорамі спектру. 
Наприклад, за кожний інтервал формування τф = 100 мкс в його панорамі формується спектр зі складових (f1, f2,…fk) і саме такий склад частот формується наступний раз тільки через T=1 годину. Тоді якість роботи генератора як пристрою, який формує спектральні складові за випадковим, або квазівипадковим принципом, визначається як Р = Т / τф. Інший підхід передбачає визначення вірогіднісного показника якості роботи генератора як процес, при якому генератор формує спектральні складові і розташовує їх у панорамі спектру на ті частоти, місце яких визначається випадково. При цьому, генератор сигналу розглядається як генератор випадкових чисел, у якому число відповідає частоті. Ступінь випадковості визначають ентропійним коефіцієнтом якості шуму ξ [дБ/√кГц] – для сигналів лінійного зашумлення, або ξ [дБ/√кГц/м] – для сигналів просторового зашумлення. Величина ξ є нормованою, і повинна складати величину ξ≥0,6 для закриття ТЗПІ, у якому циркулюють аналогові сигнали, та ξ≥0,8, для закриття сигналів від засобів ЗОТ та ПК. Змістовно, величина ξ визначає ступінь близькості даного шумового сигналу завади до «білого» шуму з Гаусовим розподілом. Ступінь близькості визначається в частинах, тобто числом від 0 до 1, або в (%).
     	Виконання вимог до ξ гарантує якісне закриття ІС, і має першочергове значення тому, що при невиконанні вимог до ξ, сигнал завади є достатньо детермінованим, і може відфільтровуватись на стороні перехоплення. Таким чином, канал витоку не закривається навіть при виконанні вимог до δ. Генератор шуму, як пристрій захисту, який розташований в межах КЗ і не є пристроєм у захищеному виконанні (тобто, також, як будь-який ДТЗС, має кінцевий коефіцієнт акустоелектричних перетворювань або може опромінюватися ІС і створювати сигнали наведень у своїх лініях, а ще гірше, модулювати свій випромінюваний потужний детермінований сигнал, інформативним, і випромінювати його в ефір на несучій частоті власної генерації), а тому може стати джерелом формування опорного КВ інформації. При цьому ми самі створюємо «шпигуна у своєму домі». 
     	Величина  δ визначається як максимальний інтервал зміни амплітуд спектральних складових сигналу у визначеному інтервалі частот Δf (Рис. 5.15).
     	Величина ξ, як було зазначено, визначається як ступінь відмінності розподілу щільності вірогідності складових спектру реального шумового сигналу від нормального розподілу.     

Рис. 5.15 Вид спектру шумового сигналу

     	Для підрахунку цієї величини потрібно визначити дискретні значення величин щільностей верогідності Р(хі) появи довільної спектральної складової у складі сформованого спектру. Така величина визначається накладеною на розподіл вірогідностей виду:

Р(хі) = (1/σ)⋅√(2π)⋅ехр[-(х-а)2/(2σ2)],
                                                               
де: а – математичне чекання (центр групування) розподілу; σ ‒ середній квадрат відхилення емпіричного розподілу випадкової величини, а її квадрат (σ2) є дисперсією випадкової величини (Рис. 5.16).

Рис. 5.16 Сімейство нормальних кривих розподілу

     	За 100 дискретними значеннями щільності вірогідності Р(х) визначається ентропія Н(х) випадкової величини «х»:

     	На останньому етапі визначається ентропійний коефіцієнт якості шуму:
ξ =  22Н(х)/ (2πе).                                 
     	Вимірювання δ та ξ є першочерговим завданням для оцінки якості системи активного захисту. Схема вимірювання δ наведена на Рис. 5.17 Антени передавальна А1 та приймальна А2 використовуються для випадку генератора просторового шуму, а з’єднувальна лінія L – для випадку генератора лінійного шуму.

Генератор шуму

Аналізатор спектру
HP 4402E

L

A1

A2

Рис. 5.17 Схема вимірювань величини δ

Аналізатор спектру (наприклад, НР (Agilent) 4402Е) має працювати в панорамному режимі. Максимальне Gmax та мінімальне Gmin значення амплітуди складових спектру визначаються візуально, шляхом спостереження в термін часу, який забезпечує впевнене отримання даних з точки зору глядача. Результат спостережень визначають за формулою:
δ = 20 lg (Gmax/ Gmin) , дБ.
     	Схема вимірювання  ξ наведена на Рис. 5.18. Антена передавальна А1 та приймальна А2 використовуються для випадку генератора просторового шуму, а з’єднувальна лінія L – для випадку генератора лінійного шуму. 

Генератор шуму

Підсилювач - обмежувач

Комплекс для вимірювань кореляційних характеристик
Х6-4 , Х6-5.

L

A1	  A2

                                       

          

Рис. 5.18 Схема вимірювання величини  ξ

     	Комплекс Х6-4, Х6-5 тестується перед кожним вимірюванням та програмується згідно наданої до Х6-5 інструкції користувача. 
     	Величина  ξ при вимірі висвітлюється на цифровому табло комплексу автоматично при умові безпомилкового програмування. 
      	Після проведення вимірів провадиться аналіз отриманих результатів. В результаті проведеного аналізу: 
–	здійснюються висновки щодо можливості використання даного генератора шумової завади для маскування сигналів аналогових та цифрових пристроїв. 
–	визначається можливість стійкого отримання НС засобами перехоплення в присутності  працюючого генератора шумової завади.

5.5 ЗІ в структурованих кабельних  мережах

     	До кабельних мереж віднесемо мережі електроживлення, телефонні мережі тональної частоти, широкосмугові канали передачі даних. Для передавання інформації в таких каналах використовують кабелі, створюючі структуровану кабельну мережу (СКМ), складену з кабеля, кінцевих пристроїв, автоматичних телефонних станцій, модемів, портів, відгалужувачів, магістральних підсилювачів, мультиплексорів, комутаторів тощо. 
     	Масовим каналом електрозв’язку є канал тональної частоти (ТЧ) [6]. В апаратурі стандартного електрозв’язку прийнятий канал з ефективною смугою частот від 300 до 3400 Гц, у відповідності до спектру мовного сигналу. Характеристики такого каналу нормуються таким чином, щоб можна було його використовувати також для електронної пошти, факсимільного зв’язку, телеграфного зв’язку, передавання даних. У цих випадках  кількість інформації Сс, яка вміщена у сигналі, не перевищує пропускної здатності каналу Ск. 
     	Вхідний zвх та вихідний zвих опір каналу складають 600 Ом±10%. Залишкове згасання каналу ар є його робочим згасанням, яке вимірюється при замиканні його входу та виходу на відповідно вхідний та вихідний активний опір, при частоті випробувального сигналу 800 Гц:     

     	Нормоване (номінальне) значення вимірюючого рівня на вході каналу рвх.к = 0, на виході рвих.к = -8,7 дБ. Таким чином, номінальне залишкове загасання каналу ар = 8,7 дБ. 
     	Ефективна смуга частот пропускання є такою, на кінцях котрої загасання каналу відрізняється від номінального на визначену (нормовану) величину. У межах ефективної смуги частот пропускання нормується величина припустимого відхилення залишкового загасання від номіналу. Можливим способом нормування є такий, який ілюструється на Рис. 5.19 і означає, що задається «шаблон» припустимих відхилень залишкового загасання від номіналу.

Рис. 5.19 Шаблон припустимих відхилень залишкового загасання каналу ТЧ

     	При передаванні мови фазові спотворення мало впливають на якість зв’язку. Але при передаванні електронної пошти, факс-повідомлень, та аналогічних, фазові спотворення неприпустимі. Для її оцінки використовують частотну характеристику групового часу уповільнення (ГЧУ), τ = db(ω)/dω, де b – зсув фази. Нормуються відхилення ГЧУ на частоті 1900 Гц на одній транзитній ділянці довжиною 2500 км (Рис. 5.20). 

Рис. 5.20 Залежність ГЧУ від частоти

     	ГЧУ для n транзитних ділянок в одному каналі буде в n разів більшим. ГЧУ впливають на швидкість передавання, і для прискорення передавання, його потрібно коригувати. Залишкове загасання та фазовий зсув створюють лінійні спотворення сигналів в каналі.
     	Амплітудна залежність визначає рівень вихідної потужності (напруги) каналу від вхідної на заданій частоті. Втрати потужності визначають нелінійні спотворення. 
     	Для кількісної оцінки рівнів завад у вигляді псофометричної напруги для телефонних та радіомовних каналів використовують псофометри (наприклад, УНП-60, який відповідає технічним умовам РИ2.741.007 ТУ, з характеристиками відповідно рекомендацій міжнародного Консультативного Комітету для телефонних каналів та каналів радіомовлення (МККТТ) від 1965 р.). Псофометрична напруга має специфічні характеристики, які отримують з урахуванням властивості слухового апарата людини. Для приведення характеристики чутливості псофометра у відповідність до характеристики чутливості слуху людини прилад виконують у варіанті вимірювача напруг з кривими чутливості наведеними на Рис. 5.21.

Рис. 5.21 Криві чутливості псофометра для телефонних та радіомовних каналів

     	Псофометричний рівень потужності завад у точці з нульовим виміряним рівнем при максимальній подовженості зв’язку та кількістю транзитів не має перевищувати 50 000 пВт, що відповідає незваженій потужності завад Рп  = 87 000 пВт. 
     	Середній та піковий (допустимий) рівень потужності сигналу Рс.макс у точці з нульовим виміряним рівнем та Рп визначають динамічний діапазон сигналів в каналі:
D = 10lg(Рс.макс/ Рп).
     	У точці з нульовим виміряним рівнем середнє значення потужності сигналу, що нормується, складає 32 мкВт, а пікове 2200 мкВт.
Пропускна здатність в ефективній смузі частот ∆f при середній потужності сигналу Рс.сер складає Ск = ∆f⋅log(1+ Рс.сер/ Рп). Таким чином Ск ≈ 25⋅103 біт/с. 
     	Широкосмугові канали забезпечують більшу пропускну здатність, ніж канали ТЧ. Створюються вони шляхом розширення ∆f за рахунок одночасного використання декількох каналів ТЧ. Наразі використовують такі канали: 

–	передгруповий з ∆f = 12…24 кГц (три канали ТЧ);
–	первинний канал з ∆f = 60…108 кГц (12 каналів ТЧ);
–	вторинний канал з ∆f = 312…552 кГц (60 каналів ТЧ);
–	третинний канал з ∆f = 812…2044 кГц (300 каналів ТЧ).
Оскільки кінцевий пристрій багатоканальної системи отримує одночасно 
інформацію від усіх каналів, він має розділяти канали, і виконує таке завдання або частотним, або часовим методом. Частотне розділення передбачає, що кожному користувачу відводиться певний діапазон частот в межах смуги частот лінії, а часовий метод передбачає прийом сигналів від різних каналів у різні проміжки часу, за рахунок послідовного опитування каналів. 
     	Канали використовують дуплексні (на малих та середніх відстанях) і симплексні (на великих відстанях, де загасання великі і необхідно використовувати підсилювачі, які в дуплексному режимі працювати не здатні). 
     	У будь-якому разі лінію зв’язку фізично формує кабель, а високошвидкісні СКМ передачі даних з мідними кабелями є джерелом ПЕМВН. 
     	В сучасних СКМ використовують симетричні кабелі на основі витих пар з хвильовим опором 100 Ом. Вони призначені для «симетричного (диференційного)» режиму передачі. В ідеалі випромінювання в цьому режимі відсутні. Реально, урівноваження прямого і зворотного струмів пари неможливо за декількома чинниками. Такий режим є несиметричним. У ньому випромінювання від обох дротів складаються і це призводить до випромінювань. Такий режим з’являється в результаті роботи кінцевого активного обладнання і в результаті похибок монтажу кабелю чи його дефекту. 
     	Шляхом виміру рівня ПЕМВН кабелю [25] трьома способами можна оцінити параметри їх характеристик електромагнітної сумісності ЕМС (Рис. 5.22). При цьому кабелями передаються сигнали в різних протоколах. Способи вимірювань:
1.	вимірювання паразитної складової «несиметричного» режиму за допомогою струмового датчика;
2.	вимірювання напруги, яке наводиться на узгодженій паралельній парі;
3.	вимірювання випромінювань електромагнітної хвилі за допомогою антени.

Рис. 5.22 Вимірювання рівня ПЕМВН кабелів трьома способами

     	При вимірах помітно, що рівень випромінювань суттєво залежить від якості екрану кабелю і якості з’єднання  екран-обладнання-земля. Суттєву роль відіграє концепція заземлення. Видно, що навіть збалансований не екранований кабель 5 категорії вимагає заземлення. Це тому, що для відсутності ПЕМВ і мінімізації зовнішніх наведень на кабель необхідною вимогою є не тільки симетрія кабелю та входів-виходів обладнання, а й ідеальна симетрія сигналів у кабелі, причому протягом терміну експлуатації (близько 20 років). 
      	Погано екранований кабель гірше за відсутність екрану, адже вимоги до апаратури , яка безпосередньо під’єднуються до кабелю не відповідає вимогам ТЗІ та ЕМС. Причому атестувати за вимогами ТЗІ та ЕМС не можна тому, що в цілях ТЗІ та в цілях ЕМС в кабельних системах використовують різне обладнання. В Європі виконуються такі стандарти:
–	EN55022 (обмеження та методи вимірів радіовипромінювання від обладнання передачі даних)
–	EN50081-1 ЕМС (стандарт, регламентуючий припустимі випромінювання);
–	EN50082-1 ЕМС (стандарт, регламентуючий припустимі значення протизавадності);
–	prEN55024-4 (обмеження величини напруги випромінювань кабелів передачі даних). 
      	Існують та вводяться стандарти другої редакції на СКС (ISO 11801 Ed.2, EN 50173 Ed.2), де введено поняття «загасання внаслідок зв’язку» (coupling attenuation). Це є взаємовідношенням між переданою потужністю в симетричну кабельну систему з випромінюваною потужністю, в дБ. 

Розділ 6 КРИПТОГРАФІЧНІ МЕТОДИ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ, ПОШИРЮВАНОЇ ТЕЛЕФОННИМИ МЕРЕЖАМИ ЗАГАЛЬНОГО КОРИСТУВАННЯ
	
6.1 Мета та задачі математичних методів захисту інформації

Забезпечення надійного захисту ІзОД, що циркулює на ОІД, вимагає комплексного застосування методів захисту. Методи ТЗІ, розглянуті в попередніх розділах, спрямовані на захист ТЗПІ та ДТЗС – протидію поширенню НС та неконтрольованих фізичних полів, що містять такі сигнали, за межі контрольованої зони ОІД. Проте ефективність методів ТЗІ суттєво знижується у випадку захисту ліній зв’язку, що виходять за межі ОІД. Це обумовлено технічною неможливістю створення ізольованих каналів передачі ІзОД, що є фізично недоступними для сторонніх користувачів [41].
Для забезпечення безпеки ІзОД при передачі повідомлень у відкритих лініях зв’язку ІКС широко використовуються математичні методи захисту інформації (ММЗІ). Дані методи можливо розділити на дві групи:
1.	Методи стеганографічного захисту – спрямовані на приховання факту передачі ІзОД шляхом вбудовування повідомлень до файлів, що циркулюють в ІКС;
2.	Методи криптографічного захисту – спрямовані на забезпечення конфіденційності даних шляхом перетворень повідомлень, що унеможливлюють відновлення їх вихідного виду сторонніми користувачами.
Стеганографічні методи набули широкого розповсюдження в останні десятиліття, зокрема для створення прихованих систем передачі інформації (ПСПІ) [42, 43]. Дані системи застосовуються для забезпечення як автентичності, так і конфіденційності повідомлень:
●	Відслідковування показу відеоматеріалів в сервісах телебачення – вбудовування міток (цифрових водяних знаків, ЦВЗ) до відеоданих та подальшого їх виявлення автоматизованими системами перевірки розповсюдження даних. В якості прикладу можливо навести автоматизовану систему моніторингу показу відеоматеріалів кабельними операторами Японії. У випадку виявлення несанкціонованого показу матеріалів на телевізійному каналі, система автоматично передає інформацію щодо виявленого порушення відповідним юридичним службам.
●	Визначення та підтвердження авторства – для захисту даних, що поширюються в глобальних ІКС, від несанкціонованого копіювання широко використовується практика вбудовування ЦВЗ. Дані знаки містять інформацію про автора, час та місце їх створення тощо. Особлива увага приділяється створенню ЦВЗ, що є стійкими до значної кількості атак, спрямованих на видалення знаку, наприклад, кадрування відео та фотоданих, перекодування мультимедійних даних, роздруківка та повторне сканування текстових даних тощо.
●	Перевірка цілісності мультимедійних даних – для спрощення перевірки щодо автентичності (відсутності несанкціонованих змін) мультимедійних даних  широко використовуються ЦВЗ, що є стійкими лише до певного переліку спотворень, наприклад зміни формату, або ж втрачаються при будь-якій зміні вихідних мультимедійних даних.
●	Визначення джерела розповсюдження даних – для протидії несанкціонованому копіюванню значна частина систем обробки і відображення мультимедійних даних мають функції автоматичної постановки ЦВЗ до файлів, що записуються даними приладами. Наявність централізованої бази даних щодо формату кодування ЦВЗ та методу їх вбудовування до мультимедійних даних дозволяє суттєво скоротити тривалість виявлення джерела несанкціонованих копій даних в глобальних ІКС.
В першому випадку стеганографічні методи спрямовані на вбудовування до повідомлень додаткових даних (цифрових водяних знаків, ЦВЗ), наявність яких підтверджує авторство та/або характерні ознаки повідомлення. В якості прикладу можливо навести системи захисту мультимедійних даних, зокрема відеофайлів – автентичність файлів забезпечується шляхом вбудовуванням повідомлень з даними щодо автора, фізичного пристрою для створення відеоданих, наприклад моделі відеокамери, та елемента ІКС (сервера), що є джерелом таких файлів [43]. Відсутність або пошкодження ЦВЗ є ознакою втручання в передачу повідомлень, зокрема несанкціонованого розповсюдження відеоданих.
Стеганографічні методи також можуть використовуватися для прихованого обміну ІзОД при передачі повідомлень в ІКС. В цьому випадку користувачами ПСПІ можуть бути зловмисники, терористичні організації, розвідувальні управління держав світу тощо. Особливістю даних систем є мінімізація спотворень файлів-контейнерів для ІзОД та стійкість отриманих повідомлень (стеганограм) до широко спектру можливих спотворень, наприклад стиснення з втратами, зміни формату представлення тощо. Це призводить до суттєвого зниження швидкості передачі [43], що обмежує використанням даних систем для створення високошвидкісних захищених ліній зв’язку.
Криптографічні методи захисту інформації (КМЗІ) спрямовані на попередження доступу до ІзОД навіть у випадку перехоплення повідомлень зловмисниками. Це досягається шляхом обробки (шифрування) повідомлень, що унеможливлюють ознайомлення з конфіденційними даними за відсутності відповідного криптографічного ключа. 
Дослідженням методів криптографічного захисту займається криптологія [44]. Дана науково-технічна дисципліна включає в себе наступні напрямки досліджень:
●	Криптографія  (криптосинтез) – спрямована на розробку методів захисту інформації, що зберігається, обробляється та передається в ІКС;
●	Криптоаналіз – метою якого є розробка та дослідження ефективності методів злому криптографічних систем, а саме відновлення початкових (вихідних) даних за наявним (зашифрованим) повідомленням.
Криптографічні методи захисту інформації є складовою частиною значної кількості протоколів обміну повідомленнями, зокрема SSL, TLS, IPsec, SSH. Дані методи спрямовані на вирішення наступних задач [41, 44]:
●	Шифрування повідомлень – протидії доступу зловмисників до ІзОД, що передається у відкритих каналах ІКС;
●	Перевірка цілісності повідомлення – виявлення несанкціонованих модифікацій повідомлень, що передаються в ІКС;
●	Перевірка автентичності повідомлення – виявлення несанкціонованих змін даних, зокрема підміни повідомлення.
Складовою частиною КМЗІ є алгоритми обробки (шифрування та дешифрування) повідомлень, а також криптографічний ключ K, що дозволяє однозначно відновити вихідні (незашифровані) дані D. Процес криптографічної обробки (шифрування) вихідних даних D можливо представити як перетворення множини XD символів D до відповідної множини XM елементів отриманої криптограми M з врахуванням обраного ключа K:
M = Enc(D, K), Enc(·): XD → XM.
Відповідно, алгоритм дешифрування спрямований на відновлення вихідного виду повідомлення D  за наявною криптограмою M:
D’ = Dec(M, K), Dec(·): XM → XD.
В якості множин XD та XM можуть використовуватися елементи таблиці ASCII, що дозволяє застосовувати дані алгоритми Enc(·) та Dec(·) безпосередньо до текстових повідомлень без необхідності зміни їх представлення. Типовим прикладом алгоритмів шифрування та дешифрування повідомлень є шифр Цезаря [44]. Даний шифр заснований на заміні символів вихідних даних на відповідні символи, отримані шляхом циклічого зсуву на n позицій:
xM = mod(xD + n, |XD|),
де xD, xM – відповідно, поточні елемент вихідного повідомлення та отримуваної криптограми; mod(a, b) – операція отримання решти від ділення a на b; |XD| – кількість унікальних елементів множини символів вихідних даних D. У випадку шифрування текстових даних з символами з таблиці ASCII отримуємо, що |XD|=256 елементів.
	Розглянемо застосування шифру Цезаря для обробки вихідного повідомлення при використанні підмножини символів з таблиці ASCII – літер  англійської абетки (Табл. 6.1).

Таблиця 6.1 Відповідність між символами вихідної XD та відповідної множини XM для шифру Цезаря при величині зсуву n=23
XD	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	X	Y	Z	
XM	X	Y	Z	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J	K	L	M	N	O	P	Q	R	S	T	U	V	W	

	В результаті застосування даного шифру (табл. 6.1) при значенні n=23 для обробки вихідного повідомлення  «the quick brown fox jumps over the lazy dog» отримаємо наступну криптограму –  «qeb nrfzh yoltk clu grjmp lsbo qeb ixwv ald». Елементи отриманої криптограми вже не є словами з англійської мови, що ускладнює дешифрування повідомлення з використанням методів на основі словника. Тим не менше, атака повного перебору всіх можливих значень параметру n дозволяє відновити вихідне повідомлення.
Для розглянутого шифра Цезаря криптографічним ключем K є параметр n – величина зсуву при заміні літер вихідного тексту на літери криптограми. Формат представлення ключа K залежить від особливостей застосовуваного криптографічного методу. В більшості випадків, криптографічні методи адаптовані до обробки окремих бітів повідомлення, тому в якості ключа K, зазвичай, використовується бітова послідовність фіксованої довжини, наприклад, 128, 192, 256 бітів. 
Збільшення довжини криптографічного ключа (кількості бітів в ньому), в більшості випадків, призводить до відповідного підвищення стійкості отримуваних криптограм M до можливих атак, зокрема атаки повного перебору всієї множини можливих ключів [41, 44]. Наприклад, ключ довжиною 128 біт потребує перебору 2128~1039 можливих ключів, в той час як ключ довжиною 256 біт – перебору 2256~1078 ключів.
В якості прикладу, можливо оцінити досяжний рівень захищеності інформації при використанні 128-бітного криптографічного ключа K. Для проведення повного перебору всіх можливих ключів K` необхідно перебрати множину з  елементів. При використанні сучасних процесорів, здатних обробляти до  ключів на секунду, повний перебір даної множини потребує близько  років, що обумовлює захищеність даного шифру до атаки повним перебором. В окремих випадках рівень захисту шифру не пов’язаний з довжиною ключа K – наприклад, алгоритм RSA за допомогою 2048-бітного секретного ключа забезпечує стійкість до атаки повного перебору, еквівалентної до використання 112-бітного ключа для симетричних криптосистем [45].
Вибір методів криптографічного захисту залежить від поставлених вимог щодо стійкості отриманих криптограм до злому та обчислювальної складності даних методів. Розглянемо класифікацію методів криптографічного захисту інформації більш детально.

6.2 Класифікація методів криптографічного захисту інформації

В залежності від області застосування криптографічні методи захисту можливо розділити на наступні групи [41, 44]:
●	Симетричне (блочне) шифрування – засноване на використанні криптографічного ключа K та алгоритмів шифрування і дешифрування, що мають властивість зворотності. Тобто застосування алгоритму дешифрування дозволяє однозначно відновити вихідні дані: Dec(Enc(D, K), K) = D.
●	Асиметричне (потокове) шифрування – потребує використання пари криптографічних ключів Kopen та Kprivate (Kopen ≠ Kprivate), необхідних, відповідно, для алгоритмів шифрування та дешифрування (Dec(Enc(D, Kopen), Kprivate) = D). Даний підхід дозволяє використовувати загальнодоступний ключ шифрування Kopen для формування криптограм, які можуть бути розшифровані тільки власним (приватним) ключем Kprivate користувача.
●	Методи гешування – засновані на використанні спеціалізованих (односторонніх) функцій H(·) для перетворення даних D у відповідну послідовність h фіксованої довжини (|h|=const).
●	Методи перевірки цілісності даних – застосовуються в задачах цифрового підпису (ЦП) даних та, відповідно, перевірки автентичності ЦП сторонніми особами.
Наразі, методи симетричного та асиметричного шифрування широко використовуються в сучасних ІКС для забезпечення безпеки передачі даних по відкритим каналам зв’язку.
Особливістю методів гешування є відносно низька обчислювальна складність отримання послідовності h (гешу) для даних D, при забезпеченні високої обчислювальної складності вирішення зворотної задачі – відновлення вихідного виду D’ за наявними гешем h.
Методи перевірки цілісності переданих даних з використанням цифрового підпису засновані на комплексному застосуванні методів шифрування та гешування повідомлень.
Розглянемо зазначені методи більш детально.
6.2.1 Методи симетричного шифрування даних

Даний клас криптографічних методів заснований на використанні алгоритмів шифрування Enc(·) та дешифрування Dec(·) даних D з використанням єдиного криптографічного ключа K:
Dec(Enc(D, K), K) = D.
Забезпечення стійкості даних методів до атак повного перебору потребує, щоб алгоритм Enc(·) використовував випадову перестановку елементів (символів) вихідного повідомлення згідно заданого ключа шифрування. При цьому довжина (кількість бітів) ключа K безпосередньо впливає на стійкість криптосистеми до атаки повного перебору.
Виконання даної умови можливе, якщо ключ K є випадковою послідовністю бітів (відсутні кореляції значень суміжних бітів) та зберігається в таємниці. Для генерації даних ключів, в більшості випадків, використовуються випадкові (стохастичні) фізичні процеси, наприклад флуктуації напруги на виході фотоелементу, або ж детерміновані генератори псевдовипадкових чисел, зокрема лінійний конгруентний метод, вихор Мерсенна та інші. 
В якості прикладів методів симетричного шифрування можливо навести ГОСТ 28147-89 (вітчизняний стандарт ширування), SEED (стандарт шифрування республіки Корея), Camellia (стандарт шифрування республіки Японія), AES (стандарт шифрування США), Twofish/Blowfish тощо.
6.2.2 Методи асиметричного шифрування даних

На відміну від методів симетричного шифрування, асиметричні криптосистеми засновані на використанні пари криптографічних ключів – (Kopen, Kprivate). Дана пара складається з відкритого ключа Kopen, що може надаватися третім особам для шифрування даних D, та закритого (секретного) ключа Kprivate, що використовується авторизованим користувачем для розшифровки отриманих криптограм. 
Генерація ключів для методів асиметричного проводиться з урахуванням особливостей використовуваного методу шифрування, при чому довжина отриманих ключів не завжди має вплив на стійкість криптосистеми до атаки повного перебору. В якості прикладу можливо розглянути криптосистему RSA, засновану на вирішенні задачі розкладу (факторизації) великих чисел на прості множники. В якості ключової пари (Kopen, Kprivate) для даної системи використовуються великі прості числа. При цьому атака на криптосистему спрямована на факторизацію отримуваного ключа (Kopen · Kprivate). Висока обчислювальна складність вирішення даної задачі на сучасних комп’ютерах при довжинах криптографічних ключів Kopen, Kprivate  від 2048 бітів забезпечує безпечність криптосистеми RSA для часового проміжку обробки/зберігання даних до двох років [45]. Проте поява новітніх методів факторизації великих чисел для квантових комп’ютерів, наприклад алгоритму Шора, призводить до суттєвого зниження стійкості криптосистеми RSA до зламу.
Вагомою перевагою методів асиметричного шифрування у порівнянні з методами симетричного шифрування (розд. 6.2.1) є відсутність необхідності поширення ключа шифрування з використанням захищених ліній зв'язку (можливо поширити лише загальнодоступний ключ Kopen). Це дозволяє створити захищені канали зв’язку з декількома абонентами без необхідності генерування персональних ключів шифрування.
В якості прикладів методів асиметричного шифрування можливо навести RSA, DSA, Elgamal, Diffie-Hellman, MQV, ECC та інші [46].
6.2.3 Методи гешування даних 

Дані методи засновані на використанні функції H(·) для перетворення даних D у відповідну послідовність h (геш) фіксованої довжини. Особливістю даної функції є низька обчислювальна складність отримання гешу для заданих даних D, при збереженні високої обчислювальній складності вирішення зворотної задачі – відновлення вихідного виду D’ за наявними гешем h’.
На відміну від методів асиметричного шифрування, геш-функції дозволяють отримувати геш-значення фіксованої довжини незалежно від об’єму (розміру бітового представлення) вихідних даних D. Це дозволяє використовувати геш-функції в задачах перевірки цілісності даних, в якості ідентифікаторів в задачах пошуку серед невпорядкованих даних тощо. 
В залежності від області застосування, геш-функції H(·) можливо розділити на криптографічні та не-криптографічні функції. Особливістю першого класу функцій є забезпечення наступних вимог:
●	Стійкість до колізій першого роду – (обчислювальної) неможливості відновлення вихідних даних (про-образу) за наявним геш-значенням h;
●	Стійкість до колізій другого роду – (обчислювальної) складності підбору даних D’, геш-значення яких співпадає з відповідним значенням для даних D (h = h’, D ≠ D’).
●	Псевдовипадковість геш-значення – неможливість розрізнення значення геш-функції від вихідних значень генератора випадкових чисел. 
В якості криптографічних геш-функцій можливо навести алгоритми VSH, FSB, SWIFFT, MD, SHA, IP Internet Checksum (RFC 1071), ГОСТ Р34.11-94 (ГОСТ 34.311-95).
Не-криптографічні геш-функції не володіють зазначеними властивостями та широко використовуються в задачах пошуку серед невпорядкованих даних та виявлення модифікацій даних. До таких геш-функцій можуть висуватися особливі вимоги, зважаючи на область застосування, зокрема висока чутливість до слабких змін даних D (суттєва зміна геш-значення h навіть у випадку модифікації одного біту вихідних даних). В якості даних функцій можливо навести циклічні коди перевірки даних D (англ. cyclic redundancy code, CRC).
6.2.4 Методи перевірки цілісності даних

Дані методи спрямовані на виявлення несанкціонованої модифікації повідомлень шляхом комплексного застосування геш-функцій та методів симетричного шифрування. В якості прикладу можливо навести коди автентифікації повідомлень C (англ. Message Authentication Code, MAC), що використовуються для перевірки цілісності даних.
Поширеним підходом до обчислення MAC є багатоетапне циклічне шифрування частин повідомлення. На першому етапі, проводиться розбиття повідомлення на блоки довжиною 64 біти. Перший блок шифрується з використанням симетричних криптосистем, наприклад ГОСТ 28147-89, та заданого користувачем криптографічного ключа K. На другому етапі, отримана криптограма (результат шифрування першого блоку повідомлення) додається до другого блоку за модулем 2. Отриманий блок повторно шифрується з використанням того ж ключа K. Дана процедура циклічно застосовується до всіх блоків повідомлення. На останньому етапі, перші 32 біти отриманого результату шифрування всіх блоків повідомлення використовуються в якості коду автентифікації повідомлення C.
Поєднання методів шифрування на MAC дозволяє гнучко підходити до вирішення задачі забезпечення цілісності даних. Розглянемо поширені методи цифрового підпису.

Шифрування та MAC ― даний підхід заснований на незалежному застосуванні до вихідних даних D методів симетричного шифрування та обчисленні значення MAC [41]:
M = Enc(D, Kenc),
C = MAC(D, KMAC),
де Kenc, KMAC – відповідно, криптографічні ключі для шифрування та обчислення MAC; MAC(·) – функція обчислення коду автентифікації повідомлення; C – обчислене значення MAC. Отримані значення M та C відправник надсилає отримувачу разом з вихідними даними D. Отримувач повторно обчислює значення M’ та C’, та порівнює їх з отриманими даними для виявлення несанкціонованої зміни даних D.
Варто зазначити, що даний підхід є одним з найменш безпечних варіантів перевірки цілісності даних на основі методів шифрування та методів обчислення MAC. Це обумовлено незалежною обробкою вихідних даних обома методами, що може призвести до розкриття частини інформації щодо даних (обидва методи обробки є детермінованими, що дозволяє побудувати систему зворотних перетворень значень M та C для визначення вихідного виду D).

Спочатку обчислення MAC, потім шифрування ‒ в даному підході проводиться двоетапна обробка вихідних даних D. На першому етапі обчислюється значення MAC з використанням відповідного криптографічного ключа KMAC – C = MAC(D, KMAC). На другому етапі проводиться об’єднання (конкатенація) відповідних двійкових представлень даних D та обчисленого значення C – S=D||C. На останньому етапі проводиться шифрування об’єднаний даних M = Enc(S, Kenc) з використанням криптографічного ключа Kenc. Відправник надсилає вихідні дані D та зашифровані дані M [41].
Для перевірки цілісності даних отримувач спочатку проводить розшифровку даних S`, після чого обчислює значення MAC C` та порівнює його з «вкладеним» значенням C. Невідповідність  C` та C дозволяє виявити модифікацію отриманих даних.
На відміну від попереднього методу, даний метод дозволяє суттєво підвищити захищеність процедури перевірки цілісності надісланих даних до можливих атак за рахунок багатоетапної обробки повідомлення. Наразі, даний підхід реалізований в комунікаційному протоколі TLS (до версії TLS 1.3).

Спочатку шифрування, потім обчислення MAC ‒ на відміну від розглянутого раніше підходу, на першому етапі обробки вихідних даних D проводиться їх шифрування з використанням криптографічного ключа Kenc – M = Enc(D, Kenc). На другому етапі, отримана криптограма M використовується для обчислення значення MAC – C = MAC(M, KMAC) [41]. 
Вагомою перевагою даного підходу є суттєве скорочення процедури виявлення пошкоджених повідомлень – одержувачу необхідно лише перевірити передане та розраховане значення MAC. Також даний підхід ускладнює проведення атак, заснованих на підміні шифрованих даних M. Наразі, даний підхід широко використовується в протоколі зв’язку IPSec та комунікаційних мережах VPN.

6.3 Методи криптоаналізу повідомлень

Розглянуті методи криптографії дозволяють забезпечити високу стійкість отримуваних зашифрованих повідомлень (криптограм) до широко спектру атак, зокрема атаки повного перебору криптографічних ключів. Нажаль, в останні роки широко поширення набула практика використання зловмисниками КМЗІ з метою формування захищених каналів несанкціонованої передачі ІзОД, або ж порушення роботи електронних систем ОІД, наприклад шляхом шифрування накопичувачів інформації. Тому особлива увага приділяється методам криптоаналізу, здатних відновити вихідний вид повідомлення за наявними криптограмами.
При проведенні криптоаналізу вважається, що алгоритми Enc(·) та Dec(·) є відомими криптоаналітику, а невідомим є використаний ключ K (принцип Кірхгофа). Відповідно, атакою на криптосистему є спроба відновити K’ за наявними даними. Для оцінки стійкості криптосистеми до зламу були запропоновані наступні підходи [41, 44]:
●	Отримання математично обґрунтованих доказів щодо стійкості системи до повного перебору всіх можливих ключів K протягом визначеного часового проміжку T – зазвичай, є нетривіальною задачею, що вирішена для відносно малої частки відомих криптографічних методів.
●	Шляхом комплексного аналізу шифрованих даних криптоаналітиком – дана оцінка зазвичай називається емпіричною та дозволяє оцінити лише досяжний рівень захищеності даних;
●	Шляхом повного перебору всіх можливих криптографічних ключів – дозволяє визначити використаний ключ K, проте практична реалізація даного методу, в більшості випадків, є неможливою зважаючи на обмеженість обчислювальних можливостей криптоаналітика.
Для оцінки стійкості криптографічного методу до атаки повного перебору проводиться оцінка кількості елементів множини ключів. Якщо атака потребує Q (Q>0) операцій для відновлення ключа K, стійкість криптографічної системи можливо оцінити  шляхом визначення максимальної довжини відповідного ключа:
,
де [.] – функція отримання найближчого більшого цілого числа.
Варто зазначити, що розглянуті методи криптографії та криптоаналізу потребують, щоб вихідні дані D були представлені в двійковому форматі. Це унеможливлює застосування даних підходів для захисту даних, що передаються в комунікаційних системах, зокрема телефонних лініях, в аналоговому форматі. Для захисту таких даних було запропоновано спеціалізовані методи, розглянуті в наступному розділі.

6.4 Криптографічні методи захисту мовної інформації

    	Людську мову можна визначити як процес модуляції сигналу – акустичного носія. При цьому генерується головний звуковий елемент мови – фонема, а сукупність фонем становить нове утворення – голосовий сигнал, який має певні частотні, часові та амплітудні характеристики, індивідуальні для кожного голосу. Тому розробляючи системи передачі голосових сигналів, намагаються насамперед зберегти їх характеристики, які важливі для сприйняття слухачем [26]. 
     	Методи закриття мовних повідомлень передбачають вирішення двох задач: забезпечення невпізнанності мови та забезпечення нерозбірливості мови. Перша задача змістовно означає, що при перехопленні можливим зловмисником неможливо буде визначити автора повідомлення. Друга задача означає, що при перехопленні можливим зловмисником неможливо буде визначити зміст повідомлення. 
     	Якість роботи пристроїв закриття мовних повідомлень визначається рівнем гарантованої крипостійкості χ. Цей рівень може визначатися двома способами,  або як відношення часу, необхідного для професійного розшифрування повідомлення до терміну сеансу зв’язку, або як час, необхідний для професійного розшифрування повідомлення. Для першого способу у випадку використання цифрового методу передавання даних, при використанні засобів стиснення сигналу, або стиснення повідомлення при кодуванні, знаменник втрачає сенс, оскільки може змінюватись в залежності від методу стиснення, хоча повідомлення буде одне і те ж. Стиснення є лінійною процедурою для криптоперетворень, а тому не має впливати на χ. Це означає, що перший спосіб придатний для каналу ТЧ, а для цифрового каналу – ні. Тому другий спосіб отримання χ є більш універсальний. Величина χ може визначати рівень закриття каналу або як тактичний (низький, призначений для закриття від прямого підслуховування, тобто для закриття з χ={хвилини, дні}), або як стратегічний (високий, з рівнем χ={десятиліття, або століття}). Часто використовують поняття середнього рівня захисту, що відповідає проміжній позиції між тактичним та стратегічним, без визначення чіткої грані. 
     	Наперед визначимо різницю у двох поняттях: кодування та шифрування. Будемо вважати у подальшому, що кодування є процедурою перетворення сигналу, яка використовується з ціллю формування сигналу для підготовки його виду до такого, який є зручним для організації його передавання каналом зв’язку даного виду: аналоговим, цифровим, провідним, ефірним (радіоканалом), імпульсно-кодовим (для передавання з використанням модемів ПК), тощо. Загалом кодуванням є будь-який вид модуляції сигналу, незалежно від виду інформації, чи то текстових, чи зображення, чи команди керування. Шифруванням будемо вважати перетворення інформації будь-якого виду, пов’язані з використанням методів криптографії. Тобто шифрування є способом представлення інформації будь-якого виду, яке застосовується ще до кодування сигналу і, звісно, не залежить від нього. 
     	Загальновідомі такі засоби закриття мовних сигналів в каналах телефонного зв’язку: маскіратори, скремблери, вокодери, ліпредери. В різних джерелах такі засоби розділяють за їх функціональними та тактичними можливостями по-різному. Наприклад в [27] маскіратори та скремблери визначені так: «Простейшие (маскираторы), в которых осуществляется простое кодирование; Средней сложности (скремблеры или перемешиватели), в которых используется не очень сложное динамическое кодирование…». Якщо при таких визначеннях прийняти «кодирование» як кодування сигналу, тоді і маскіратори і скремблери не користуються криптопротоколами для закриття мови, а якщо прийняти «кодирование» як шифрування з використанням криптоалгоритмів, тоді в такому класифікаторі немає місця пристроям, здатним вирішувати тільки задачу забезпечення невпізнанності мови без вирішення задачі забезпечення нерозбірливості. Тобто відсутні пристрої, які при підключенні до телефону передають повідомлення до звичайного телефонного апарату абонента і абонент розрізняє зміст повідомлення, але не може впізнати автора. Щоб виключити складності в термінології, приймемо надалі, що маскіратори є пристроями здатними вирішити тільки одну задачу закриття - забезпечити невпізнанність мови при недоторканності розбірливості повідомлення. У цьому разі маскіратори є лінійними (з точки зору криптозахисту) перетворювачами повідомлень і не використовують криптоалгоритми шифрування. Вони лише маскують голос автора. Тому такі пристрої виходять за рамки інтересів у нашому випадку. Скремблери, вокодери (Voice Coder) та ліпредери використовують криптоалгоритми шифрування, а тому є предметом подальшого розгляду (хоча поза рамками даної роботи має силу будь-який інший підхід). 
     	Процедуру закриття мовного сигналу для скорочення надалі будемо називати скремблюванням незалежно від того який пристрій чи канал використовується: скремблер, вокодер, аналоговий, цифровий, тощо.
     	Структура видів систем закриття мови залежить від типу пристрою закриття та від виду каналу зв’язку (Рис. 6.1). 
     	Способи кодування в широкосмугових системах закриття частіш обмежуються АДІКМ (адаптивна диференціальна імпульсно-кодова модуляція), ДМ (дельта модуляція), тощо. В таких умовах канал зв’язку повинен мати смугу частот 4,8…19,2 кГц, а телефонний канал має смугу 3,1 кГц. Тому в таких системах використовують схему рис. 6.1г. При використанні такої схеми головна складність у тому, що потрібно використовувати складні алгоритми стиснення мовних сигналів. 

Рис. 6.1 Види систем закриття мови

6.5 Аналогове скремблювання

Використовують такі способи скремблювання:
інверсія спектру;
частотні перестановки;
частотні перестановки з зміщенням;
часова інверсія;
часові перестановки.

перетворення в
частотній області      

перетворення в
часовій області

мозаїчні
перетворення

Аналогове скремблювання передбачає використання каналів ТЧ. Сигнали, які передають аналогові скремблери в канал зв’язку, аналогові.

При інверсії спектру частотні складові спектру мовного сигналу розвертають навколо декотрої середньої частоти fсер (Рис. 6.2). Таким чином, зображення трансформованого спектру виглядає так, якби нетрансформований спектр розглядався у дзеркалі. Тут верхні частоти переміщуються на місце нижніх, і навпаки, симетрично відносно fсер. 

0,3           fсер                  3         f, кГц            0,3              fсер          3     f, кГц

                                                                              

                              

Рис. 6.2 Інверсія спектру

     	Такий спосіб забезпечує невисокий рівень закриття, найнижчий з перерахованих. 
     	Частотні перестановки передбачають розділення усієї смуги частот ∆f на підсмуги ∆fі (сегменти) (Рис. 6.3). Після цього сегменти нумеруються по черзі, створюючи натуральний ряд чисел. За тим, номери сегментів з натурального ряду переписуються у ряд з випадковими позиціями чисел в ряду. Створюється ряд випадкових чисел з визначеного набору номерів сегментів. Крім того, вибрані випадково сегменти інвертуються. Періодичність таких процедур складає 2…16 процедур за секунду. Розбивка на сегменти з визначеною кількістю, правила перестановок та правила вибору номерів сегментів що інвертуються створюють загальне правило перестановок і являють собою ключ шифрування. Чим більш випадковими є перестановки на кожному етапі, тим вищим є величина стійкості χ. 

∆f1     ∆f2    ∆f3    ∆f4…∆fn

∆f4     -∆f2  -∆f3   ∆f1…..

0,3                                      3   f, кГц              0,3                                 3       f, кГц

∆f

                     

Рис. 6.3 Частотні перестановки. 
(Знак «-» перед ∆f означає, що цей сегмент підлягає інверсії)

     	При частотних перестановках при визначенні місця розташування сегменту використовують, також, зміщення сегменту стрибком на деякий інтервал частоти. Така процедура додатково підвищує значення χ. Зазначені вище перетворення є перетвореннями в частотній області.
При часовій інверсії сигнал розділяється на часові відрізки (від 0,2 до 0,6 с), кожний з яких спрямовується до каналу зв’язку з кінця, задом наперед. Відомо, що для невпізнаності повільної мови необхідно, щоб величина такого відрізку була близько 250 мс. Рівень захисту при цьому невеликий. Затримка сигналу складає не менше подвійного часу відрізку, тобто мінімально, - 500 мс. Для підвищення стійкості відрізки дробляться на часові сегменти, з терміном часу 20…30 мс. Аналогічно частотним перестановкам здійснюються часові перестановки сегментів часу в межах кожного відрізка часу, які також передаються з кінця. Обидва способи разом, часова інверсія та часові перестановки, носять назву перетворень у часовій області.
     	Одночасне використання перетворень у часовій та частотній області називають мозаїчними перетвореннями.
     	Режими роботи скремблерів можуть змінюватись, що підвищує ефективність закриття.  
     	Скремблери бувають статичними, коли ключ шифрування не змінюється в термін одного сеансу зв’язку, та динамічними, коли ключі змінюються за один сеанс (періодично, або випадково). 
     	Скремблери бувають однорівневі та багаторівневі. Якщо скремблювання визначеного фрагменту сигналу закінчене і перетворений сигнал можна направляти до каналу зв’язку, а замість цього, перетворений сигнал повторно скремблюється, тоді режим скремблювання є дворівневим. Якщо процедуру повторити втретє – трирівневим і т. д. 
     	Аналогове скремблювання має недолік пов'язаний з тим, що у перетвореному сигналі залишаються присутніми фрагменти ще не перетвореного (авторського) сигналу, а також залишаються не повністю замаскованими, або не замаскованими, визначені признаки, характерні для складу та виду як спектру, так і часових характеристик не перетвореного сигналу. Наприклад – паузи між словами, склад частотних складових спектру, динамічний діапазон амплітуд (рівня) мовного сигналу, нерівномірність огинаючої спектру, тощо. 
     	Добутком аналогових скремблерів є те, що смуга частот перетвореного сигналу є не більшою ніж смуга частот каналу зв’язку. 
     	Головні характеристики деяких скремблерів наведені у Додатку 19. 
     
6.6 Дискретизація мови з подальшим шифруванням

     	Вокодери є пристроями, які виконують ті ж функції, які здатні виконувати скремблери. Способи шифрування та режими роботи вокодерів такі ж як у скремблерів. На відміну від скремблерів, вокодери формують сигнали у каналі зв’язку в цифровому вигляді, послідовністю прямокутних імпульсів з часовою розстановкою за позиційним кодом. 
     	Звичайно, що більшість недоліків аналогових скремблерів тут відсутні. Так спектр сигналів вокодера є майже рівномірним за огинаючою складових. Динамічний діапазон амплітуд неперетвореного (авторського) сигналу, склад частотних складових спектру та інші характеристики у сигналі вокодера не відбиті. Тому вокодер, безумовно, є пристроєм з більшим рівнем захищеності мовної інформації при інших рівних умовах, ніж скремблер. 
     	До недоліків вокодера можна віднести більш широку смугу частот, необхідну для передавання сигналу. 
     	Нехай верхня частота діапазону мовного сигналу складає 3 000 Гц. Згідно вимог теореми Котельникова, для дискретизації сигналу потрібні 2 вибірки на один період коливань найвищої частоти. Для забезпечення задовільного рівня впізнавання мови потрібно забезпечити хоча б 10 рівнів поділу динамічного діапазону гучності мовного сигналу, що відповідає 4-м бітам у бінарному численні. Таким чином, теоретично мінімальна смуга ∆f частот, необхідна для передавання мовного сигналу у цифровій формі, складає значення ∆f = 3000⋅2⋅4 = 24000 Гц = 24 кГц. Це у 8 разів більше, ніж смуга частот, яка нормована для телефонних ліній загального користування. 
     	З іншого боку, системи охоронної сигналізації працюють на частоті несучої імпульсу вартового сигналу у 18 кГц, ПК через модеми утримують надійний зв'язок Інтернет мережею на частотах > 40 кГц. І тут справа не в тому, що сигнали не можуть передаватися телефонною лінєю на частотах більших за 3400 Гц, а в тому, що на частотах більших за 3400 Гц  характеристики ліній зв’язку не нормуються. А проходження сигналів на деяких вищих частотах, теоретично, може бути і ліпшим і гіршим, в залежності від конкретної лінії і частоти сигналу, хоча загалом, з ростом частоти, властивості лінії погіршуються. 
     	Ліпредери є найбільш технологічним пристроєм закриття мовних сигналів в лініях зв’язку. Такі пристрої використовують  метод шифрування з лінійним передбаченням мови (ЛПМ), який зовсім не передбачає процедуру, при якій на приймальному кінці лінії розташована «бабка-гадалка». Метод ЛПМ працює блоками відліків, для кожного з яких підраховується та передається частота основного тону, його амплітуда та інформація про тип збуджуючої дії. 
     	Для прикладу, апарат Voise Coder-2400 передає мовний сигнал у цифровому коді зі швидкістю 2400 біт за секунду за повним дуплексом із використанням ряду алгоритмів захисту, у тому числі за ГОСТ 28147-89 [28]. У цьому пристрої в якості алгоритму стискання інформації використано алгоритм на основі моделі з лінійним передбаченням (LPS-10) для визначення динамічного спектру мовного сигналу та п’ятипараметричний алгоритм виділення головного тону й ознаки тон/шум за марківськими моделями. Пристрої, в яких за алгоритм стиснення використана лише модель з лінійним передбаченням і називають ліпредерами [8]. 

Розділ 7 МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕННЯ СПЕЦІАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ

7.1 Закон загасання поля та критерій захищеності

     	Задача оцінки захищеності ТЗПІ та ДТЗС від витоку технічними каналами може ефективно вирішуватись виключно за рахунок предметних випробувань та вимірів характеристик НС від ТЗПІ, а також від комунікацій ДТЗС [7], [29]. 
     	Згадаємо деякі види джерел електричних та магнітних полів. 
Якщо через ділянку дроту протікає струм I0 , тоді навкруги дроту 
створюється магнітне поле, напруженість якого H = I0/(2πr), де: r – відстань від дроту.
Напруженість електричного поля від такого джерела:
Е = t / (2πεr),
де: t – лінійна щільність заряду;  ε – діелектрична проникливість 
середовища.
     	Якщо два паралельні дроти розташовані на відстані а один від одного і мають щільність статичного заряду на кожному з них +t та –t, вони створюють електричне поле на відстані r від них:
Е0 = t⋅a / (2πεr2) ,
і магнітне поле при протікаючому струмі I0 :
H = I0⋅a / (2πεr2).
     	Декілька кільцевих витків (n-витків), з струмом I0 і радіусом витка R на відстані r від такого випромінювача, створюють магнітне поле: 
H0 = I0⋅R2⋅n / (2r 3).
     	Для визначення критерію захищеності розглянемо напруженість поля в довільній точці як E0 = Ec + Eз , де: Ес – напруженість поля інформативного сигналу, а Ез – завад. 
Для реєстрації сигналу від інформативного джерела необхідні 2 умови:
1.	Для реєстрації перехоплювачем складова Ес повинна мати амплітуду більшу за чутливість приймача.
2.	Відношення с/з повинне підкорятися критерію Ес/Ез < δ, де: δ – гранично припустиме значення, при перевищенні якого перехоплення можливе. Це значення надається нормативною документацією. 
Фактори, які забезпечують значення δ:
1.	Цінність інформації, яка захищається;
2.	Характер сигналу і його ознаки (аналоговий, цифровий,  неперетворений, неінформативний, промодульований інформативним та ін.);
3.	Повторюваність фрагментів інформативного повідомлення.
Сигналами завад можуть бути: 
1) індустріальні шуми і штатні сигнали інших джерел; 
2) магнітне поле Землі; 
3) випромінювання природних елементів;
5) шуми приймача;
4) прицільні завади; 
5) шуми приймача. 
Для зменшення рівня завад використовують:
     1) метод усередненого завадового сигналу з випадковим законом розподілу; 
     2) віднімання періодичної завади з суміші С+З;
     3) метод взаємокореляційного аналізу; 
     4) метод оптимального прийому.
У будь-якому випадку, якщо Е0 – рівень небезпечного сигналу від ТЗПІ, а F(r) – закон загасання поля, тоді критерієм захищеності є:
Е0⋅F(r) / Eз < δ.
Для випадку ЗОТ в якості ТЗПІ є особливості. Критерій захищеності визначається умовам: якщо для пристрою ЗОТ відношення НС/з (∆) на виході приймача перехоплення не перевищує припустимого рівня δ за усіма можливими КВ, що означає:
δ ≥ ∆  = Uс.пік /Uс.ефф   ,
Тоді пристрій є захищеним від витоку. 
Виміряне відношення ∆ – відношення амплітуди імпульсного сигналу Uс.пік до середньоквадратичної напруги завади Uс.ефф на виході приймача. 
Для об’єктів 1 категорії – це є оптимальний приймач імпульсних сигналів з повністю відомими параметрами на прийомі, який забезпечує мінімум вірогідності помилки. Для 2 і 3 категорії – узгоджений фільтр з перестроюванням та оптимальною смугою пропускання ∆f у діапазоні:
f т < ∆f < 1/τ,
де: f т – тактова частота сигналу, τ – довжина імпульсу.
Норми на відношення НС/З (тобто δ) відносяться до послідовних та паралельних кодів, а також враховують багатократні повторювання інформації. Випромінювання одного розряду це таке випромінювання, яке характерне для цього розряду при відсутності випромінювань інших розрядів та будь-яких інших випромінювань. Якщо сумарне випромінювання є виміряним для більшого числа розрядів (але не більше 8), тоді необхідним розрахувати енергію на один розряд. Паралельні коди з розрядністю більше 8 вважаються безпечними. 
     	Якщо виміряне сумарне випромінювання декількох розрядів (менше за 8), тоді необхідно нормувати таке випромінювання на один розряд шляхом ділення його на експериментально визначений коефіцієнт, еквівалентний умовному числу розрядів у коді, або на n/2 де n – число розрядів. 
     	При регулярних повтореннях сигналу норма допустимого відношення с/ш (δп) визначається:
δп= δ /√K ,
     де: К – кількість повторень. 
Гранично припустиме відношення с/з (δн) для КВ за рахунок нерівномірності споживання струму живлення від мережі електроживлення визначається за формулою:
δн = δ ⋅ Кн ,
де: Кн – коефіцієнт, який враховує обмеження пропускної здатності даного КВ по відношенню до швидкості роботи Sбод джерела НС та вимірюється від 1 до 10 при зміні Sбод від 50 до 1200. Для швидкості більше 1200 – зазначений параметр не нормується. 

7.2 Нормовані рівні завад в каналах витоку

Нормування завади за напруженістю електричного поля ЕшN , мкВ/м⋅√кГц, для об’єктів 1,2,3 категорій наведені у вигляді графіків в НД ТЗІ. Для 3 категорії припустимим є врахування промислових завад за даними їх безпосередніх вимірювань. 
Нормовані завади за напруженістю магнітного поля розраховуються в мкА/м⋅√кГц, за формулою:
НшN = ЕшN/377.
     	Також задаються нормовані завади за напругою UшN , мкВ/м⋅√кГц, на опорі ZпN = 600 Ом, в ланцюгах ліній зв’язку для симетричних і несиметричних ліній. Для об’єктів 3 категорії в якості нормованих величин приймаються значення, наведені для 1 и 2 категорії, підвищені у 10 разів. Припускається вимірювання рівнів завад напруг на об’єкті.  
Нормовані завади за напругою UшN , мкВ/м⋅√кГц на опорі ZсN = 1 Ом, в промислових мережах електроживлення 220 В і заземлення для об’єктів надаються графічно. Для 3 категорії рівні нормованих завад, визначених для 1 і 2 категорії, діляться на 10. Припускається вимірювання рівнів завад напруг на об’єкті. 
Якщо реальні опори ліній зв’язку Zп и Zс відмінні від 600 Ом і 1 Ом відповідно, тоді напруги завад розраховують так:
          U1 шN = UшN ⋅ Zп/600 и  U1 шN = UшN ⋅ Zс .
Значення реальних опорів отримують шляхом вимірювань на об’єкті. В якості приймальної здатності випадкових зосереджених антен при розрахунках зон r для об’єктів 1 і 2 категорії потрібно використовувати величини їх граничної чутливості за електричною та магнітною складовою, також задані в НД ТЗІ графічно. 
     	При цьому вважають, що загасання НС в лінії складає 0 дБ. С урахуванням реального загасання транспортуючої мережі (для r1/) Вп величина ЕАN (або ρHAN) повинна бути погіршеною в Вп разів. Для 3 категорії значення граничної чутливості потрібно підвищити у 10 разів. 

7.3 Вимірювання та розрахунок радіусу  зони перехоплення спектральних складових інформативного сигналу

     	Розташування елементів вимірювального робочого місця представлене на Рис. 7.1. Дослідження проводяться з урахуванням особливості формування електромагнітного поля в ближній, проміжній та дальній хвильових зонах. Вважається, що ближня зона (зона індукції) розповсюджується від ТЗПІ на λ/(2π), а дальня (хвильова) зона починається з відстані 6λ, де λ=300/f,  λ – довжина хвилі [м], f – частота [МГц] відповідної спектральної складової ІС. Спочатку розраховуємо відстань від ТЗПІ до межі ближньої і проміжної зони L1 = 150 / (πf), і відстань від ТЗПІ до межі проміжної і дальньої зони L2 = 1800/f.  

Поворотний стіл
на 360 0

Вимірювальний прилад

1 м

 

                  
                      ТЗПІ

                                        

Рис. 7.1 Розташування елементів вимірювального робочого місця

Напруженість поля на межі ближньої і проміжної зони E1=Ec(R0/L1)3 , де: R0 – відстань від ТЗПІ до антени вимірювального приладу. Розмір антени і ТЗПІ повинен бути значно менше за R0. 
      	Значення Е2 напруженості поля на межі проміжної і дальньої зон:

     	За тим визначають напруженість поля ІС на відстанях L1 та L2  і розраховують значення с/з:
δ 1 = Е1 / Еш  ‒ відношення с/з на межі ближньої та проміжної зон. (Ез визначають вимкненням ТЗПІ).
 δ 2 = Е2 / Еш  ‒ відношення с/з на межі проміжної та дальньої зон. Величини δ 1  та δ2 порівнюють з нормованою величиною с/з=К, наданим в НД ТЗІ для кожної категорії. Якщо δ 2 > К тоді R розраховують як:
R = L2 ⋅ Ec/(K⋅Eш), для дальньої зони.
Якщо δ 1 > К > δ 2 тоді R розраховується для проміжної зони:
R = L / [√(K⋅Eс/Eш )],
де: 

Якщо δ 2 < K тоді R розраховується для ближньої зони:
R = R0 / (K ⋅ Eш / Ec)1/3
К – може мати різні значення і враховувати ефект накопичення сигналу. Наприклад, можна встановити К=1 для ТЗПІ, які не мають у своєму складі монітору, і К=0,3, коли монітор є. За розрахованими R для усіх складових спектру ІС визначається R контрольованої зони як максимальне значення з усіх отриманих.
     	На попередньому етапі визначають спектральний склад ІС. Для цього відшукують усі сигнали, величина яких перевищує пороговий рівень (зазначений у завданні) при тестовому режимі. Находять частоти f1 , f2 , …, fm для ІС+ш при роботі тесту і на них же визначають рівень Еш при вимкненому ТЗПІ при заданій лінійності вимірювача (зазвичай, це 1…2 дБ відносно мкВ) і чутливості приймача (не гірше 1 мкВ/√кГц). Для кожної fi де знайдений ІС визначають напрям максимуму випромінювання шляхом повороту ТЗПІ на 360°. Таким чином, визначається спектр ІС, після чого вимірювач переводять в режим вимірювань, які проводяться на знайдених частотах f1 … fm. В межах цієї смуги частот вимірюють Ес та Еш . Точність вимірювань задається (зазвичай не гірше 3 дБ).

7.4 Визначення рівня захищеності конфіденційної інформації від витоку за рахунок наведень на ДТЗС та їх комунікації [29]

     	На мінімальній відстані від ТЗПІ на вимірювальній лінії вибирають точку виміру з урахуванням доступності до струмопровідним комунікаціям. Вимірювання проводять ВЧ випробувачем контактного типу. Визначають склад f1…. fm  за методикою, визначеною для  ТЗПІ в діапазоні 10 кГц…30 МГц. Визначають рівні завад в лінії на частотах знайдених сигналів. Визначають коефіцієнт зведеного загасання ІС, для чого:
–	збирають схему (Рис. 7.2): 

Рис. 7.2 Схема вимірювань рівня захищеності ДТЗС

–	подають сигнал з точки К на відстані до точки А у межах 1…3 м.
–	 вимірюють сигнал у т.т. А і Б. Відстань від А до Б складає від 15 до 25 м.
За результатом вимірювань проводять:
–	розрахунок напруги Uc [дБ] для кожної частоти за формулою:     
Uc = 20 lg (10 Uс+ш /10 - 10Uш/10)1/2
–	розрахунок показника захищеності П [дБ] у точці проведення вимірювань на кожній fi за формулою:
П = Uс – Uш
–	розрахунок зведеного коефіцієнта загасання для кожної fi:       
Ку =20 lg (U1/U2)/l ,
де: U1 і U2  є напруги в точках А і Б  для кожної fi ; l – довжина лінії в метрах:
–	розрахунок максимальної довжини пробігу ланцюга що досліджується Rj [м] для кожної fi,  на котрій можливе виділення ІС за формулами:
     	Для ТЗ при наявності відеоконтрольного пристрою Ri = (Пi +10)/Ky.
     	Для ТЗ без відеоконтрольного пристрою Ri = Пi /Ky
–	вибір максимального з отриманих Ri та порівняння його з відстанню до межі КЗ. Якщо пробіг до КЗ більше Ri max , отримується висновок про достатню захищеність інформації від наведень.

7.5 Оцінка захищеності мовної конфіденційної інформації

     	Розглянемо питання оцінки захищеності мовної інформації від витоку за рахунок акустоелектричних перетворень в ДТЗС. З точки зору КВ інформації потенційно небезпечні ТЗ можуть визначатися шляхом аналізу їх конструктивних особливостей та схемотехнічних рішень на предмет наявності мікрофонного ефекту. Мова йде про ті ДТЗС, які мають вихід за межі КЗ. Для проведення такої оцінки визначеною є така послідовність процедур:
–	визначаються потенційно небезпечні ТЗ та системи з мікрофонним ефектом;
–	створюється акустичний тестовий сигнал визначеного рівня в місці розташування ТЗ;
–	вимірюється рівень напруги шуму Uш та суміші Uс+ш на вихідних елементах ТЗ.
     	Як і в попередньому розділі, вимірювання Uш та суміші Uс+ш здійснюються в смузі частот ІС. Загальна напруга визначається за формулою:
Uc = √( Uс+ш2 - Uш2 ),
     де: Uс+ш напруга суміші сигналу та шуму на вихідних клемах ДТЗС при опроміненні його тестовим сигналом, а Uш є виміряною напругою шуму на вихідних клемах ДТЗС. 
     	Розрахунок відношення с/ш виконується за формулою:
∆= Uc/ Uш.
     	Якщо не виконується норма у вигляді умови ∆ < К (де К – норма захищеності визначена в НД ТЗІ), тоді визначається величина зведеного коефіцієнта загасання від ТЗ до межі КЗ і розраховується с/ш на межі КЗ. Знову перевіряється умова ∆<К тільки вже для К – визначеного для межі КЗ.

7.6 Графічний метод розрахунку радіусу зони ІІ (R2) технічних засобів обчислювальної техніки

     	Методика призначена для вимірювань ЗОТ в режимі тест-сигналу. За основу прийнята деяка усереднена функція послаблення поля, яке розповсюджується в напівсфері над провідною поверхнею. З урахуванням аналізу рівняння електромагнітного поля для реальних випромінювачів ЗОТ прийнята функція, зображена на Рис. 7.3:

                    F(1→R)

            100

           10-1

           10-2

           10-3
                                           0,16λ                           3 λ                              ar 

Рис. 7.3 Усереднена функція послаблення поля

     	На межі R2 повинна виконуватись умова зони:
Uc(R) / Uш = δ .
     	Знаючи закон загасання НС, можна записати:
Uc(R) = Uc(d) ⋅ F(d→R) .
Значення рівня шуму на вході засобу перехоплення (для 2 і 3 категорії об’єктів):
Uш = UшN ⋅ √∆Fопт .
Таким чином, для 2 і 3 категорії (квазиоптимального фільтру) вираз для розрахунку зони R2 має вигляд:
Uc(d) ⋅ F(d→R)/( UшN) ⋅ √∆Fопт) = δ .
Перепишемо цей вираз так, щоб параметри сигналу були зліва
Uc(d)/( δ⋅√∆Fопт) = UшN/ F(d→R).
Для визначення зони R2 за електричним полем маємо:
Ес(d)/ (δ⋅√∆Fопт) = EшN / F(d→R).
Ліва частина є рівнем нормованого сигналу, тобто:
EcN = Ec / (δ⋅√∆Fопт).
Праву частину рівняння зони можна побудувати у вигляді єдиної номограми, яка наводиться в методичних матеріалах ТЗІ.
Для квазіоптимального приймача рівень НС на його вході визначається як:
Ec = √(∑E2ci);
    1/τ
∆Fопт = FT 

     де: Eci – рівень і-ої гармоніки тест – сигналу.
Для практичної роботи аналітичний вираз для розрахунку зони R2 за допомогою номограми виглядає таким чином:

                       EcN = √(∑E2ci) / (δ⋅Kп ⋅Кс ⋅Кd/h ⋅√∆F),
                                     1/τ 

     де: Kп – коефіцієнт нормування сигналу з паралельним кодом; Кс – коефіцієнт форми кодування сигналів; Кd/h – коефіцієнт відмінності поля від прийнятого в номограмі, для різних значень d. 
Для розрахунку радіусу  R2  необхідно розрахувати за вищенаведеною формулою нормоване значення сигналу за результатами вимірювань для відповідної частоти і визначити за номограмою приватні значення зони. Для всіх отриманих приватних значень зон вибрати максимальне і узяти його в якості R2.
     	Для об’єктів ЗОТ 1-ї категорії (оптимальна фільтрація) на межі R2 повинна виконуватися нерівність:
                   ∑[(∆i(R)/ δ)]2 ≤ 1 або ∑[ Eci ⋅K0(1→R)/(Eшп ⋅ δ⋅К⋅√∆F)]2 ≤1.
                     і                                                      
де: К = Kп ⋅Кс ⋅Кd/h /Kd ; K0(1→R) – функція стандартного послаблення поля. 

Розділ 8 СПЕЦІАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ В ОБЛАСТІ ЗАХИСТУ ІНФОРМАЦІЇ

     	Для виявлення КВ інформації за рахунок ПЕМВН, визначення рівня захищеності ТЗ та вимірювання розміру зони R2 проводяться спеціальні дослідження ТЗПІ, які передбачають використання методології проведення вимірювань і пошукових досліджень в режимі тестування ТЗ. 
     	При тестуванні ТЗ враховується аксіома, яка стверджує, що немає працюючого ТЗ, який не випромінює ПЕМВ. При такому випромінюванні навколо ТЗ поширюються хвилі на несучій частоті генераторів ПЕМВ (опорні частоти КВ), які можуть не бути промодульовані інформативним сигналом, або промодульовані ІС з рівнем меншим за рівень шумів, або промодульовані неінформативними сигналами (шуми ефіру, сигнали створені за рахунок штатних процесів керування самого ТЗ або інших ТЗ, сигнали ефірного радіомовлення, тощо). При таких умовах виявити сигнали модуляції, створені ІС саме того ТЗ, який досліджується, непросто. Крім того, досліджуваний ТЗ на момент досліджень може знаходитись в умовах, при яких явище модуляції є послабленим, а в інших умовах, тобто умовах експлуатації, ситуація дозволить модулюючим процесам активізуватись, або за рахунок взаємодії з ДТЗС на об’єкті активізуються процеси створення паразитних видів генерації, тощо. Вірогідність цілеспрямованого виявлення сигналів опорних частот КВ, які можуть бути промодульовані ІС підвищується за рахунок створення тестового режиму роботи ТЗ, при якому модулюючий сигнал створюється в ньому дослідником примусово. При цьому параметри цього штучно створеного модулюючого сигналу заздалегідь визначені і керовані дослідником.
     	Звісно, параметри модуляції та рівні сигналів опорних частот ПЕМВ можуть ніколи не повторитися при реальній експлуатації ТЗ, тобто при проведенні тесту рівень небезпеки створення КВ є завищеним. Але саме це дає підстави до висновку про те, що дослідник не пропустить реальний, або потенційно можливий КВ. 
     	Вибір характеристик модулюючого сигналу не є випадковим. Завдання полягає у тому, щоб при тестуючому керуванні ТЗ створити модулюючий сигнал, який найбільш сприйнятний органами чуття дослідника, при використанні визначеної апаратури досліджень (приймача). При спостереженні за поведінкою індикатора рівня приймача дослідник не може ідентифікувати поведінку індикатора відносно того, який саме цей сигнал, від якого з можливих джерел сигналів, або за рахунок якого з сигналів самого досліджуваного ТЗ, наразі спостерігається зміна його показників. Тому вибраним є канал сприйняття на слух, тим більше, що слуховий апарат людини здатний до селекції слабких акустичних сигналів у присутності шумів, або інших завад, при рівнях с/ш<<1. Це однозначно призводить до необхідності створювати тести з штучним режимом модуляції при модулюючому процесі керування ТЗ на частотах керування, які лежать у звуковому діапазоні частот. Для слухового апарата людини це є частота, близька до 1 кГц±800 Гц. 
     	Так, у процесі пошуку сигналів ПЕМВ звукопідсилювача зручно буде на його вхід подавати такий сигнал і, за рахунок сканування радіоефіру, виявити такі несучі частоти радіосигналів, на яких штучно створений тестуючий сигнал проявиться у вигляді амплітудної модуляції (або іншого виду модуляції). При тестуванні радіоприймача зручно буде на його антенний вхід подавати несучі частоти радіоканалу вже промодульовані тестуючим НЧ сигналом, і аналогічно попередньому випадку, визначати радіочастоти, відмінні від частоти поданої несучої, де буде виявлятися модулюючий тестовий сигнал. Для кожного виду ТЗ потрібна розробка свого виду тестуючої дії, але має виконуватися умова збереження вищезазначених параметрів тестуючого сигналу. Так, для організації тестових режимів роботи комп’ютерів необхідні тести для системного блоку, монітору, клавіатури, вінчестера, оперативної пам’яті, тощо. Такі дослідження особливо важливі при комплексних дослідженнях ПК, призначених для обробки ІзОД (наприклад, для здійснення електронних платежів), на предмет виявлення можливих технічних КВ інформації та дослідження способів їх «закриття».

8.1 Тестові режими роботи ПК

     	При тестуванні особливо актуальна проблема виділення сигналів ПЕМВ пристроїв, які досліджуються, з загальної сукупності радіосигналів і завад. Для цього здійснюються розробки програм, які ініціюють тестові режими роботи системного блоку ПК, монітора та інших пристроїв. За рахунок такої програми є можливість визначити частоти випромінювань за характерним звуковим сигналом, отриманим після детектування сигналів   цих випромінювань за допомогою селективного мікровольтметру. 
     	Процедура тестування виглядає так [30]. Дослідник збуджує тестовий режим ПК, запускаючи тестову програму. Повільно скануючи радіоефір вимірювальним пристроєм (селективним мікровольтметром з атестованою антеною на вході) в нормованому діапазоні частот ТЗПІ при включеному амплітудному детекторі, дослідник намагається визначити наявність відомого йому тестуючого НЧ сигналу на виході вольтметра, прослуховуючи на головні телефони або гучномовець вольтметра сигнал з вихода детектора. При виявленні такого характерного звукового сигналу сканування припиняється. Тепер на індикаторі верньєра (або іншому індикаторі) присутній показник частоти прийому. Це і є несуча частота можливого КВ. На цій частоті проводиться вимірювання рівня даної несучої за методикою, визначеною в методичній документації ТЗІ. Якщо виміряний рівень несучої перевищує нормоване значення, приймається рішення про те, що на даній частоті знайдено КВ за рахунок ПЕМВ. Інформативні сигнали на цій частоті вважаються небезпечними сигналами. Тестуюча дія для різних елементів ПК може бути різною. Так тестування системного блоку засноване на організації роботи процесора в режимі періодичної обробки визначеної послідовності операцій. В якості такої послідовності використовується циклічне чергування пачок операцій занесення в оперативний запам’ятовуючий пристрій (ОЗП) констант FFFFFFFFh та 00000000h. Для настроювання частоти повторень тіла циклу на звуковий діапазон вводиться параметр циклу, який задається перед запуском тесту і в процесі тестування може змінюватись. При цьому на екран нічого не виводиться (екран погашений) для виключення впливу випромінювання монітора на тестовий сигнал. 
     	При формуванні тесту користувач вводить послідовність звуків у вигляді «тон-подовженість», що дозволяє розпізнати «мелодію» випроміненого сигналу на фоні інших сигналів. Програма надає для цього можливість вводу трьох октав головних тонів музичного ряду. Висота тону регулюється параметром циклу, пропорційним довжині виконання операції звернення до ОЗП. Наприклад, для повільних ПК параметр циклу може бути 2…5, а для більш швидкодіючих ПК його треба зменшувати. 
     	Тестування дисплея засноване на тому, що найбільш потужним джерелом електромагнітного випромінювання ІС, який потрапляє на дисплей, є відеопідсилювач, де сигнал підсилюється до декількох десятків Вольт перед подаванням на електронно - променеву трубку. Тестовий режим роботи дисплея полягає в організації подавання до нього періодичної послідовності пачок відеоімпульсів. Частота слідування пачок повинна знаходитись у звуковому діапазоні (200 – 1500 Гц), що дозволяє знаходити частоти несучих тестового сигналу при його випромінюванні за характерним звучанням після детектування. Для отримання звучання, відмінного від інших сигналів та завад радіоефіру, тестовий сигнал повинен являти собою періодичне чергування декількох послідовностей пачок відеоімпульсів з різними частотами. 
     Дослідник має можливість прослуховувати сигнали декількох тонів однакової довжини. Для цього набір сигналів нумерується в порядку зниження тону: n = 1…8. Кожний сигнал формує на екрані зображення вигляду Рис. 8.1. 
Під час роботи тесту відеоадаптер працює в тестовому режимі (для IBM PC - 03h). 

n - рядків

n - рядків

.
.

..............................................................................   

n - рядків

n - рядків

Рис. 8.1 Зображення тексту на екрані

     	Зазначена програма може бути випробувана, наприклад, з такими випробовуючими приладами: вимірювальні приймачі (з комплектом рамкових та штирьових антен) на базі селективних мікровольтметрів типу  «SMV-11» та  «SMV-8,5»; осцилограф «С1-65а». При вимірах антена встановлюється на відстані 2 м. від об’єкту вимірювань. 
     	Таблиця інтенсивності випромінювань дисплею може виглядати так: 

Таблиця 8.1 Напруженість поля ПЕМВ у відносних одиницях при 0 дБ відповідно 1 мкВ
Частота (МГц)          Сигнал+шум (дБ)                Шум (дБ)

6,33                              25                                           11
9,49                              28                                            9
19                                 10                                            5
37,8                              15                                            8
59,1                              6,5                                           4
87,5                              4,5                                          3,5
116                                9                                            7,5

Виміри проводяться при визначеному рівні заповнення екрану символами. Для даного прикладу виявляється, що найбільший внесок у ПЕМВ дисплея вносить відеосигнал і його частота становить 19…20 МГц. 
     	Можна проводити додаткові дослідження рівня ПЕМВ, наприклад, в залежності від ступеня заповнення екрану символами та від типу символу. Найбільша інтенсивність може спостерігатися при заповненні екрану визначеними символами (наприклад, символ ║ (код ASCII - 186), або інший) тому цей символ і має бути обраним головним при формуванні тестів. Результати такого експерименту при прийманні сигналу на деякій частоті  можуть виглядати таким чином:

Таблиця 8.2 Залежність ПЕМВ від ступеню заповнення екрану
Ступінь
заповнення       0   4  16  24   32    40    48     56      64      100  (чим щільніш, тим краще)
екрану (%)

Інтенсивність
ПЕМВ (дБ)      -4   4  12  15  17,2  19   20,5   21,6  22,8     26

Цікавою є визначення залежності ПЕМВ від кольору фону та кольору символу при заповненні екрану на визначений відсоток. Наприклад:

Таблиця 8.3 Залежність ПЕМВ від кольору фону
Колір          фону
символу	0	1	2	3	4	5	6	7	
0- BLACK	-4	-	5	7,5	3,5	7,5	6	10,5	
1- BLUE1	-2	2,5	5	0	3,8	4	8,5	-	
2- GREEN	4,2	1 	-2	2	-1	1,5	0	6,5	
3- CYAN	6,5	4,5	1,3	-2	2,5	-0,5	1	3,8	
4- RED	3	11,5	1	4,2	-2	2	2	7,5	
5- MAGENTA	5,5	3	-1	1	1,5	-2	-1,5	5	
6- BROWN	5,5	3	-1	1	1,5	-1,5	-2	5	
7- LIGHTGRAY	9,3	7,5	5,5	3	6,5	4,5	4,5	-2	
8- DARKGRAY	5	2	-1	1,5	0	-1	-1	6	
9- LIGHTBLUE	7	5	2	-1	3	0	0,5	3	
10- LIGHTGREEN	8,5	7	5	2	6	3,5	3,5	0	
11- LIGHTCYAN	10	8,8	7	5	7,5	6	6	0,5	
12- LIGHTRED	7,8	5,8	3	0,5	5	2	2	1,5	
13- LIGHTMAGENTA	9,3	8	5,5	3,5	7	5	4,8	-1,5	
14- YELLOY	10,6	9,3	8	6	8,5	7	7	2,5	
15-WHITE	12	11,8	9,5	8	10	9	8,6	5	

Тут рівень -2 дБ відповідає ситуації, коли інформаційний сигнал, який виводиться на екран, є невидимим на кольоровому фоні (колір символу та колір фону однакові). Рівень має максимум при білому тексті на чорному екрані. Присутні, також, комбінації кольорів символу та фону, при яких рівень інтенсивності випромінювання ІС наближений до рівня -2 дБ, або інакше кажучи, наближений до рівня завади, створеної фоном екрана. На цьому можна зробити висновок, що встановлення визначеної кольорової палітри текстового редактора або іншого програмного забезпечення може зменшити відстань на якому інформація може бути відновлена при перехопленні за рахунок ПЕМВ дисплея. 
Такий підхід може бути покладеним в основу створення спеціальних операційних систем для ПК, які враховують інтереси ТЗІ і статистично зменшують вірогідність утворення КВ ПК при їх експлуатації на ОІД.
     
8.2 Комп’ютери в захищеному виконанні
      
     	Наведене дозволяє розглядати проблему захисту ПК та ЛОМ на їх основі як відкриту і актуальну. До цього моменту ми розглядали проблему захищеності ПК з точки зору методів і засобів, які забезпечуються, в основному, зовнішніми для ПК системами, пристроями, організаційними заходами або криптографічними методами.   
     	Розглянемо деякі питання захисту інформації ПК за рахунок мінімізації ПЕМВН самих окремих ПК та ПК у складі ЛОМ [31]. Такий підхід потребує використання мір ТЗ, які невідворотно мають суттєві особливості. 
     	На Заході ТЗ в захищеному виконанні створюються на основі програми TEMPEST (Telecommunications Electronics Material Protected from Emanating Spurious Transmissions).  
     	Раніше нами відзначалося, що немає ТЗ, які не випромінюють ПЕМВ, тоді термін «захищене виконання» не може означати їх відсутність. Наразі завдання формулюється так: створити ТЗ в захищеному виконанні, які, на відміну від інших ТЗ, мають заздалегідь ще на етапі виробництва визначені рівні ПЕМВН та відомий рівень захищеності щодо інших КВ. 
     	Для ПК це означає, що до паспортних даних кожного ПК додається характеристика захищеності ПК за каналами ПЕМВН, а саме розмір Зони 2.
     	Перші відомості щодо методології TEMPEST з’явилося у відкритому друці в 1985 році, коли голандський інженер Wim van Eck опублікував статтю  «Electromagnetic Radiation from Video Display Units: An Eavesdropping Risk?». В статті розглянуті потенційні методи перехоплення композитного сигналу від відеомонітора. У березні 1985 року Wim van Eck на виставці Securecom-85 в Каннах продемонстрував обладнання для перехоплення випромінювань. Таємниця програми TEMPEST, коріння котрої можна знайти з 1918 року, коли науковець Herbert Yardley зі своєю командою був притягнутий військовим США для дослідження методів виявлення, перехоплення та аналізу сигналів від військових телефонів  та радіостанцій, почала відчинятися.
      	До поняття TEMPEST входять стандарти на обладнання, засоби вимірів і контролю. Розширення поняття TEMPEST підвищує кількість його неофіційних назв. Стандарти та вимоги до вимірювальних приладів і методик визначені в секретному документі NACSIM-5100A (National Communication Security Instruction). 
     	У США введена така класифікація пристроїв та систем з захистом інформації:
     	TEMPEST Level 1 – обладнання даного класу відноситься до категорії вищого ступеня секретності. Обладнання повинне бути затвердженим АНБ США та призначене для використання тільки урядовими установами США (аналог стандарту NATO AMSG-720B);
      	TEMPEST Level 2 - обладнання даного классу призначене для захисту менш секретної, але  «критичної» інформації, однак також потребує узгодження АНБ США (аналог стандарту NATO AMSG-788А);
      	TEMPEST Level 3 - обладнання даного класу призначене для захисту несекретної, «критичної» та комерційної інформації, реєструється NIST (National Institute of Standards and Technology). 
     	Особливістю TEMPEST як державної політики є те, що в ній передбачена класифікація ZONE, яка встановлює вимоги для пристроїв, призначених для приватного бізнесу. Класифікація ZONE дозволяє використовувати менш коштовні пристрої, але вона обов’язкова для виробників апаратури даного призначення. Тому недержавні організації також мають можливість захищати свою інформацію з визначеною державними стандартами надійністю. 
     	Очевидно, що разом з розробкою нових нормативних вимог з ЗІ необхідна розробка концепції створення ПК з захистом інформації, в основі котрої повинен використовуватись системний підхід. В рамках такого підходу ПК, як об’єкт ЗІ, розглядається як складна система, яка складається з генератора, модуляторів, нелінійних елементів та антен. В такій системі небезпечними являються як випромінювання елементів ПК (клавіатура, монітор, миша ...), так і випромінювання на комбінаційних частотах, які виникають в результаті впливу двох будь-яких елементів ПК на нелінійні елементи. Іншим небезпечним каналом є витік інформації за рахунок ВЧ нав’язування. Використання в ПК елементів з мікрофонним ефектом призводить до того, що зловмиснику досяжні не тільки дані, які обробляються в ПК, але і зміст розмов, які проходять у приміщенні де розташований ПК. Більш того, вплив сторонніх ВЧ коливань на нелінійні елементи, надісланих мережею електроживлення або ефіром, також призводить до появи випромінювань ефіром сигналів з комбінаційними частотами. 
     	Вибір методу захисту такої системи базується на таких критеріях:
–	забезпечення потрібного рівня захисту інформації;
–	біологічний захист оператора ПК;
–	технологічна придатність до серійного виробництва;
–	захист від електромагнітного тероризму;
–	збереження дизайну та ергономічних показників.
Найбільш повно задовольняє цим критеріям пасивний метод, - поєднання 
екранування корпусу та окремих елементів та вузлів з фільтрацією. При цьому вирішується як задача зменшення ПЕМВ, так і задача захисту від ВЧ нав’язування. При використанні пасивного метода можна отримати достовірні результати ефективності захисту в умовах спеціальної лабораторії, а не тільки на ОІД. Тому саме пасивний метод покладений в основу виробництва мультимедійних ПК з захистом інформації. Зазначені ПК відповідають сучасним вимогам захисту щодо обробки текстової, графічної, аудіо- та відеоінформації. 
Однак, спеціалістами ТОВ «ЕПОС» проведені дослідження, які виявили потенційну небезпеку перехоплення інформації навіть у тих ПК, які  повністю відповідають дійсним нормативним вимогам. Це свідчить про необхідність узгодження діючої нормативної бази з вимогами до експлуатації ПК та можливостями сучасної техніки перехоплення. 
     	Відправною крапкою на шляху до визначення концепції створення ПК у захищеному виконанні на думку фахівців ТОВ «ЕПОС» повинен бути розподіл рівня захищеності ПК від витоку інформації у залежності від стану інформації, якому відповідає визначена конфігурація обчислювального засобу. Так в автономному ПК здійснюється циркуляція інформації у двох станах - обробки та зберігання. При віддаленому підключенні або підключенні до мережі Internet - у стані обміну. В локальній обчислювальній мережі  (ЛОМ) стан інформації найбільш широкий, - обробка, зберігання, обмін. Тому найбільш жорсткі вимоги повинні накладатися на ПК, які працюють у складі ЛОМ, а питання ТЗІ ПК потрібно розглядати при умові, що ПК працює у складі ЛОМ. У такій конфігурації усі елементи ЛОМ поєднані між собою кабельно-провідниковою системою (частіш екранована пара вита, або без виття). Кабельна система у сукупності з ПЕМВ інформації, яка передається мережею, представляє собою передавальну антену для кожного окремого ПК та сервера. Крім того, активне обладнання ЛОМ також є джерелом випромінювань. Навіть якщо активне обладнання ЛОМ самостійно і не є небезпечним з точки зору ЗІ, але його випромінювання дротами кабельної мережі проникає в ПК і може викликати додаткові випромінювання на комбінаційних частотах.
     	Оскільки мережа заземлення також являє собою антеноподібну систему дротів, фільтрування НС у мережі заземлення є необхідною складовою ЗІ ПК. 
     	Для ТЗІ в ЛОМ можливі три методи: 
–	екранування системних блоків декількох комп’ютерів та сітьових з’єднань в одному монтажному шкафі з виносом на робоче місце монітора та клавіатури;
–	створення єдиного екранованого об’єму для всіх комп’ютерів та серверів;
–	застосування волокняно-оптичних ліній зв’язку.
     	Будь-який метод має особливості щодо реалізації. Однак загальним, і найбільш складним питанням є створення єдиного замкненого об’єму, у якому зосереджені всі елементи ЛОМ. 
     	Найскладнішим питанням при побудові захищеної ЛОМ є правильна організація заземлення, яке не шкодить системі екранування. Найпростіше виконати заземлення усього екранованого об’єму в одній точці. Однак корпуси комп’ютерів повинні заземлюватися згідно правил техніки безпеки від ураження електричним струмом. Тому захисне заземлення повинне під’єднуватися до кожного комп’ютера, але через фільтри. Причому фільтри повинні захищати від проникнення НС ВЧ до мереж захисного заземлення. 
     	Ефективний захист ЛОМ можливий при використанні методик побудови таких систем, а також при дієздатній методиці оцінки рівня захищеності ЛОМ. Реально наразі можна отримати дані про захищеність таких систем тільки після спецдослідження ОІД з ЛОМ в цілому.

Розділ 9 ЗОВНІШНІЙ ЗАХИСТ ОБ’ЄКТІВ ІНФОРМАЦІЙНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

     	Для забезпечення безпеки ОІД необхідно розглядати систему захисту ОІД як структуру, створену різними аспектами захищеності: організаційно-адміністративним аспектом, правовими, технічним, інженерно-будівельним, захищеністю від НСД, тощо. Забезпечення захищеності ОІД за таким переліком дозволяє вести мову про комплексний ЗІ ОІД у тому числі такого, до складу якого входить АС. Оскільки ОІД АС включає до свого складу усі складові ОІД, будемо вважати ОІД АС більш широким об’єктом, ніж ОІД.
     	В аспекті зовнішнього захисту ОІД  АС одним з центральних моментів є питання захисту периметру ОІД від НСД. 
     	Загалом, комплексний ЗІ включає до себе 3 взаємно доповнюючі елементи:
–	нормативно-правову базу;
–	організаційно-адміністративні заходи;
–	інженерно-технічний захист (ІТЗ).
     	Інженерно-технічна діяльність є сукупністю спеціальних органів, технічних засобів та заходів з їх використання з метою захисту ОІД.
     	ІТЗ поділяється на:
–	зовнішній захист від впливу зовнішніх дестабілізуючих факторів ДФ (тобто чинники, виникнення яких є джерелом загроз), які проявляються поза ТЗПІ та ДТЗС та персоналу АС;
–	внутрішній захист від впливу ДФ, які проявляються на самій АС.
Основні завдання зовнішнього захисту:
–	захист інформресурсів АС від випадкового або передбаченого НСД ;
–	захист обладнання та матеріальних цінностей АС;
–	захист персоналу АС.
Завдання, які розв’язуються системою керування доступом:
1.	обмеження доступу – створення фізичної перешкоди навколо 
об’єкту захисту, що дозволяє контролювати доступ на об’єкт;
2.	Розмежування доступу – поділ технічними засобами інформації об’єкта на рівні доступу й відповідність організації доступу до різних фрагментів інформації згідно уповноважених користувачів;
3.	Розподіл привілеїв на доступ – забезпечення групового доступу до інформації або до пристроїв її зберігання ряду осіб, які пред’явили свою акредитацію на потрібні повноваження;
4.	 Контроль і облік доступу – фіксується доступ до відповідних апаратур або елементів системи. 
     	Усі ці завдання здатна вирішувати охоронна система АС. 

Технічні засоби спостереження (ТЗС)             

Системи управління доступом(СУД)                            

Допоміжні пристрої (ДП)              

Пожежна сигналізація (ПС)

технічні засоби охоронної сигналізації(ТЗОС)                           

АСО

Комплекс інженерно технічних засобів охорони (КІТЗО)                  

спеціальні засоби охорони   (СЗЗ)

Особовий склад охорони (ОСО)

Технічні засоби охорони (ТЗО)               

Інженерні засоби охорони (ІЗО)

засоби                                            виявлення(ЗВ)                                            

система збору та обробки інформації (СЗОІ)                                         

допоміжні пристрої охоронної сигналізації (ДПОС)

     	Структура автоматичної системи охорони (АСО) має вигляд [32, 33, 34] представлений на Рис. 9.1:

Рис. 9.1 Структура автоматичної системи охорони

ІЗО – створюють механічні перешкоди пересування та діям зловмисника на контрольованій території (забори бетонні, колючий дріт, сейфи, замки, мінні поля та ін.). 
ТЗО – забезпечують системне управління доступом: обмеження, контроль, розподіл привілеїв, резервне електропостачання, засоби попередження, спостереження, виявлення та ін. 
Компоненти ТЗО: 
1.	Технічні засоби (ТЗ) охоронної сигналізації;
2.	ТЗ спостереження;
3.	ТЗ управління доступом і розмежування доступу;
4.	Пожежна сигналізація;
5.	Допоміжні пристрої (чергове освітлення, службовий зв'язок, система 
спеціального сповіщення та ін.).
СЗЗ призначені для охорони спец приміщень для переговорів (технічно 
захищених), контролю та перевірки благонадійності персоналу АС, включаючи охорону. 
ТЗОС – виявляють зловмисника, локалізують його, блокують фізично. Вони поділені на групи:
–	виявлення;
–	збору і обробки інформації;
–	допоміжні.
     	Завдання технічних засобів охоронної сигналізації (ТЗОС) – виявити зловмисника, визначити місцезнаходження, блокувати або затримати його. 
    	Основний елемент ТЗОС – охоронні сповіщувачі – які формують сигнал про проникнення, передають його на центральний пост спостереження через приймально-контролюючі прилади, де формується сигнал тривоги. 
Термінологічні засади систем охорони складають перелік, основні визначення якого наведено далі.
     	Рубіж – межа території, сформована природно чи штучно, включаючи електронні елементи сигналізації. 
     	Об’єкт охорони може бути окремим приміщенням, комплексом приміщень, декількома будинками або територією з чіткими межами і яка обладнана спеціальними технічними засобами охорони. 
Базова модель захисту АС може виглядати так (Рис. 9.2):

Зона безпеки 1
                         Зона безпеки 2
                                                    Зона безпеки 3

                                                                                            АС

Рубіж 1           Рубіж 2                Рубіж 3

Рис. 9.2 Модель захисту АС
	 
    	Шлейф охоронної сигналізації – ТЗ, лінії зв’язку, допоміжні лінії електроживлення між ТЗ і центральним постом, що контролює певний рубіж та територію. 
     	Рубежів може бути скільки завгодно, але частіше їх три. 
     	Рубіж 1 – межа контрольованої території. Сюди входить КПП, система інженерних споруд (забори, інші перешкоди) з сигналізацією, що їх обслуговує. 
     	Рубіж 2 – периметр будівлі з АС.
     	Рубіж 3 – система доступу до приміщення АС, вхідний пост, СКД, охорона АС.
     	Принципів побудови рубежів два:
–	принцип рівномірності захисту (захист урівноважений з усіх боків. Окремих слабких місць не має); 
–	принцип неперервності захисту (всі системи захисту працюють безперервно). 

Метод забезпечення комплексного захисту ОІД.

Розглянемо, для прикладу, метод, основу якого складає метод OPSEC (operation security). Метод поділяється на 7 етапів.  
1. Визначення об’єкту захисту:
–	виявлення та оцінка цікавих для порушника елементів об’єкта охорони;
–	визначення суб’єкта (фірма, особа, конкурент, зловмисник тощо), якого може   зацікавити об’єкт охорони;
–	прогноз імовірних шляхів проникнення на об’єкт охорони;
–	 оцінка методів яких може використати порушник при проникненні;
–	 оцінка рівня інформованості порушника про організацію системи охорони об’єкта;
–	 оцінка можливих каналів витоку інформації в цілому про об’єкт охорони;
–	 розробка системи захисту об’єкта.
2. Аналіз ефективності реалізованої (діючої) системи охорони. 
3. Оцінка надійності персоналу, у тому числі персоналу системи охорони.
4. Аналітичне дослідження з ціллю надання пропозицій щодо додаткових заходів охорони.
5. Розгляд запропонованих аналітичних пропозицій керівництвом фірми.
6. Реалізація пропозицій при позитивному рішенні за п.5.
7. Контроль функціонування та управління системою захисту в ході її подальшої діяльності. 
При розгляді питання оцінки та виявлення цікавих для порушника елементів об’єкту охорони виконують подвійне категоріювання об’єкта. Спочатку категорюють об’єкт охорони.
 1-а категорія  – особливо важливі об’єкти, які вимагають багаторівневої та багаторубіжної  системи захисту з розвинутими системами спостереження та сигналізації (АС, банки, великі підприємства тощо). 
 2-а категорія – особливо режимні об’єкти (фактично 1-а категорія з заниженими вимогами). 
 3-я категорія  -  режимні об’єкти, де можливе відбіркове скорочення ряду охоронних функцій.
 4-а категорія  -  нережимні об’єкти без обмеження доступу (магазин, або інший об’єкт загального відвідування).
Деякі об’єкти можуть бути і режимними і нережимними, але не одночасно. Наприклад музей, який вдень нережимний, а вночі – режимний. 
Надалі здійснюється категоріювання приміщень. Процедура аналогічна процедурі над об’єктом, за виключенням першої категорії, де система захисту прозора, тобто контролюються усі приміщення без винятку, категоровані одночасно з об’єктом. 

Модель порушника

Це сукупність кількісних та якісних оцінок характеристик людини, здатних вплинути на інформацію АС, чи персонал АС.
Цілі порушників при проникненні на об’єкт:
1.	завдання розвідки;
2.	встановлення спецтехніки;
3.	крадіжка:
–	проникнення без нанесення об’єкту помітних руйнувань і матеріальних збитків;
–	проникнення з нанесенням об’єкту помітних руйнувань і матеріальних збитків.
4.	звільнення спецконтингенту (заарештованих);
5.	з цікавості;
6.	випадкове.
Існує 2 типу порушників:
–	зовнішній;
–	внутрішній.

Зовнішній порушник – особа, яка навмисно або випадково порушує контрольно-пропускний режим і режим безпеки об’єкта. Його характеристики залежать від:
–	мети проникнення;
–	обізнаністю про систему охорони;
–	професійною і технічною підготовкою;
–	функціональною підготовкою.
Внутрішній порушник – фахівці вищого класу, зазвичай працюють в групі (професіонали). Їх категорії:
–	основний персонал АС;
–	допоміжний персонал (ремонтник, прибиральник ..); 
–	співробітники служби безпеки.

Класифікації порушників:
Класифікація за рівнем підготовки, ступенем оснащеності і інформованості:
1.	випадковий порушник не знає, що об’єкт охороняється, тому не має цілей;
2.	непідготовлений порушник має визначені цілі, передбачає можливість охорони, але не має засобів, не знає принципів побудови системи охорони, датчиків тощо;
3.	підготовлений порушник здатен подолати систему охорони, ознайомлений з принципами її побудови, датчиками тощо;
4.	порушник з спеціальною підготовкою, здатен блокувати систему охорони;
5.	порушник співробітник об’єкта.
Класи 4 і 5 є класами порушників одного типу – кваліфіковані.
Класифікація за способом проникнення на об’єкт:
1.	через вікна, двері нижніх поверхів;
2.	через технологічні і комунікаційні отвори, підвали, цоколі …;
3.	через вікна і технологічні отвори верхніх поверхів;
4.	шляхом руйнування перешкод.
Існують інші класифікатори, за фізичною підготовкою, за середовищем проникнення (вода, земля, повітря) тощо. Способів проникнення безліч.
Об’єднуючи сказане, зведемо усі фактори до 4 категорій порушників:
1.	спеціально підготовлений;
2.	непрофесійно діючий, але має підготовку у особи 1-ї категорії і має ворожі наміри;
3.	без ворожих намірів, але спрямовано долаючий систему охорони;
4.	випадковий без ворожих намірів.
Модель комп'ютерного порушника [35] складається за такими пунктами:
Стать, вік, фізичні дані, інтелектуальний розвиток, мотивація, освіта, злочинний досвід, положення у суспільстві, поведінка, риси характеру.

                                 Система охорони периметру (СОП).

Така система забезпечує протидію чи попередження проникнення. СОП 
включає периметрові засоби захисту та виявлення і систему збору та обробки інформації. Периметрові засоби захисту та виявлення (лінійна частина СОП) – інженерно-технічні споруди в якості огорожі у сполученні з пери метровими засобами охоронної сигналізації, тощо.  Виділяють 3 види споруд СОП: важкі, легкі, мобільні.

                       Периметрові засоби загородження та сигналізації.

Такі засоби мають основну функцію, визначену як виявлення порушника при перетинанні периметру охорони. 
Основні характеристики периметрової системи складають: площа чи довжина рубежу, вразливість системи виявлення з боку підготовленого порушника, погонна вартість обладнання, споживча потужність, надійність виявлення порушника, ремонтопридатність, напрацювання на відмову, тип системи збору інформації. 
      	Загалом існують два типи периметрових засобів виявлення:
–	кругові (або точкові) – визначаються зоною виявлення, в якій засоби 
сигналізації та виявлення стійко реагують на наявність порушника. Зона виявлення формується або автоматично в ізотропному середовищі, або за допомогою спеціальних технологій (конденсаторні датчики, сканери периметру тощо)
–	лінійні – де зона виявлення розподілена вздовж ділянки рубежу охорони. 
Зона виявлення формується спеціальними кабелями, або оптосистемами, лазерами, тощо. 
Прикладом засобу виявлення може бути мікрофонний кабель (Рис. 9.3).

                                               Cu

                N                                                               S
                                               Cu

Рис. 9.3 Мікрофонний кабель

     	Такий мікрофонний кабель надійний, дозволяє ідентифікувати різні типи порушень, стійкий але недешевий.
     	Лінійний засіб, наприклад, це електризована огорожа неконтактного типу. (Рис. 9.4)

Рис. 9.4 Лінійна частина огорожі

Лінійна частина огорожі характеризується індуктивністю Lk  та активним 
опором Rk , до яких під’єднане джерело 12 В частотою 200 Гц. Ємність Ck1 =10пФ та опір Rk1 = 5 ГОм (фактичний розрив для постійного струму розрив) є параметрами неконтактної частини електричного кола між електризованою огорожею та біо об’єктом , який знаходиться на деякій відстані від огорожі. Опір Rвт це внутрішній опір зловмисника, а  Ck2 = 10-8 Ф і Rk2 = 500 Ом є опір та ємність в місці контакту біо об’єкту (порушника) з «землею». При переміщенні порушника величини Ck1 Rk1 Ck2 Rk2 змінюються. Ємність Ck1 при наближенні об’єкту до огорожі, виникає резонанс напруг і порушник отримує попереджувальний електроудар. На пульт надходить сигнал тривоги. На практиці більш поширені звичайні електрошокові системи. 

Засоби виявлення порушника (датчики, сенсори).
	
     	Датчики  – пристрої для автоматичного формування сигналу тривоги або сповіщення про порушника. Звичайно, датчики складаються з 2-х частин: чутливого елементу (первинного перетворювача), та вторинного перетворювача призначеного для подальшого подання сигналу до засобів моніторингу. Під сенсором будемо розуміти чутливий елемент датчика.
Первинний перетворювач реагує на такі збудники:
–	параметри порушника;
–	зміна стану навколишнього середовища, пов’язаного з порушником (тепловий стан);
–	приладдя, яке використовує порушник.
Характеристики первинного перетворювача:
–	чутлива зона (ЧЗ) (лінійний простір, або об’єм);
–	зона відчуження (ВЗ) (простір всередині ЧЗ де формується сигнал тривоги);
–	зона виявлення (ЗВ), де сигнал тривоги формується з заданою ймовірністю;
–	мертва зона (МЗ), простір до ЗВ де вірогідність виявлення нижча заданої (Рис. 9.5).

ЗВ                            ВЗ

МЗ                    			                                         ЗЧ

Рис. 9.5 Характеристики первинного перетворювача

Засоби виявлення бувають:
За видом зон виявлення: кругові, лінійні, об’ємні та поверхневі.
за типом чутливого елемента: електромагнітні, магнітометричні, ємнісні, індуктивні, гідроакустичні, акустичні, сейсмічні, оптико-електронні, радіохвильові, радіопроменеві, ольфакторні, комбіновані, інфрачервоні та ін. 
     	За дальністю дії: ближньої до 12 м для закритих, до 50 м для відкритих просторів; середньої 12-30 м для закритих, 50-200 м для відкритих просторів; далекої більше 30 м для закритих, >200 м для відкритих просторів.
     	За конструктивним виконанням: однопозиційні (випромінювач і приймач совмісні); двопозиційні (випромінювач і приймач рознесені у просторі); багатопозиційні (випромінювач один а приймачів декілька).
     	За енергетичним принципом: пасивні та активні.

Активні інфрачервоні системи виявлення(ІЧСВ).

    	 ІЧСВ реєструє власне теплове випромінювання порушника (пасивні), або зміну власного ІЧ випромінювання ІЧСВ при його взаємодії з порушником (активні). За призначенням вони поділені для охорони протяжних рубежів та периметрів, або для охорони об’ємів простору в приміщеннях.
     	Для активних пристроїв характерним є принцип дії, який можна проілюструвати (Рис. 9.6):

   

     

Рис. 9.6 Принцип дії активних пристроїв

Випромінювач

Приймач

2β, β<1.50….20                                                                   2α, α≤30

     	Площини променів налаштовуються окремо у вертикальній та горизонтальній площині на довжині хвилі 0,94 мкм. Протизавадність забезпечується тим, що випромінювання здійснюється одночасно двома сигналами, зрушеними за фазою на 180°. 
      	Для пасивних пристроїв характерним є те, що зазвичай вони використовуються для охорони закритих приміщень. Сенсори таких ІЧСВ реагують на зміну форми ІЧ поля в полі зору детекторної частини ІЧСВ. При цьому вважається, що поле фонового випромінювання простору спотворюється порушником, який вносить своє ІЧ випромінювання на фонове поле (Рис. 9.7). 

Sф

Sвх

око приймача            об’єкт (порушник)                            
                                                                                          протилежна стіна (фон)

Рис. 9.7 Принцип дії пасивних перетворювачів

     	При відсутності порушника тепловий потік становить:             
Фф = Lф ⋅ Sф ⋅ Sвх/λф2,
де: Lф – яскравість поверхні фону, Sф – площа фонової стіни, λф – відстань від датчика до стіни, Sвх – площа приймального віконця приймача. 
     	Тепловий потік об’єкту:
Фц = Lц ⋅ Sц ⋅ Sвх/λц2 ,
де: Lц – яскравість об’єкту (цілі). 
     Тоді сумарний потік становить:
                   Ф∑ = Lц ⋅ Sц⋅Sвх/λц2 + Lф/ λф2⋅( Sф*Sвх- Sц⋅Sвх ⋅ λф2/λц2).
     Звідки ∆Ф = Ф∑ - Фф = Sц⋅Sвх/λц2(Lц - Lф).
Блок обробки сигналів приймача є вельми відповідальним. Складність його завдання полягає в тому, що він повинен диференціювати сигнал від порушника від сигналу завади, джерелом котрої може бути: кліматичні та холодильні установки, труби теплопостачання та димовідведення, конвекція потоку повітря, сонячна радіація, електромагнітні та радіозавади (від електродвигунів, електрозварювання, лінії електропередач, електростатичні розряди, фари автомобілів, тощо), вібрації, термічне напруження лінз приймача, комах та інші тварини, тощо. Тому прості (дешеві) сенсори мають великий відсоток спрацювань, які не відносяться до порушників. Найменше хибних спрацювань мають КОМБІНОВАНІ сенсори, які мають у своєму складі обидва типи сенсорів і спрацюванням вважається таке, при якому спрацьовують обидва типи сенсорів одночасно і таке спрацювання продовжується у достатньо великий проміжок часу. 
Мікрохвильовий метод виявлення (МХ)  є активним методом, заснованим на ефекті Доплера. Зазвичай використовують діапазон сантиметрових хвиль (10-11 ГГц), або більш короткохвильовий (24…25 ГГц). Розміри зон чутливості становлять 10…15 м за довжиною зони виявлення при тілесному куті Θ=600…1000. 
     	Доплерівський зсув частоти ілюструється наведеним Рис. 9.8, з якого, з якого видно, що реєструйомі величини зсуву лежать в межах 50-60 Гц. 

f,Гц
300

200

100

1                                  2

v м/с

       

       

                                                                                                  

Рис. 9.8 Доплерівський зсув частоти

Завадами таких пристроїв є вібруючі поверхні (арматура ламп денного світла, рух води у пластикових трубах, дощові потоки води на віконному склі, радіоапаратура з потужними силовими трансформаторами, дрібні тварини і птахи ..). 
     	Російські прилади, які використовують таку технологію є прилади, серій Аргус, Волна-5, Тюльпан. 
     	Комбіновані ІЧ+МХ сенсори закордонних фірм: PARADOX (Канада), PYRONIX (Великобританія), S&K (США).
     	Сенсори биття скла типу «Вітрина» (Росія), або PYRONIX є акустичними багатоканальними сенсорами аналізу акустичного поля за 5 ознаками. Ультразвукові сенсори «Эхо-А» активного типу аналізують явище інтерференції ультразвукових коливань двох джерел, прямої хвилі від самого сенсора та відбитого від порушника. Вони дуже чутливі, але мають великий відсоток хибних спрацювань. 

9.1 Загальні питання щодо корпоративних систем

     	Безперервне збільшення обсягу оброблюваної та накопичуваної інформації, територіальна розподіленість ОІД та інформаційних систем, можливість віддаленого доступу до ресурсів корпоративної мережі роблять інформаційні системи привабливим об’єктом для атак і надають технічні можливості для їх реалізації. 
     	Одним з важливих напрямків створення системи ЗІ є побудова систем захисту інформації від НСД. Такі системи розміщують на автономні ПК та ПК у складі мереж. Вони відповідають за розмежування доступу користувачів до інформації в ПК. Відсутність межі між відкритою та закритою мережами призводить до необхідності створення комплексної системи захисту від НСД, міжмережеві екрани і засоби виявлення атак. 
     	У світі зареєстровано більш як 1000 фірм, що переймаються питанням ІБ. Половина з них – у США. Це компанії ISS (Internet Security System), Symantec Enterprise Security, Cisco Systems, Novell, Check Point Software Technologies, Raptor Systems, Secure computing, Lucent, Axent Technologies, Memco Software, Security Dynamics, ON Technologies, Network Associates, IBM, Oracle … . 
     	В Україні інтерес до розробки систем захисту інформації виріс за останні роки. Фірми, які працюють на нашому ринку: Geos Inform, ТОВ  «Інститут комп’ютерних технологій», АТ «Інститут інформаційних технологій», Церит, Інком та ін. 
     	ВАТ «КП ОТІ» – головний розробник складних гетерогенних корпоративних та державних АС («Експрес-У3», ЄДАПС) також займається проблемою ЗІ в АС, і створило ліцензований Центр ТЗІ. 
     	До 2002 р. Центр розробив «АРМ адміністратора підсистеми ЗІ АСК «Експрес-У3» та підсистему контролю доступу та ЗІ ЄДАПС. 
     	На даний час Центром пропонується підхід до побудови комплексної системи ЗІ в АС, реалізований в системі ЗІ від НСД «Рубіж».
     	СЗІ «Рубіж» призначений для забезпечення основних функціональних властивостей захищеності ресурсів АС, передбачених вимогами нормативних документів Системи технічного захисту інформації, таких, як конфіденційність, цілісність, доступність, спостережливість. 
     	Структура системи відповідає структурі ієрархічної розподіленої автоматизованої системи класу 3, захист інформації котрої вона забезпечує. Тому «Рубіж» може розглядатися як централізована багаторівнева ієрархічна система ЗІ від НСД , яка складається з комплексу засобів захисту рівнів та засобів забезпечення їх взаємодії. 
       	Загальна структура системи ЗІ як сукупність комплексних засобів захисту (КЗЗ) певних рівнів АС:

                                                      0 – й рівень АС

                                                                  КЗЗ 0-го рівня АС

                   1 – й рівень АС                                                       1 – й рівень АС

                               КЗЗ 1-го рівня АС                            КЗЗ 1-го рівня АС

                  2-й рівень АС                 2-й рівень АС                   2-й рівень АС                2-й рівень АС

               КЗЗ 2-го рівня АС        КЗЗ 2-го рівня  АС           КЗЗ 2-го рівня АС         КЗЗ 2-го рівня АС

Рис. 9.8  Склад комплексної системи захисту кожного рівня

–	монітор безпеки (МБ) у складі автоматизованого робочого місця АРМ адміністратора безпеки;
–	сервер МБ. 
Монітор безпеки інтегрує через своїх агентів в єдину систему керування захистом:
1)	засоби захисту домену;
2)	засоби захисту функціональних робочих місць у складі засобів автентифікації, засобів захисту операційної системи та засобів управління фізичним доступом до робочих станцій;
3)	засоби підсистеми управління фізичним доступом до території та приміщень вузла АС;
4)	засоби захисту баз даних (БД) рівня АС;
5)	засоби захисту комунікаційної мережі зв’язку;
6)	засоби криптографічного захисту інформації;
7)	засоби антивірусного захисту;
8)	засоби резервного копіювання та відновлення інформації КЗЗ, операційного середовища та БД. 
     	Крім монітора безпеки в систему ЗІ входять агенти монітора безпеки, які здійснюють взаємодію з програмно-технічними та проблемно-орієнтованими засобами захисту (функціональних АРМ, контролеру домену та мережевих серверів, операційних систем та систем контролю баз даних). 
     	Монітор безпеки у складі АРМ адміністратора безпеки та сервера монітора безпеки (майстер-агента) є програмно-технічним ядром системи захисту, яка забезпечує централізоване управління КЗЗ та взаємодію його елементів. Програмні засоби монітора безпеки разом з програмно-технічними та проблемно-орієнтованими засобами захисту інтегруються в єдину систему ЗІ АС і забезпечують захист його ресурсів згідно з визначеним профілем захищеності. Інтегрування здійснюється шляхом використання агентів МБ, які розташовані на серверах та робочих станціях АС. Кожний агент забезпечує взаємодію монітора безпеки з проблемно-орієнтованими засобами захисту для реалізації основних функціональних послуг безпеки.
	Модель захищеної системи включає:
–	структуру системи, яка захищається;
–	структуру власне системи ЗІ;
–	структуру суб’єктів інформаційної діяльності;
–	структуру суб’єктів захисту;
–	правила розмежування доступу;
–	правила забезпечення спостережливості за станом систем;
–	правила реагування на критичні події.
Суб’єктами  інформаційної діяльності КЗЗ є:
–	адміністратор безпеки;
–	системні та мережні адміністратори АС;
–	адміністратори функціональних підсистем АС;
–	користувачі ресурсів АС.
Об’єктами захисту є:
–	системні ресурси АС – ресурси операційних систем, системних та мережевих служб, власне система ЗІ;
–	інформаційні ресурси АС (файли);
–	інформаційні ресурси власне КЗЗ АС;
–	прикладні ресурси (програмне забезпечення АС).
     	Розроблені драйвери для інтеграції в систему ЗІ власних (вбудованих) механізмів захисту системи контролю БД Oracle, DB2 і операційних систем OS/390, AIX, MS Windows NT/2000. 
     	Головні місця вторгнення зловмисників до комп’ютерної мережі, яка створена у складі телекомунікаційної мережі (Рис. 9.9), може вміщувати такий перелік:
–	Термінали, до складу яких входять принтери, монітори, клавіатура, телефонні апарати, тощо;
–	Комутатори, які забезпечують функціонування вузлів мережі;
–	Комп’ютерні процесори;
–	Елементи ліній зв’язку (модеми, мультиплексори, підсилювачі, ретранслятори, розгалужувачі) та самі лінії;
–	Додаткові плати та карти;
–	Файли на носіях;
–	Пластикові картки;
–	Банки, накопичувачі та бази даних.

Рис. 9.10 Місця вторгнення зловмисників до комп’ютерної мережі

9.2 Питання загроз інформації у захищених автоматизованих системах

При розробці системи захисту інформації (СЗІ) аналіз загроз є початковим, а тому головним етапом тому, що помилка в моделюванні та оцінці загроз тягне за собою неоптимальні або помилкові рішення на усіх подальших етапах створення СЗІ. Згідно  НД ТЗІ 1.1-003-99 модель загроз – це абстрактне формалізоване або неформалізоване описання методів та способів здійснення загроз. Виконання такого завдання є складним, а рішення неоднозначним. Тому моделювання загроз є актуальною проблемою. 
     	Один з підходів вирішення цієї проблеми викладений, наприклад, в роботі «А. А. Антонюк, Е. Н. Боровская, В. Ю. Суслов. Модель угроз информации в защищенных автоматизированных системах. «Безопасность информации», №2, 2002, с. 15-20». 
     	Наперед потрібно уточнити поняття загрози та встановити зв’язок між загрозами і конкретними небажаними проявами порушень властивостей інформації, які характеризують її захищеність (конфіденційність, цілісність, доступність). 
     	Для ілюстрації підходу до визначення загроз та створення передумови щодо побудови моделі загроз будемо розглядати неформалізоване описання методів та способів здійснення загроз (модель на рівні описання), на відміну від формального описання за допомогою математичного апарату. 
     	Як відомо цінність інформації залежить від її властивостей, зазначених раніше ‒ конфіденційність, цілісність, доступність, спостережливість. 
     	З усієї множини способів класифікації загроз найбільш придатним для аналізу є класифікація загроз за результатом їх впливу на інформацію, а точніше, на її властивості. З цієї точки зору в автоматизованих системах розрізняються такі класи загроз інформації:
–	порушення конфіденційності (ПКІ);
–	порушення цілісності (логічної – ПЦЛ, або фізичної ПКФ);
–	порушення доступності або відмова в обслуговуванні (ПДІ);
–	порушення спостережливості (або керованості) (ПСІ).
     	В НД ТЗІ 2.5-004-99 зафіксовано, що для забезпечення кожного з відмічених основних властивостей інформації, яка захищається, встановлений визначений набір послуг. Реально можливий такий стан автоматизованої ІС, коли деякі з послуг будуть виконуватись або в неповному обсязі, або взагалі не будуть виконуватись, можливо, навмисно. Якщо ситуації такого роду трактувати як загрози, то підходимо до нового рівня загроз. Аналіз нормативних документів (НД ТЗІ 1.1-003-99, НД ТЗІ 1.1-002-99, НД ТЗІ 2.5-004-99, НД ТЗІ 2.5-005-99.), проводять багато авторів  і загалом такий аналіз показує, що на цьому рівні можливі такі загрози:

–	при порушенні конфіденційності:
а) порушень при управлінні потоками інформації (ПКУП);
б) існування безконтрольних потоків інформації (скриті канали)(ПКБП);
в) порушень при імпорті/експорті (обміні) інформації через незахищене середовище (ПКОІ);
–	при порушенні цілісності:
а) порушень при управлінні потоками інформації (ПЦЛП, ПКФП);
б) порушень при неможливості відкату – поверненні об’єкту до початкового стану (ПЦЛВ, ПКФВ);
в) порушень при імпорті/експорті (обміні) інформації крізь незахищене середовище (ПЦЛС, ПКФС);
–	при порушенні доступності або відмові в обслуговуванні:
а) порушень при управлінні послугами і ресурсами користувача (ПДІР);
б) порушень при відсутності стійкості до відмов (ПДІВ);
в) порушень при гарячій заміні (ПДІЗ);
г) порушень при відновленні після збоїв (ПДІВЗ);
–	при порушенні спостережливості або керованості;
а) порушень при реєстрації небезпечних дій (ПСІД);
б) порушень при ідентифікації та аутентифікації користувача (ПСІА);
в) порушень при розмежуванні обов’язків (ПСІО);
г) порушень при невиконанні цілісності засобів захисту (ПСІЦЗ);
д) порушень при ідентифікації та аутентифікації при обміні (ПСІАО);
–	при несанкціонованому використанні інформаційних ресурсів (ПВ).

Таким чином, при переході до рівня послуг отриманий новий рівень загроз – розширений і більш конкретний (16 видів загроз). Відзначимо, що на цьому рівні в якості загроз можна було б також просто перерахувати порушення при реалізації всіх відомих послуг за НД ТЗІ 2.5-004-99. Оскільки далі, у відповідності з НД ТЗІ 2.5-004-99, кожна з послуг являє собою набір функцій, здатних протистояти загрозам, то очевидно, переходячи на рівень функцій, можна визначити новий, ще більш конкретний набір загроз. Загрозами тепер буде невиконання або відсутність будь-яких функції. Мабуть, крім рівня функцій можливе введення нового рівня, який визначає ще більш конкретні дії вже після реалізації самих функцій. 
     	Особливості наведеної класифікації загроз:
–	вона однаково придатна для всіх відомих класів автоматизованих систем НД ТЗІ 2.5-005-99;
–	до кожної з загроз не прив’язуються ніякі конкретні фізичні причини їх виникнення;
–	вона залишається відкритою, т. ч. Рівні можуть розширюватися у випадку виникнення будь-яких нових видів загроз;
–	вона залишається відкритою при виникненні можливості введення нового рівня (наприклад, для реалізації кожної функції необхідно виконати ряд деяких конкретних дій).
Однак, така схема враховує тільки деякі абстрактні небажані впливи на 
інформацію, яка захищається, і не має ніяких конструктивних аспектів. Це ускладнює її практичне використання. Тому дану схему можна розглядати як деяку абстрактну модель загроз, яка є слідством основних положень, зазначених в НД ТЗІ. 
     	Стосовно практичного аспекту проблем загроз інформації питання можна поставити таким чином: які реальні причини виникнення зазначених загроз?. В НД ТЗІ 2.5-004-99 наведене таке визначення: «угроза – это любые обстоятельства или события , которые могут быть причиной нарушения политики безопасности информации и/или нанесения ущерба АС». Політика безпеки інформації – це сукупність законів, правил, обмежень, рекомендацій, інструкцій і т. д., які регламентують порядок обробки інформації в автоматизованій системі (НД ТЗІ 1.1-002-99). Однак, якщо загрозу нанесення шкоди автоматизованій системі можна зрозуміти хоча б на інтуїтивному рівні, все одно залишається неясним, що конкретно є причиною порушення політики безпеки. Інакше кажучи, залишається відкритим питання про реальні конкретні причини виникнення перерахованих раніш загроз. 
     	Звернемо увагу на те, що при використанні відміченого раніше прийому деталізації загроз в процесі розробки захищеної АС на кожному етапі її розробки обов’язково доведеться зіткнутися з проблемою конкретної реалізації СЗІ, її механізмів, заходів. Тоді мова піде не про абстрактні загрози типу «порушення конфіденційності», від яких невідомо як захищатися, а про конкретні обставини, фактори або явища, які заважають захисту інформації. 
     	Фактично, на будь-якому об’єкті АС потрібно визначити ті обставини, події або фактори, які перешкоджають реалізації конкретних захисних механізмів та дій, створюючи загрози. Ці обставини, події або фактори можна охарактеризувати таким чином:
–	вони обов’язково існують і можуть реалізуватись у будь-який момент на будь-якому об’єкті АС з захистом інформації;
–	вони не зводяться до загроз: один і той же процес або явище в одному випадку призводить до загроз, а в іншому – ні;
–	їх можна явно описати та класифікувати;
–	для кожного такого фактора існує можливість встановити, з яким видом загроз він пов’язаний;
–	для кожного такого фактора існує можливість визначити канали витоку інформації;
–	виникає можливість здійснювати конкретні дії з протидії загрозам.
     	Таким чином, виявляється, що перераховані вище загрози можуть виникати внаслідок здійснення цих факторів (ДФ), тобто являються їх результатом. Часто ДФ фактично ототожнюють з загрозами. А в нашому випадку поняття ДФ відділене від поняття загроз і має інший сенс, а саме, ДФ це явища або події, які можуть з’являтись на будь-якому етапі життєвого циклу (ЖЦ) АС і результатом яких можуть бути загрози інформації та/або нанесення шкоди компонентам АС. В термін ЖЦ АС можливо виникнення багатьох ДФ різної природи. Тому, на основі аналізу архітектури, технології і умов функціонування АС та усіх можливих у принципі ДФ зручно ввести поняття типу ДФ, що дозволяє класифікувати їх за способом реалізації. 
     	Типи ДФ:
–	кількісна недостатність – фізичний дефіцит компонентів АС для забезпечення потрібного рівня захищеності інформації;
–	якісна недостатність – недосконалість конструкції або організації компонентів АС, внаслідок чого не забезпечується необхідний рівень захисту інформації;
–	відмова елементів АС – порушення працездатності елементів, яке призводить до спотворення їх функцій;
–	збій елементів АС – тимчасове порушення працездатності елементів АС яке призводить до спотворення їх функцій в даний момент;
–	помилка елементів АС – невірне (постійне або тимчасове) виконання елементами АС своїх функцій, з причини їх специфічного (постійного або тимчасового) стану;
–	стихійне лихо -  випадково виникаючі неконтрольовані явища, які призводять до фізичного руйнування;
–	зловмисні дії – дії людей, спеціально направлені на порушення захищеності інформації;
–	побічні явища – явища, які супроводжують виконання елементом АС своїх функцій.
     	Звідси видно, що ДФ можуть мати або об’єктивну природу (відмови, збої, тощо), або суб’єктивну (дії зловмисника). В останньому випадку ДФ можуть бути випадковими або зловмисними. Характеристики суб’єктивності чи об’єктивності та випадковості / зловмисності частіш відносні. Так відмови та збої часто ініціюються зловмисником. А це означає, що вони суб’єктивні. 
     	Важливо класифікувати ДФ за джерелами їх виникнення, якими можуть бути як компоненти АС, так і зовнішнє середовище. 
     	Тоді джерела ДФ складають: персонал; технічні засоби; моделі, алгоритми, програми; технологія функціонування – сукупність засобів, правил, прийомів, узгоджень, які використовуються в процесі обробки інформації; зовнішнє середовище – сукупність елементів, які не входять у склад АС, але можуть впливати на захищеність інформації в АС.
     	Спільне розглядання типів ДФ і їх джерел показує, що формально можливе 40 різних комбінацій «тип-джерело» ДФ. Однак фактично їх може бути менше, оскільки частина з них не має практичного підґрунтя. Наприклад, на кількісну недостатність компонентів АС не може безпосередньо вплинути зовнішнє середовище. Зазначені типи та джерела ДФ зручно звести до таблиці, кожна клітка котрої відповідає ДФ визначеного типу з визначеного джерела.

  Таблиця 9.1 Типи та джерела ДФ

Типи ДФ
	                                Джерела ДФ	
	Персонал
	Технічні 
пристрої	Моделі,
алгоритми, 
програми	Технології 
функціону- 
вання	Зовнішнє
середови- 
ще	
Якісна недостатність	11	12	13	14	    -	
Кількісна недостатність	21	22	23	24	    -	
Відмови	31	32	33	34	    -	
Збої	41	42	43	44	    -	
Помилки	51	52	53	54	    -	
Стихійні лиха	61	62	63	64	65	
Зловмисні дії	71	72	73	74	75	
Побічні явища	81	82	83	84	85	

     	У кожній клітині таблиці представлені номера строк і стовпців. Відсутність номера означає, що таке сполучення принципово не може існувати (таким чином, сполучень може існувати 32). В дійсності, у кожній клітині представлений не один ДФ деякого типу від деякого джерела, а ціла їх множина. Перший стовпчик та сьома строчка містить множини ДФ, які пов’язані з діяльністю людини. Опис дій (помилкових або зловмисних) людини є змістом моделі зловмисника. Цей тип ДФ принципово відрізняється від інших: якщо усі інші ДФ в основному реалізуються випадково, то зловмисні дії реалізуються людиною. Останнє відрізняється труднощами щодо формалізації. 
     	Тепер залишається для кожної конкретної задачі побудови системи ЗІ сформувати повні множини ДФ за кожним типом та кожним джерелом. Повнота кожної множини ДФ має абсолютний характер: хоча б один невстановлений ДФ може бути катастрофічним для всієї інформації АС. Для подальшої класифікації ДФ в окремих множинах (клітках таблиці) можна використати допоміжні їх особливості і характеристики. Наприклад, ДФ можуть бути активними або пасивними і т. д. 
     	Таким чином, результатом цього пункту є формування моделі ДФ, яка є практичним аспектом моделі загроз. Залишається встановити співвідношення між загрозами та множинами ДФ. 
     	Якщо модель загроз є сукупністю множин загроз  і ДФ плюс визначення та опис відносин між цими множинами, тоді перелік основних положень моделі загроз буде мати вигляд:
–	абстрактний опис множини всіх можливих загроз інформації на визначеному рівні деталізації;
–	опис множини всіх ДФ;
–	визначення та опис відносин між цими двома множинами.
     	При описі відносин між ДФ та загрозами зручно визначати рейтинг (значимість) кожного ДФ при реалізації відповідної загрози. 

Розділ 10 СИЛОВИЙ ДЕСТРУКТИВНИЙ ВПЛИВ НА ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ

     	За суттю деструктивний вплив електромагнітних терористів на інформаційні системи є питанням використання електромагнітної зброї. Інформаційні системи можуть бути наражені силовому деструктивному впливу (СДВ) трьома основними каналами (з урахуванням середовища передавання енергії) [36, 37]:
–	мережі живлення;
–	провідних лініях зв’язку;
–	ефіру, з використанням потужних коротких електромагнітних імпульсів. 
Типові елементи ураження СДВ в комп’ютерних системах:
–	пристрої безперебійного живлення (UPS). Дія СДВ направлена на ураження UPS вхідними дротами електроживлення імпульсом напруги прикладеної до магістралі 220/380 або наведеним імпульсом з ефіру та ураження UPS і блоку живлення системного блоку ПК вихідними дротами UPS  електромагнітним імпульсом з ефіру;
–	материнська плата та процесор наведеним імпульсом з ефіру;
–	безпровідна лінія зв’язку (БЛЗ), а саме антена сітьового інтерфейсу та його вихідні каскади. Крім того, СДВ на БЛЗ має ефект блокування лінії за рахунок електромагнітних завад, які забезпечують с/ш<<1;
–	сітьовий інтерфейс та модем, за рахунок дії на вихідні каскади через сигнальні вихідні дроти імпульсом напруги, прикладеної до дротів або електромагнітним імпульсом з ефіру.
Для ураження цивільних об’єктів, загалом, достатньо невеликої потужності імпульсу. В Internet можна зустріти детальне керівництво щодо створення пристроїв для генерації електромагнітних імпульсів з метою ураження комп’ютерів. Пристрій для СДВ на 10…20 комп’ютерів середнього банку можна помістити в простому кейсі. Більш потужні пристрої розміщують  у фургоні автомобіля. Вартість таких пристроїв складає від $300 до $20 000. Такі гроші досяжні навіть терористу одинаку. 
     	При побудові системи захисту об’єктів потрібно виділяти три рубежі:
1 рубіж – захист за периметром об’єкту усіх комунікаційних каналів для унеможливлення реалізації зовнішньої загрози атаки з застосуванням СДВ;
2 рубіж – поверховий захист для локалізації дії СДВ від стаціонарно розміщених всередині об’єкта або занесених всередину для одноразової дії засобів СДВ;
3 рубіж – індивідуальний захист відповідальних елементів радіозасобів. 
     	Для малих об’єктів 1 рубіж може бути відсутнім, а 2 рубіж може скорочуватись до розміру приміщення. 
    	В Табл. 10.1, 10.2, 10.3 для прикладу наведені можливі за висновками авторів [36] заходи щодо підвищення ефективності захисту від СДВ.

Таблиця 10.1 Захист інформаційних систем від СДВ дротами електроживлення
                              Захід	                      Особливості	
На всі фідери, корті виходять за межі КЗ, встановити групові пристрої захисту від СДВ.	Засоби захисту встановити в зонах, підконтрольних службі безпеки.
	
На мережу електроживлення серверів, систем охорони та сигналізації встановити індивідуальний захист.	Об’єм засобів захисту визначається в залежності від поставленої задачі.
	
Щити живлення, розподільні щити, розетки, клеми заземлення , тощо Розмістити в приміщеннях, які контролюються службою безпеки.	Не встановлювати розеток в буфет, склад, гардероб.
	
Аналізатором неоднорідностей лінії зняти контрольний «зліпок» електромережі.	Контрольний «зліпок» знімається після повного закінчення монтажу мережі.	
Періодично перевіряти незмінність характеристик мережі за контрольним «зліпком».	Мета перевірок – виявлення несанкціонованого підключення закладних пристроїв до мережі.	
Обмежити доступ до електрообладнання та щитових і розподільних пристроїв.	Обмеження визначаються і документами і організаційно-технічними заходами.	
Усе обладнання, в тому числі побутове, уважно перевірити.	Особливу увагу приділити до UPS, мікрохвильовим печам, пилососам, кондиціонерам, зварювальним апаратам.	
Проводити цілодобовий моніторинг мережі електроживлення. Аналізувати усі події зміни стану мережі електроживлення.	В якості приладів для моніторингу використовувати і найпростіші рахувальники імпульсів і складні прилади в т. ч. комп’ютери.	
Закупівлю електрообладнання проводити з урахуванням рівня його захищеності від імпульсних завад. Звичайне обладнання повинне мати клас стійкості не нижче А, відповідальне – В.	За стандартом ІЕЕЕ 587-1980 завада класу А: 0,5 мкс/6 кВ/200 А/1,6 Дж; класу В: 0,5 мкс/6 кВ/500 А/4 Дж. 	
Для захисту 1 рубежу краще всього використовувати завадозахищені трансформаторні підстанції. Фільтри повинні бути класу не менш В, т.ч. пристрій захисту повинен витримувати індуковану напругу від близьких розрядів блискавки з імпульсним струмом 40 кА.	Автоматичні пристрої перемикання мережі не захищають від СДВ з причини малої швидкодії. Непридатні, також, тиристорні стабілізатори та коректори напруги.	
Для захисту 2 рубежу можуть використовуватись пристрої з меншим запасом енергії, у тому числі коректори напруги та завадозахищаючі трансформатори.	Можуть використовуватись адаптивні схеми поглинання енергії силових впливів.	
Для захисту 3 рубежу підходять завадопоглинаючі трансформатори (трансфільтри) або поєднання коректора напруги, обмежувача і фільтра. Трансфільтр є найбільш ефективним.	Трансфільтри забезпечують працепридатність комп’ютера при дії імпульсної завади з амплітудою 10 кВ. 	

Таблиця 10.2 Захист інформаційних систем від СДВ провідними лініями зв’язку
                               Захід	                  Особливості	
На всі провідні лінії зв’язку, корті виходять за межі КЗ, встановити пристрої захисту від СДВ.	Засоби захисту встановити в зонах, підконтрольних службі безпеки.
	
Аналізатором неоднорідностей лінії зняти контрольний «зліпок» ліній зв’язку. 	Мета перевірок – виявлення несанкціонованого підключення закладних пристроїв до ліній.	
Доступ до ліній зв’язку, крос-панелям, міні – АТС та інших елементів системи забезпечити обмеженим.	Обмеження визначаються і документами і організаційно-технічними заходами.	
Не розміщувати обладнання мережі (маршрутизаторів, АТС, кроса і.т.д.) на зовнішніх стінах об’єкту.	В протилежному випадку велика вірогідність проведення СДВ з-за межі КЗ.	
Не використовувати загальну технологію прокладання провідних ліній зв’язку і сигналізації паралельно. Використовувати багато парні кабелі з витими парами.	Інакше за допомогою плаского електрода та ТЗ СДВ обладнання може бути виведене з ладу за 10 – 30 с.	
При закупівлі обладнання захисту забезпечити його мінімальний рівень захисту повинен відповідати ГОСТ Р 50746-95 при ступені жорсткості випробувань 3 – 4.	Амплітуда випробувального імпульса повинна бути 1 кВ для 3 ступеня, або 2 кВ для 4 ступеня випробувань.	
Для 1 рубежу встановити захист усіх провідних ліній від наднапруги газовими розрядниками та варисторами. Кабелі зв’язку і сигналізації прокладати екранованими трубами, металорукавами, коробами. 	Захист встановлюється як між лініями зв’язку, так і між кожним провідником та шиною заземлення. 	
Для захисту 2 рубежу можливо використання комбінованих низькопорогових завадозахисних систем, таких як газові розрядники, варистори, комбіновані діодні обмежувачі, RC- та LC – фільтри, тощо	Бажане використання групових захисних пристроїв у вигляді шафи з замком.	
Для захисту 3 рубежу необхідно використати схеми захисту, максимально наближені до обладнання, яке підлягає захисту.	Схема захисту інтегрується з роз’ємами, розетками, комп’ютерами , тощо 	

Таблиця 10.3 Захист інформаційних систем від СДВ безпровідними лініями зв’язку
                               Захід	                  Особливості	
Головним методом захисту є екранування на всіх рубежах як апаратури, так і приміщень. При неможливості екранування кабелі прокладати в метало трубах або широкою заземленою полосою металу.	В якості екрануючого матеріалу можна використовувати метал, тканину, захисну фарбу, плівку, «тіколак», інші спеціальні матеріали.	
Багаторубіжний захист від СДВ організується аналогічно захисту мережі живлення.	                             - .. -       	
Використовувати ВОЛЗ при можливості. 	ВОЛЗ також захищає від вірогідного витоку інформації.	
В захищених приміщеннях особливу увагу приділити захисту мережі живлення. Використовувати для цього розрядники та екрановані кабелі живлення.	Традиційні захисні фільтри в даному разі не захищають від СДВ.  	
Забезпечити відсутність паразитних випромінювань як ОТЗ, так і ДТЗС.	Випромінювання не тільки демаскують апаратуру, а й забезпечують прицільне наведення електромагнітних ТЗ СДВ.	
Персоналу служби безпеки мати на увазі, що СДВ здійснюється з-за межі КЗ, а діє на всій території КЗ. 	Використати телемоніторинг зони поблизу об’єкта.               	

     	Крім прямої дії електромагнітного випромінювання на елементи інформаційної системи, необхідно зменшувати наведення в дротах живлення та інших дротах, які виходять за межі КЗ. Використання захисних фільтрів потребує при цьому максимально ефективного заземлення у всьому діапазоні частот. Екранування потрібно проводити нерозривним екраном за всією довжиною кабелів. 
     	Заземлення мережі не впливає на передавання сигналу екранованим кабелем. 
     	На відносно низьких частотах опір мережі заземлення малий і заземлення ефективне. При зростанні довжини шин заземлення хвильовий опір дротів заземлення зростає і дріт починає вести себе як індуктивність. Для транспортування даних представляє інтерес смуга частот значно вища за 100 кГц. У той же час шина заземлення з 20…30 мм. дроту на частотах вище 20 МГц перетворюється на антену. На ВЧ починає проявлятися скін-ефект, тому будь-яка електромагнітна хвиля легко відбивається від поверхні екрану. 
     	Заземлення екрану допомагає захисту від НЧ електричних полів, а захист від магнітних полів здійснюється за рахунок сплетіння дротів в виту пару. Цей метод ефективний для частот, приблизно, до 30 МГц.
     	Заземлення екрану з двох сторін магістралі може призвести до появи струмової петлі в якій магнітне поле генерує струм.  Його напрям такий, що створює вторинне магнітне поле, яке намагається нейтралізувати первинне наведене поле. Таким чином, двостороннє заземлення додатково захищає від випадково наведених магнітних полів. 
     	При використанні двостороннього заземлення для випадкових струмів створюється альтернативний шлях протікання мережею заземлення. Якщо струми достатньо великі, кабельний екран не впорається з ними. У цьому випадку, щоб відвести випадкові струми від екрана, для них необхідно забезпечити інший шлях, наприклад паралельну шину для «землі». 
     	На надвисоких частотах повний імпеданс захисної мережі підвищується, тобто зникає електричний контакт з землею. Щоб виключити роботу екрану як антени потрібно з’єднати екран з будь-якою точкою, в якій потенціал не змінюється з часом – «локальною землею». Завдання вирішується за рахунок розподільної шафи великого розміру де здійснюється з’єднання усіх металевих часток і, таким чином, великий провідниковий об’єкт набуває властивості «локальної землі». 
     	Захищеність ТЗ від дії СДВ визначається як зовнішніми засобами захисту, так і внутрішніми властивостями самого ТЗ. Система стандартизації визначає захищеність ТЗ за рахунок встановлення критеріїв якості функціонування ТЗ при випробуваннях щодо їх завадозахищеності у складних електромагнітних умовах. Для цього корисно використовувати такі документи:
     	ГОСТ 29073-91 «Совместимость технических средств измерения, контроля и управления промышленными процессами электромагнитная. Устойчивость к электромагнитным помехам. Общие положения» (МЭК 801); 
     	ГОСТ 29191-91 (МЭК 801-2-88) «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Технические требования и методы испытаний»;
     	ГОСТ 29156-91 (МЭК 801-4-88) «Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Технические требования и методы испытаний»;
     	ГОСТ Р 50033-98 «Радиопомехи индустриальные от устройств, содержащих источники кратковременных радиопомех. Нормы и методы испытаний»;
     	ГОСТ Р 50627 визначає ступінь жорсткості випробувань та методи випробувань технічних засобів на стійкість до дії динамічних змін напруги живлення за рахунок коротких замикань, або різких змін навантаження; 
     	ГОСТ Р 50839-95 «Устойчивость средств вычислительной техники и информатики к электромагнитным помехам»;
     	ГОСТ Р 50746 «Совместимость технических средств электромагнитная. Технические средства для атомных электростанций»;
     	ДСТУ 30374-95/ГОСТ Р 5007-92 надає технічні вимоги до ступеня жорсткості випробувань та методи випробувань на стійкість до наносекундних імпульсів високих енергій в мережах живлення за рахунок перехідних процесів від блискавок та різноманітних комутацій;
     	ГОСТ 23872-79 «Совместимость радиоэлектронных средств электромагнитная. Номенклатура параметров и классификация технических характеристик»;
     	ГОСТ 22012-82 «Радиопомехи индустриальные от линий электропередачи и электрических подстанций. Нормы и методы измерений»;
     	ГОСТ 29216-91 «Радиопомехи индустриальные от оборудования информационной техники. Нормы и методы испытаний». Завади тут регламентовані в діапазоні частот від 0,15 до 1000 МГц.
     	ГОСТ 22505-83 (СТ СЭВ 3894-82) «Радиопомехи индустриальные от приемников телевизионных и приемников радиовещательных частотно-модулированных сигналов в диапазоне УКВ. Нормы и методы испытаний»;
    	ГОСТ 23511-79 «Радиопомехи индустриальные от электрических устройств, эксплуатируемых в жилых домах или подключаемых к их электрическим сетям. Нормы и методы испытаний»;
     	ДСТУ 30428:2004 «Радіозавади індустріальні від апаратури проводового зв’язку. Норми та методи випробувань»;
     	ГОСТ 12.1.006 – 76 «Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности»;
     	ГОСТ 51318.22-99 (22-97),  ГОСТ51317.6.3-99, МЭК 61000-4-6-96, тощо.
     	У США вимоги до електромагнітної сумісності визначаються правилами, розробленими Федеральною комісією зв’язку (ФКЗ), в Японії – японською комісією щодо радіозавад (ЯКРЗ), в Германії – германським товариством електротехніків (ГТЕ). Також є діючою Міжнародна спеціальна комісія щодо радіозавад (МСКР). Вимоги МСКР вміщують у собі вимоги ЯКРЗ та ГТЕ. Тобто вимоги МСКР є найбільш жорсткі з наведеного переліку європейських стандартів. В країнах Європи (Австрія, Фінляндія, Норвегія, Швеція, Швейцарія) також діючим є вимоги Європейської комісії (ЄК).
     	Щодо структури міжнародних нормативних документів, таке питання достатньо докладно висвітлюється в зарубіжній довідниковій та науковій літературі. Найближчим до України виданням є реферативні видання Всеросійського Інституту наукової та технічної інформації Російської Академії Наук та Міністерства Науки та Технічної Політики Російської Федерації. Наприклад, «Радиотехнические устройства и системы». М.: Экспрес информ., Науч. ред., к.т.н., С.Н. Гребенников, №20, 1994,с.2-58., у рефераті: В.М.Мещанкин. «Практический курс по измерению характеристик ЭМС приборами фирмы Хьюлетт Паккард» (Hewlett Packard EMC/EMI Seminar. Moskow, October 19, 1993, 1-53). 
Один з підходів, який визначає захищеність ТЗ можна розглянути на прикладі ПК [38, 39], для яких ми вже визначили раніше основні елементи, які наражаються дії СДВ. При такому підході елементи ТЗ розглядаються як такі, які здатні поглинати певну порцію енергії без порушення працездатності. Така властивість має назву енергопоглинаючої здатності (ЕПЗ) компонентів ТЗ (ПК). Наприклад, при дії СДВ на мережу електроживлення ПК, найпершим фрагментом схеми ПК, який приймає удар, є блок вторинного живлення

Рис. 10.1 Схема типового блоку ВДЖ

Вхідний фільтр першим приймає удар СДВ, і при цьому має найменший рівень енергопоглинаючої здатності (ЕПЗ), адже він призначений для зворотної задачі, - загасання ВЧ імпульсів малої потужності від ПК в мережу живлення. Котушки фільтра мають пробивний опір 2500 В. Якщо це єдиний LC фільтр на вході, тоді для проникнення СДВ достатньо 2 кВ з потужністю 1…2 Дж та крутими фронтами. 
Конденсатори С1, С2 мають ЕПЗ 300 мДж та характеристики, згідно таблиці, наведеної нижче. 

Таблиця 10.4 Характеристики елементів схеми на рисунку 10.1
Елемент	Тип	ЕПЗ, Дж	Межева ЕПЗ, Дж	Стійкість ізоляції, В	Примітка
	
С1, С2   	Конденсат-тор	0,3	(3-4000)⋅10-3	1200	Робоча напруга змінного струму-250В постійного       -1000В	
L1,L2     	Дросель	0,1	(3-4000) ⋅10-3	2500	Головне – ізоляція між котушками	
С3,С4	Конденсат-тор	0,002	(3-4000) ⋅10-3	1200		
VR1	Варистор	20/40/70/140 Згідно діаметрам, мм	(3-4000) ⋅10-3		Швидкість 25 нс, та від наносекундних імпульсів не захищає	
VD1 - VD4	Діоди	<1	(0,1 - 1000) ⋅10-3	600 – 1000   	Припустима амплітуда імпульсу струму 60/100/200 A. Для мі крозборок  - 2/3/4 A	
Q1,Q2	Транзистор	<1	(20-1000) ⋅10-3	500 - 800		
C5-C6	Конденсат-тор	15	(20-1000) ⋅10-3	500	Ізоляція пробивається при τі > 0,5 мс	

     	Розгляд таких даних дозволяє визначати не тільки ступінь захищеності, а і робити висновки відносно наслідків порівнянь методів випробувань з стандартами щодо стійкості. Наприклад, при випробуваннях ПК згідно ГОСТ 30374-95/ГОСТ Р 50007-92 та IEEE Standard 587-1980 і аналогічним, амплітуда випробовуючих імпульсів має бути >1,5 кВ, але їх довжина складає 20 мкс, а це означає, що конденсатори не мають часу на зарядження до напруги пробою. Таким чином, тестування ПК ніяк не гарантує захисту від навмисного СДВ.
     	Варистор є головним пристроєм захисту від СДВ. Якщо класифікаційна напруга варистора 275 В, тоді він починає працювати від 600 В та обмежує амплітуду імпульсної напруги на рівні 710 В. Але частіше використовують  варистори з класифікаційною напругою 420 або 460 В. Вони обмежують напруги на рівні 1100…1240 В при малих струмах, а для великих струмів ці значення напруг ще більші. Швидкість варистора 25 нс, тому від наносекундних імпульсів він взагалі не захищає. Крім того, варистор має допустиму теплову потужність – одиниці Ватт. Це означає, що при імпульсах великої довжини він просто «перегорить». 
     	Захищеність діодів мостової схеми VD1 – VD4 та конденсаторів С5-С6 загалом дуже низька. Конденсатори мають ЕПЗ порядку 10…15 Дж при загальній напрузі пробою 480…500 В. Довжина імпульсів для пробою ізоляції С5,С6 має бути 5 мс з урахуванням термістора TR1. Зворотна допустима напруга діодів складає 1000 В та ЕПЗ – 1 Дж. При цьому ТС СДВ генерують імпульси СДВ, які «обходять» варисторний захист, для чого використовують різницю напруги пробою конденсаторів та напруги, при якій варистори ефективно обмежують напругу (воно перевищує напругу пробою конденсаторів на 70…140 В). Після пробою конденсаторів виникає додатковий імпульс струму через діоди мосту, який при «гарячому» термісторі досягає 1000 А. Це майже гарантує вихід з ладу діодів та транзисторів інвертора.
          Загальний результат вказує на те, що реального захисту від СДВ пристрої ЕПЗ ВДЖ ПК не мають, і потребують або зовнішнього захисту, або переробок за рахунок зміни елементів схеми на інші номінали. 
     	Крім того, очевидно, що найбільш вразливим є ПК при СДВ з характеристиками: енергія – 15…25 Дж; напруга – 500…600 В; довжина імпульсу – 5 мс.
     	Радіотехнічне обладнання потребує захисту від:
–	потужних імпульсних завад в мережі живлення від розряду блискавки, електрозварювання, роботи кондиціонерів, електротранспорту, станків та електропічок, електроприводів двигунів, тощо;
–	перепадів напруги при нестабільності систем живлення;
–	НЧ та ВЧ завад в мережі живлення, отриманих від роботи інших приладів, під’єднаних до загальної мережі первинного живлення;
–	навмисного пошкодження ТЗ та інформації за рахунок підключення до мережі живлення спеціальних засобів деструктивної дії.
     	Для зовнішнього захисту радіопристроїв від дії завад використовують різновиди фільтрів, таких, як супресори, призначені для фільтрування шкідливих сигналів в поєднувальних багатопровідних кабелях зв’язку між монітором та системним блоком ПК, суперфільтри великої потужності (від 5 до 65 кВа) для захисту будівель та приміщень з засобами обчислювальної техніки, трансформаторні підстанції завадозахищені для комп’ютерних центрів потужністю від 1,6 до 10 кВа, пристрої електроживлення завадозахищені з коригуванням напруги для комп’ютерних центрів потужністю від 5 до 15 кВа, трансфільтри для індивідуального захисту радіозасобів, серверів, робочих станцій, АТС, тощо.

Розділ 11 ТИПОВІ РІШЕННЯ ЗАДАЧ В ГАЛУЗІ ТЗІ

Проведення спеціальних досліджень у галузі ТЗІ передбачає необхідність вирішення великої кількості задач, пов’язаних з проведенням вимірювань, обробкою результатів вимірювань, розрахунками характеристик сигналів та спектрів, тощо. Такі задачі відрізняються різноманітністю і основою для їх рішень є такі напрямки базових дисциплін як загальна фізика, загальна радіотехніка, радіофізика, теоретичні основи електротехніки, електричні ланцюги та сигнали, спектральний аналіз, статистична радіотехніка, антени та прилади НВЧ, теорія інформації та кодування і інші учбові напрямки. Враховуючи різномаїття базових дисциплін, розділ пов'язаний з рішенням прикладних задач є обов’язковим для самостійного вивчення і таким, який вимагає залучення матеріалу, отриманого з зазначених вище дисциплін. До завдань розроблених викладачами НТУУ «КПІ» додані завдання з комплекту завдань ІІ етапу Всеукраїнської студентської олімпіади з напрямку «Інформаційна безпека» (м. Дніпропетровськ, 7-9 квітня 2009 р.).

Задача 1
     	У приміщенні проходить нарада де розглядають конфіденційні питання. Стіни приміщення створюють собою акустичну перешкоду з рівнем звукового поглинання Мс=40 дБ. Відстань від стіни до зони переговорів становить r1= 2 м. Рівень мовного сигналу при переговорах такий, який створює при його вимірах на відстані 1 метр звуковий тиск М=0,1 Па. За межами приміщення рівень акустичного фону від ізотропних джерел звуку становить Вф=40 дБ, та розташована апаратура прослуховування (акустичний приймач). Гранична чутливість приймача становить γгр = 0 дБ. Коефіцієнт спрямованості мікрофона приймача становить G=10 дБ, а граничне відношення с/ш на виході приймача, при якому можливе перехоплення, становить L = - 6 дБ. 
     	Визначити. На якій максимальній відстані від стіни rмакс за межами приміщення переговорів можливе розміщення акустичного приймача.
     	Рішення: Загалом, співвідношення між дальністю прослуховування та рівнем мови можна визначити за формулою:
L = M – Bф – 20lg(r∑) + G - γгр                                          (11.1)
     	При такому визначенні величина r∑ складається з двох частин: r∑ = r1 + rмакс. Оскільки r1 є величина відома, то визначення r∑ дозволить отримати значення питомої rмакс. 
     	Рівень мовного сигналу М=0,1 Па наведений в одиницях звукового тиску, який може бути переведений в  М1 [дБ], за умови граничної чутливості (0 дБ) слуху М0 = 2⋅10-5 Па. 
М1 = 20lg(М/М0) = 20⋅3,7=74 дБ.
     	З урахуванням звукового поглинання стіни Мс=40 дБ, від значення М1 залишається гучність мови за стіною М = М1 – Мс = 74 – 40 = 34 дБ.
     	Після підстановки отриманих значень, формула (11.1) має вигляд:
                                         - 6 = 34 – 40 – 20lg(r∑) + 10 – 0 .
     	Звідки: r∑ = 3,16 м. 
     З урахуванням r1= 2 м, отримуємо питому величину rмакс = r∑ - r1=1,16 м.
     Відповідь: rмакс =1,16 м.

Задача 2
В прямокутному приміщенні для нарад (виділене приміщення) проводяться вимірювання характеристик акустичних полів від різних джерел звуку. Поблизу однієї зі стін приміщення розташовані приймач звукових коливань М та джерело звуку З, яке випромінює тестовий сигнал на частоті ω =1 кГц, як наведено на рисунку. Приймач звукових коливань не рухається, а джерело звуку переміщується у напрямку від приймача до стіни з швидкістю v = 3 м/с. 

     	Визначити. Частоти звукових коливань, які отримає приймач М. Швидкість звуку вважати рівною vз = 340 м/с. 
     	Рішення: Приймач М отримує звукову хвилю ω1≠ω безпосередньо від джерела звуку З, а також ω2≠ω відбиту від стіни. Оскільки джерело звуку рухається, буде спостерігатися доплерівське зміщення частот коливань, отриманих від визначених джерел. Як наслідок, за рахунок складання близьких коливань у місці приймання М, приймач отримує частоту биття як різницю частот складових коливань. Ефект Доплера можна визначити співвідношенням
ω1= ω ⋅ ( vз+vпр)/( vз-v),
де: vпр – швидкість приймача. При цьому v є величиною алгебраїчною, тобто v>0, якщо джерело звуку зближується з приймачем і v<0, якщо джерело та приймач віддаляються. 
     	Враховуючи, що у нашому випадку vпр=0, а також v<0 отримуємо
ω1= ω ⋅ vз/( vз+│v│) = 991,2 [Гц].
     	У той же час джерело звуку наближається до стіни. Частота коливань, які сприймаються стіною і надалі відбиваються від неї, складає:
ω2= ω ⋅ vз/( vз-│v│) = 1008,9 [Гц].
     	Коливання частотою ω1 накладаються на коливання з частотою ω2 і створюють биття з частотою:
ωбит= ω ⋅2⋅ vз ⋅ │v│/( vз2- v2)  = 17,6 [Гц].

Задача 3
На території військової частини встановлена станція сигналу прицільних перешкод з потужністю Рш = 10 Вт. Ця станція створює перешкоди у смузі частот ∆fш=100 кГц при середній частоті шумового сигналу, яка співпадає з середньою частотою спектру небезпечного сигналу, створюваного ТЗПІ штабу частини. Антена станції перешкод направлена на місце можливого розташування пристрою перехоплення за межами частини на відстані R=1000 м., та має коефіцієнт підсилення К=2.
У місці можливого перехоплення проводяться виміри радіочастотної обстановки за допомогою селективного вольтметра з антеною (приймачем). Смуга частот приймача при вимірюваннях була встановлена ∆fп = 20 кГц. При цьому виміри показали, що при відключеній станції перешкод, рівень напруженості електромагнітного поля створюваного ТЗПІ штабу частини у місці можливого перехоплення становить Етзпі = 40 мВ/м. 
     	Визначити. Яким буде відношення с/ш у місці можливого перехоплення, якщо станція перешкод буде працювати.
    	Рішення: Спочатку потрібно визначити величину дієвого значення напруженості поля у місці можливого перехоплення Еш, створеною станцією перешкод. Для цього маємо потужність передавача та відстань до станції. Якщо розглядати станцію перешкод як джерело ізотропного поля (без урахування направленості антени) тоді через кожний м2 поверхні сфери, що оточує джерело перешкод, проходить потік потужності, визначений вектором Пойтінга:
П = Рш / (4π R2) [Вт/м2],
     де: 4π R2 – поверхня сфери.
     	З іншого боку теорія поля надає інший вираз для визначення вектора Пойтінга:
П = Ед2 /(120π) [Вт/м2],
     де: Ед – дієве значення напруженості поля, яке у нашому випадку є Еш. 
     	Звідси визначається співвідношення між рівнем напруженості поля від джерела з визначеною потужністю:
     Еш = √(30Рш)/R [В/м], або з урахуванням направленості антени 
     Еш = √(30РшК)/R.
Звідси, для нашого випадку Еш = 24 [мВ /м]. 
     	Але приймач працював у смузі частот ∆fп = 20 кГц, а шумовий сигнал створювався в смузі частот ∆fш = 100 кГц, тому фіксував п’яту частину потужності сигналу, або по відношенню до напруженості поля мав би зафіксувати величину напруженості при смузі прийому 100 кГц, Е1тзпі :
                       Е1тзпі = Етзпі ⋅ √(∆fш /∆fп) = Етзпі ⋅ √5 = 90 [мВ/м].
     	Тепер можна визначити питоме значення с/ш таким чином:
                       с/ш = 20lg(Е1тзпі / Еш) = 20lg(90/24) = 11, 4 дБ.
     	Відповідь: с/ш =11, 4 дБ.

Задача 4 
Вирішуючи Задачу 3 вважати, що вимірювання рівня напруженості електромагнітного поля приймачем Етзпі+ш= 40мВ/м здійснювалися в умовах працюючої станції перешкод.
     	Рішення: При прийманні сигналу у такому випадку величина прийнятого приймачем сигналу є суміш с+ш. Тоді Е1тзпі одержує сенс Етзпі+ш , для якого справедливим є відношення:
Етзпі+ш = √( Е1тзпі2 + Еш2) = 90 [мВ/м], звідки: Е1тзпі = √( Етзпі+ш2 - Еш2). З урахуванням Еш=24[мв/м], маємо:
                                            Е1тзпі = 86,7 [мВ/м].
     	Звідки питома величина:
                                            с/ш = 20lg(Е1тзпі / Еш) = 11.2 дБ.
     	Відповідь: с/ш = 11,2 дБ.
 
Задача 5 
Випромінювальна антена у вигляді диполя розташована в повітрі та має дієву висоту h=2 м. Антена випромінює сигнал на частоті f1 =10 МГц. 
1.	Який струм потрібно пропустити через антену щоб забезпечити потужність випромінювання Pвип = 40 Вт.
2.	Якщо частота випромінювання буде складати f2 = 100 МГц, якої висоти h1 потрібно взяти антену щоб забезпечити ту саму потужність випромінювання.
     	Рішення: 
1. Опір випромінювання R для  випромінюючого диполя: 
R = 2⋅π⋅Zв⋅l2 /(3⋅λ2).
     	У наведеному виразі довжина випромінюючого диполя складається з довжини антени та довжини її дзеркального зображення, тобто l=2⋅h. Опір антени дорівнює половині опору диполя:
Rант=R/2=(1/2)⋅(2⋅π/3)⋅Zв⋅(2⋅h/λ)2=(4⋅π/3)⋅Zв⋅(h/λ1)2.
     	Довжина хвилі λ1=v/f1=30 м.
     	За формулою для Rант опір випромінювання Rs= Rант при хвильовому опорі середовища Zв=377 Ом  складає Rs=7 Ом.
     	Потужність випромінювання P=I2Rs. Звідси I=√(P/Rs)=2,4 А.
2. Потужність випромінювання P=I2(4⋅π/3)⋅Zв⋅(h/λ)2=k⋅h2/λ2. Тобто для 
такої ж потужності P довжина антени і довжина хвилі пов’язані рівнянням h2/λ12 =h12/λ22. Тут величина λ2 визначена для частоти f2=100 МГц і складає λ2=3 м. Тоді питома величина складає:
h1= h⋅λ2/ λ1 =20 см.

Задача 6 
(Л.А.Бессонов. Теоретические основы электротехники: Электромагнитное поле. Учебник для студентов вузов.-7-е узд., перераб и доп. – М.: Высш. Школа, 1978.- 231 с., с ил.)
Відрізком лінійного дроту довжиною dl= 2 см протікає змінний струм з діючим значенням І=0,1 А. Частота струму f=109 Гц. 
     	Визначити. Потужність випромінювання від цього дроту.
     	Рішення: Довжина хвилі для f=109 Гц складає λ=30 см. 
     	Потік вектору Пойтінга через елемент ds сферичної поверхні радіусом R є потужність Рс, яка випромінюється елементом струму:                                       
                                    ∮Пds = Рс = RсІ2,
     де: І=Ім/√2 – діюче значення струму при Ім – амплітуді струму. Опір випромінювання Rс=2πZ(dl)2/3λ2. Тут  Z=√(μ0/ε0)=377 Ом – хвильовий опір повітря. Звідси:
               Rс=2⋅π⋅377⋅22/(3⋅302)=3,5 Ом.
     Тоді: Рс = RсІ2 = 3,5⋅0,12= 0,035 Вт.

Задача 7
Для будування відведена площа території розміром 45,72 х 15,24 м2. На глибині z = 15 м виміряне значення опору грунту ρ = 25 Ом⋅м. Опір заземлення повинен бути R ≤ 1 Ом. Для стрижньового заземлювача визначити кількість стрижнів, глибину їх занурення та площу заземлювача.
     	Рішення: Вихідна площа становить 45,72 х 15,24 = 698 м2. Величина ρ = 25 Ом⋅м становить половину значення, яке є прийнятим для ρ при розрахунках за Рис. 5.5 б), тобто значення R=2 Ом за Рис. 5.5 б) відповідає R = 1 Ом. Дані щодо заземлювача отримуємо такими: десять стрижнів діаметром 19,1 мм, рівномірно розташованих на заданій площі та занурених на 3,05 м, або три стрижні того ж діаметру, розташованих на такій самій площі і занурених на 9,14 м. 
     	При проведенні розрахунку мають вводитися поправки для врахування:
–	підвищення опору заземлення, зумовленого корозією та старінням;
–	опору стрижнів та з’єднувальних кабелів;
–	перехідного опору з’єднань;
–	зміни опору грунту добовому, сезонному, часовому.
Зазвичай приймається 50% запас, що означає необхідність розрахунку 
опору для величини R = 0,5 Ом. Для отримання корегованого значення можна змінювати занурення, кількістю стрижнів та (або) площу заземлювача. Тоді, для даного випадку можна використовувати: десять стрижнів діаметром 19,1 мм, які є рівномірно розташовані на площі А = 698 м2 і заглиблених на 9,14 м, або сім стрижнів з таким самим діаметром, які рівномірно розташовані на площі А = 1115 м2 і занурені на 9.14 м. 

Задача 8 
Під будівлею, де при зміні кліматичних умов параметри грунту не змінюються, повинно бути побудованим сіткове заземлення. Площа будівлі 232,1 м2. Опір заземлення має складати R = 1 Ом. Опір грунту ρ = 50 Ом⋅м на глибині z = 0,914 м (на більшій глибині грунт є скальним).
     	Визначити можливість побудови системи заземлення та оцінити її необхідні параметри.
     	Рішення: Враховуючи флуктуації опору внаслідок старіння та атмосферних умов приймемо R = 0,5 Ом. Згідно Рис. 5.6 в) необхідне значення опору на площі А = 232,1 м2 отримати не можна. Його можна отримати на площі а = 2750 м2 при десяти вічках на сторону. Згідно Рис. 5.6 б) підвищення площі сітки або кількості вічок на сторону незначно зменшує опір заземлення. У цьому випадку можна використати сітку мідну з дроту діаметром 6,4 мм площею 52,5 м2 з 10 вічками на сторону, занурену на глибину z = 0,914 м. Площа сітки може бути зменшеною при обробці грунту для зменшення його опору. Для подальшого збільшення ефективності заземлення необхідно під‘єднати систему заземлення до підземних комунікацій великого розміру, а саме, трубопроводів водяного постачання або газопроводів. 

Задача 9 
У приймачі, який працює в діапазоні частот 2…30 МГц, необхідно загасити фільтром завади на частотах 1,9 та 32 МГц. Очевидно, що потрібно використати фільтр НЧ (fc = 32МГц) та фільтр ВЧ (fc = 1,9 МГц). Крім того, необхідно загасити на 60 дБ заваду від телевізійного передавача потужністю 50 мВт на частоті f = 512 МГц, на 40 дБ від 2-го каналу телебачення f = 54 МГц та від радіолокаційної станції на частоті 3350 МГц. 
     	Визначити можливості фільтрів. Фільтри мають бути мініатюрними, тому рознімачі є недоцільними. Фільтри мають бути екранованими. 
     	Рішення: Визначимо конструктивні параметри фільтра. Орієнтуватися будемо на вимоги до послаблення 2-го каналу телебачення. 
     	З Рис. 5.12 витікає необхідність у використанні LC фільтра з 9 реактивних елементів, оскільки f/fc=54/32=1,69, а необхідне загасання дорівнює 40 дБ. При цьому для частоти 512 МГц загасання буде ще більшим, а саме – 100 дБ (f/fc=512/32=16). 
     	Як видно з таблиці до Рис. 5.13 вплив паразитних параметрів елементів фільтра та наявності паразитного зв’язку між входом і виходом частотний діапазон ефективної роботи фільтра обмежується ДМХ діапазоном, де загасання досягає 60 дБ (а це більше ніж 40 дБ, які необхідні). Однак для 14-го каналу телебачення загасання недостатнє (40 дБ, замість 60). Для сигналів радіолокаційної станції загасання не перевищить 20 дБ (f/fc=3350/32=105).

Задача 10 
Визначити зміни загасання сітьового фільтра, отриманих для вхідного та вихідного опору 50-омного фільтра при його підключенні до мережі живлення.
     	Нехай джерело живлення забезпечує номінальну напругу 115 В та зменшує її при навантаженні 100 А на 5%. 
     	Рішення: Джерело живлення має внутрішній опір zg (Рис. 5.15), яке визначається з виразу:
                                Ug = eg – Izg =eg ⋅(1-0,05),
     таким чином:
                              zg = 0,05eg/I = 0,05⋅115B/100A=0,06 Ом. 
     	Навантаження, яке вживає струм І=55 А, має опір 
                              zl =Ul/Il = 110B/55A = 2 Ом.
     	Значення опору джерела 0,06 Ом та навантаження 2 Ом на частоті 60 Гц зустрічаються часто. 
     	Якщо фільтр складається з одного елемента (конденсатора С або індуктивності L), тоді виміряне загасання залежить від того, чи вимірюється воно в коаксіальній 50-омній вимірювальній схемі (назвемо це – випадок 1) або в реальній (назвемо це – випадок 2). 
А[дБ] = 20lg[1+ (jωCzgzl)/( zg +zl)] = 20lg[ωCzgzl/( zg +zl)]
для ωC»( zg +zl)/( zgzl).
При zg =zl =50 Ом, ωC=0,04, fc = 10 кГц, C=0,63 мкФ.
                          А[дБ] = 20lg[1+ jωL/( zg +zl)]= 20lg[ωL/( zg +zl)],
з урахуванням ωL» zg +zl.
При zg =zl=50 Ом, ωL=100, fc = 10 кГц, L=1 мГ. 
     	Як видно з рис. 5.15 для фільтра, у якого С=0,63 мкФ, або L=1 мГ (для випадку 1) частота зрізу дорівнює 10 кГц, а нахил АЧХ поза смугою пропускання має значення 20 дБ/декаду. При цьому на частоті, наприклад 10 МГц, загасання дорівнює 60 дБ.
     	Однак при zg =0,06 Ом та zl = 2 Ом (випадок 2) частота зрізу підвищується для ємнісного фільтра з 10 кГц до 4,3 МГц, а для індуктивного – до 490 кГц. При цьому досяжне загасання на частоті 10 МГц зменшується у ємнісного фільтра на 52 дБ, а у індуктивного – на 33 дБ, відносно 50-омної системи.

Задача 11 [20] 
При вимірах випромінювань від генератора періодичних імпульсів та генератора шуму вимірювальним приймачем електромагнітного поля з смугою ∆f1=10 кГц, вимірюється вхідна напруга  30 мкВ. 
     	Визначити: Як зміняться результати вимірювань, якщо в приймачі смуга пропускання стане ∆f2=1 МГц?
     	Рішення: Для генератора імпульсів згідно виразу для когерентного широкосмугового сигналу:
                                          ∆Uког=20lg(∆f2/∆f1),
маємо:     U[дБмкВ] = 30 [дБмкВ] + 20 lg(1[МГц]/10[кГц])=70[дБмкВ].
         Для генератора шуму, згідно виразу для некогерентного широкосмугового сигналу: ∆Uнеког=10lg(∆f2/∆f1),
маємо:
U[дБмкВ]= 30[дБмкВ] + 10 lg(1[МГц]/10[кГц])=50[дБмкВ].

Задача 12 
На поверхню провідної пластини з сталою провідністю γ[(Ом⋅м)-1], яка використовується в якості електромагнітного екрану, падає електромагнітна хвиля з частотою f=50 МГц. Величина абсолютної магнітної проникливості середовища μс=μμ0 визначається величинами сталої магнітної проникності μ0=1,256⋅10-6 [Гн/м] та відносною проникністю μ=103. Нехай також γ=107 (Ом⋅м)- 1. Приймемо, що μ не залежить від напруженості поля Н. 
     	Визначити: Для визначення необхідної товщини екрану знайти величину скін-ефекту як глибину проникнення, а також знайти довжину хвилі в середовищі проникнення.
     	Рішення: Під глибиною проникнення ∆ розуміють відстань вздовж напрямку розповсюдження хвилі у товщі середовища, на якому амплітуда падаючої хвилі зменшується в е=2,71 рази. Визначення глибини проникнення ілюструється виразом: е-k∆ =е-1 . Тобто k∆=1, або ∆=1/k, де: декремент загасання k=√(ω γ μ с/2), де: ω=2πf. 
     	Визначимо величину k:
k= √(ω γ μс/2)= √{(2⋅π⋅50⋅106⋅107⋅1,256⋅10-6⋅103)/2}=14⋅105 м-1.
     	Глибина проникнення дорівнює:
∆=1/k= 0,7⋅10-6 м.
     	Під довжиною хвилі в провідниковому середовищі розуміють відстань проходження хвилі при якому фаза її коливань змінюється на 2π. Тобто: kλ=2π.
     	Звідси  λ=2π/k = 2π/14⋅105= 0,45⋅10-5 м., або 4,5 мкм. 

Задача 13 
У якості електростатичного екрану використовується дротяна сітка великої площі з квадратним вічком. Фрагмент екрану у вигляді відрізку дроту АБ підвержений наведенню струму таким чином, що в точку А струм втікає, а з точки Б знімається. 
     	Визначити величину струму на відрізку АБ.
     	Рішення: Якщо струм і наводиться через точку А, а знімається на нескінченності, тоді, з точки зору симетрії, дротом АБ протікає струм і/4. З іншого боку, якщо з точки Б знімається струм і який наведений на нескінченності, очевидно, що у дроті АБ протікає струм і/4. Таким чином, сумарний струм на дроті АБ складає і/2.

Задача 14 
Для узгодження опорів з ціллю мінімізації ПЕМВ лінії без втрат, яка має хвильовий опір Zв1=100 Ом, з навантаженням Zн=Rн=400 Ом, між основною лінією та навантаженням під’єднаний чвертьхвильовий відрізок лінії без втрат з хвильовим опором Zв2. В основній лінії спостерігається режим біжучої хвилі. 
Визначити. Хвильовий опір Zв2 та напругу на навантаженні U2. На вхід лінії подана напруга U1=100 В.
Рішення: Вхідний опір навантаженого чвертьхвильового відрізку лінії Zвх= Z2в2/ Zн. Для забезпечення в основній лінії режиму біжучої хвилі повинна виконуватися умова Zвх= Zв1=100 Ом. Таким чином:
                         Zв2=√( Zвх⋅ Zн)= √( Zв1⋅ Zн)=√(100⋅400)=200 Ом.
За умови відсутності втрат в основній лінії діюче значення напруги на вході відрізку узгодження лінії U(λ/4) буде дорівнювати напрузі на вході U1=100 В. Якщо прийняти, що початкова фаза комплексу Ů (λ/4) дорівнює нулю:
Ů (λ/4)=100еj0.
Цей комплекс пов'язаний з комплексом напруги на навантаженні Ů2 відомим співвідношенням:
Ů (λ/4)= Ů2 ⋅ cos(βλ/4)+j⋅ Zв2 ⋅ (U2/ Zн)⋅sin(βλ/4);
з урахуванням βλ/4=(2π/λ)⋅ λ/4= π/2 маємо:
                        Ů (λ/4)=j⋅Zв⋅ Ů2/ Zн⋅sin(π/2)=j⋅ Zв2⋅ Ů2/ Zн. 
Тоді для напруги на навантаженні отримуємо:
                        Ů2= Ů (λ/4)/(j⋅ Zв2/ Zн)= 100еj0/(j⋅200/100)=-j200;
                        U2=200 В.   

Задача 15 
Необхідно послабити сигнал від ТЗПІ, який передається до навантаження резистивно-ємнісного характеру Сн, Rн, при умові мінімізації спотворень форми сигналу. 

Для цього може використовуватися схема дискретного атенюатора, створеного елементами R1, R2, R3 та перемикачем, наведена на рисунку. 
     	Визначити. Якими елементами схеми та з якими величинами елементів необхідно доповнити наведену схему, щоб виконати умову мінімізації спотворень вхідного сигналу?
     	Рішення: Умова мінімізації спотворень вхідного сигналу означає незалежність коефіцієнту передачі атенюатора k=Uвих/Uвх від частоти. Тобто необхідно забезпечити визначені загасання вхідного сигналу у широкій смузі частот. Виконанню цієї умови перешкоджає наявність частотнозалежного елементу, – конденсатора Сн, який має імпеданс Zс=(jωCн)-1. Таку частотну залежність неможливо виключити але можливо компенсувати за рахунок паралельного під’єднання до елементів R1, R2, R3 додаткових конденсаторів С1, С2, С3. При цьому необхідно забезпечити відповідний підбір величин ємностей цих конденсаторів. Імпеданс Z паралельно під’єднаних опору та ємності визначається з співвідношення
1/Z=1/R+jωC=1/R(1+jωRC).
Якщо підібрати ємності так, щоб виконувалася умова:    
R1⋅C1=R2⋅C2=R3⋅C3=Rн⋅Сн,
тоді залежність імпедансів RC кіл від частоти буде однаковою. Коефіцієнт передачі як відношення імпедансів у цьому разі не буде залежати від частоти, а його величина стане такою ж як для схеми, яка складена виключно з резистивних опорів.

Задача 16 
Польовий транзистор з ізольованим затвором використовується у схемі автогенератора низької частоти. Транзистор має коефіцієнт підсилення напруги k та внутрішній опір Rвн. 

      	Визначити. Частоту генерації схеми та умови, при яких генерація зірветься. При рішенні завдання струм затвора можна не враховувати.
Рішення: Еквівалентна схема генератора наведена таким чином, що транзистор в ній замінений джерелом напруги.

	Опір витоку затвору та шунтуюча його ємність не враховуються внаслідок малого струму затвору. Зі схеми очевидно, що ILZL=ICZC та IL+IC=I, звідки I=IL(1+ZL/ZC). Завдяки взаємоіндукції E1=ILZM=jωM⋅IL . Згідно закону Ома:
k⋅IL⋅ZM = k⋅E1=I⋅Rвн+IL⋅ZL=IL⋅[ Rвн⋅(1+ZL/ZC)+ZL].
     Таким чином, імпеданси визначаються з співвідношення:
k⋅ZM = Rвн(1+ZL/ZC) )+ZL.  (1)
Але ZC=-j/(ω⋅C) та ZL=R+j⋅ω⋅L. Прирівнюючи дійсні та уявні частини рівняння (1), отримаємо два рівняння
ω2 = 1/(L⋅C) ⋅ (1+R/Rвн) та M=(R⋅Rвн⋅С+L)/k.
	З виразу для М можна вивести умову для появи нестабільності. При М≥(R⋅Rвн ⋅ C+L)/k має місце генерація. Це легко побачити, якщо вирішити рівняння (1) підстановкою ω=ω1+jω2. Оскільки залежність від часу визначається як exp(jωt), то коливання можливі при ω2<0. Підставляючи це значення ω до рівняння (1), отримаємо рішення для ω2:
-ω2 = (k⋅M-R⋅Rвн⋅С-L)/(2⋅Rвн ⋅L⋅C).
     Таким чином, ω2≤0, якщо М≥(R⋅Rвн ⋅C+L)/k. Коливання припиняться, коли М<(R ⋅ Rвн ⋅ C + L)/k.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1.	Архипов О.Є., Бородавко І.Т., Ворожко В.П. Оцінювання ефективності системи охорони державної таємниці: Монографія. – К.: Наук.-вид. відділ НА СБ України, 2007.-63 с. 
2.	О защите информации в автоматизированных системах: Закон Украины от 05.07.94 № 80/94-ВС //Безопасность информации. – 1995. - №1. – с.с. 72-75. 
3.	Закон України  «Про інформацію» [Текст]: ВВР 1992, № 48. – с. 650.
4.	Закон України  «Про державну таємницю» [Текст]: ВВР 1999, № 49. – с. 428.
5.	Хорев А.А. Способы и средства защиты информации. М.: МО РФ, 1999, 316  с. утверждено в качестве учебного пособия.
6.	Петраков А.В., Лагутин В.С. Утечка и защита информации в телефонных каналах. 2-е изд., исправл. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1997. – 304 с.: ил. 
7.	Бузов Г.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам: Учебное пособие. – М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 416 с.: ил.
8.	Конахович Г.Ф., Климчук В.П., Паук С.М., Потапов В.Г. Защита информации в телекоммуникационных системах.-К.: «МК-Пресс», 2005. – 288 с., ил.
9.	С.Чеховский. Современные методы скрытой передачи информации путем программного управления излучением компьютера. – «Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні». Науково технічний збірник. Київ, НТУУ «КПІ», вип. 7, 2003 р., с. 162-167.
10.	 Шелков. В.А. Кит Мэлтон и его музей шпионской техники. «Специальная техника». № 6, 1998, с. 84-85. 
11.	 А. Скрипник. Война подслушивающих устройств на грани дозволенного. «Всеукраинские ведомости», 25 декабря 1996, с. 6. 
12.	 «Бережи честь змолоду, а комерційну таємницю завжди». «Галицькі Контракти», «ОФІС», грудень 1994, с 27. 
13.	 Петраков А.В., Лагутин В.С. Защита абонентського телетрафика.  – М.: Радто и связь,  2002. – 504 с.
14.	 Гавриш В.А. Практическое пособие по защите коммерческой тайны. Сімферополь: Таврида, 1994. 
15.	 Шаповалов П.П. Поиск и оперативное пресечение негласного съема информации. М.: ЗАО  «Щит», 2000, 83 с.
16.	Рекомендации по применению, устройству и монтажу экранированных помещений и кабин,  «Связь», М.,1966.
17.	 ГОСТ В.107.440130.001-90 Камеры экранированные. Общие технические условия, 1990 г. 
18.	Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации заземлений в установках проводной связи и радиотрансляционных узлов,  «Связь». М.,1971. 
19.	А.П. Ефимов  «Экспериментальные подтверждения резонирования экранированных камер», Радиотехнические системы связи, Ленинград, 1989 г. с. 89 - 94. 
20.	Дональд Р.Ж. Уайт.  «Электромагнитная совместимость радиоэлектронных средств и непреднамеренные помехи», Выпуск 2. Внутрисистемные помехи и методы их уменьшения. Москва  «Сов. Радио» 1978.
21.	Электромагнитный экран из электропроводной сетки. Заявка 2110999 Япония,  МКИ Н05К 9/00;  «Синто торё К.К.» - N 63 - 263416; Заявл. 19.10.88 Опубл.  24.04.90; Кокай токкё кохо, Сер. 7(2) - 1990 - 103. - с.633 - 636.
22.	Электромагнитое экранирования металлизированной тканью. Теория и эксперимент. П - 8941 Blanshard I.P.  et al. Electromagnetic shielding by metallized Fabric Enclosure: Theory and Experiment. IEEE Trans. on EMC , т. 30, N 3, 1988 c. 282 - 288.
23.	Е.Зайцев. Резонанс экранированных сооружений. «Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні». Науково- технічний збірник. Київ, НТУУ «КПІ», вип. 5, 2002 р., с. 207-210.
24.	Хоровиц П., Хилл У. Искусство схемотехники: в 2-х т. Т. 1. Пер. с англ. – Изд. 3-е, стереотип. – М.: Мир, 1986. – 598 с., ил.
25.	А. Савчук. Проблемы технической защиты информации и электромагнитной совместимости для структурированрых кабельных сетей. «Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні». Науково-технічний збірник. Київ, НТУУ «КПІ», вип. 5, 2002 р., с. 60.
26.	Дворянкин С.В., Девочкин Д.В. Методы закрытия речевых сигналов в телефонных каналах // Защита информации.-1995. -№5. -с. 45-59.
27.	Калинцев Ю.К. Конфиденциальность и защита информации: Учебное пособие по курсу «Радиовещание и электроакустика». –М.: МТУСИ, 1997.–60 с.
28.	ГОСТ 28147-89. Системы обработки информации. Защита криптографическая.Алгоритм криптографического преобразования.
29.	Бурмин В.А., Быковников В.В., Тупота В.И. Многофункциональный комплекс контроля эффективности защиты информации АРК-Д1ТИ//Специальная техника. –2002. –«Специальный выпуск». – с. 49-56.
30.	ЖариновВ.Ф., Киреев А.М., Синелёв Д.В., Хмелёв Л.С. Тестовые режимы // «Защита информации. Конфидент» -1996. -№2. –с. 49-53.
31.	Чеховський С. Вопросы построения компьютеров, защищенных от утечки информации по каналам электромагнитного излучения. «Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні». Науково-технічний збірник. Київ, НТУУ «КПІ», вип. 5, 2002 р., с. 194-198.
32.	Магауенов Р.Г. Система охранной сигнализации: основы теории и принципы построения. – М.: Горячая линия. – Телеком, 2004. – 367 с.
33.	Архипов О.Є., Ворожко В.П. Системний підхід до оцінювання ефективності захисту інформації в Україні.// Правове, нормативне та метрологічне забезпечення систем захисту інформації в Україні. Наук тех. збірник. – Київ 2005. – Вип.. 10 –с.18-22.
34.	ДСТУ 3396.1-96 (НД ТЗІ 1.1-003-99. «Термінологія в галузі захисту інформації в комп’ютерних системах від несанкціонованого доступу»).
35.	Біленчук П.Д., Романюк Б.В., Цимбалюк В.С. та ін. Комп’ютерна злочинність. – К. Атака, 2002 – 240 с.
36.	НД ТЗІ 1.1-003-99,НД ТЗІ 1.1-002-99,НД ТЗІ 2.5-004-99,НД ТЗІ 2.5-005-99.
37.	Закон Украины «О борьбе с терроризмом». С изменениями и дополнениями, внесенными Законом Украины от 31 мая 2005 года, № 2600-IV.
38.	Соколов А.В., Степанюк О.М. Защита от компьютерного терроризма. Справ. Пособие. Изд. БХВ-Петербург, 2002., 496 с.
39.	Барсуков В.С. Комплексная защита от электромагнитного терроризма // «Системы безопасности связи и телекоммуникаций», №32, март-апрель 2000 г. с. 94-99.
40.	Глобальна мережа рефератів. http://revolution.allbest.ru/programming/00014826_0.html.
41.	Aumasson J.-P. Serious Cryptography: A Practical Introduction to Modern Encryption / J.-P. Aumasson. – San Francisco: No Starch Press, 2017. – 312 p. – ISBN: 978-1593278267.
42.	Fridrich J. Steganography in Digital Media: Principles, Algorithms, and Applications / J. Fridrich. – Cambridge:  Cambridge University Press, 2009. – 437 p. – ISBN: 978-0-521-19019-0. – DOI: 10.1017/CBO9781139192903
43.	Cox I. Digital Watermarking and Steganography / I. Cox, M. Miller, J. Bloom, J. Fridrich, T. Kalker. – 2nd edition. – London: Morgan Kaufmann, 2007. – 624 p.
44.	Ященко В.В. Вступление в криптографиюю – Під загал. редакцією Ященко В.В. – Москва: МЦНМОб 2012. – ISBN: 978-5-4439-0026-1.
45.	NIST Special Publication 800-57 Part 1, Revision 5. Recommendation for Key Management: Part 1 – General. – Editor: Barker E. – New Your: National Institute of Standards and Technology, 2020. – DOI: 10.6028/NIST.SP.
46.	NIST Special Publication 800-175B, Revision 1. Guideline for Using Cryptographic Standards in the Federal Government: Cryptographic Mechanisms. – Editor: Barker E. – New Your: National Institute of Standards and Technology, 2020. – DOI: 10.6028/NIST.SP.800.

Додаток 1 
Параметри закладних пристроїв різних фірм виробників
а) 
Назва фірми	Частота каналу зв’язку, МГц	
	80-108   	108-136	136-174     	174-500	500-900    	900-1500	
 «Westinghouse AID»			29%	57%	7%	7%	
 «STG»		26%	24%	50%			
 «PK Electronic»		8%	38%	36%		18%	
 «Элинвест», (Росія)	37%	10%		53%			
 «Вече», (Україна)				100%			
∑  	4%	10%	26%	51%	1%	1%	
б) 
Назва фірми	Потужність передавача, мВт	
	1-10	10-20	20-100	100-500	500-1000  	
 «Westinghouse AID»			25%	49%	26%	
 «STG»	53%	38%		7%	2%	
 «PK Electronic»	55%	15%	24%	3%	3%	
 «Элинвест», (Росія)	68%	32%				
 «Вече», (Україна)	93%	7%				
∑	45%	18%	15%	15%	7%	
в) 
Назва фірми	Тип модуляції	
	Широкосмугова частотна	Вузькосмугова частотна	Цифрова
	
 «Westinghouse AID»		89%	11%	
 «STG»	24%	76%		
 «PK Electronic»	8%	84%	8%             	
 «Элинвест», (Росія)	68%	32%		
 «Вече», (Україна)	77%	23%		
∑	22%	73%	5%	

Найбільш поширені лазерні мікрофони HKG GD-7800, STG-5410-LASR, 
PK-1035 SS.

Найменування
Характеристики	HKG GD-7800	STG-5410-LASR	PK-1035 SS	
Фірма виробник	Helling	Surveillance Technology Group	PK-Electronik	
Лазерний передавач	
Тип лазеру	Напівпровідни-ковий	Напівпровідни-ковий	Напівпровідни-ковий	
Довжина хвилі, мкм	0,75…0,84	0,82…0,84	0,85	
Потужність випромінювання, мВт	5 (з регулюван-ням)	5	5	
Розходження променю, мрад	…	…	0,5	
Фокусна відстань, мм	135	135	…	
Живлення, В	8х1,5 (АА)	8х1,5 (АА)	2х1,5	
Час роботи, г	50	…	50	
Приймач 	
Тип приймача	Нешумлячий PIN-діод	PIN-діод	…	
Довжина хвилі, мкм	Ближній ІЧ	Ближній ІЧ	Ближній ІЧ	
Фокусна відстань, мм	500	500	135 (відносний отвір 1:2,8)	
Живлення, В	12 (8хUN2)	9 (MN 1604)	8x1,5	
Час роботи, г	50…100	…	…	
Примітка	Камуфлюється під стандартну дзеркальну камеру. Еквалайзер	Передавач та приймач монтуються на тринозі.	Розміри передавача – 65х250 мм; приймача – 65х260 мм. Обладнання у кейсі. Маса – 3,2 кг.	

Додаток 2
Характеристики деяких індикаторів електромагнітного поля.

«Спутник». Індикатор радіовипромінювання. Має вигляд брилка автомобільної сигналізації. Діапазон частот 200…2000 МГц. Має приховану віброіндикацію, та звукову сигналізацію, яка може відключатися. Передавачі з потужністю 5 мВт розшукуються з відстані 1…2 м. Джерело живлення – літієва батарея на 3 Вольти Lithium CR2032. Час роботи – до 300 годин.

ДИ-К. Детектор випромінювань. Розміщений в корпусі настільних годинників з інтегрованим радіоприймачем. Живиться від мережі 220 В. Діапазон частот 60…3000 МГц. Джерело з потужністю 1 мВт і модуляцією АМ, FM, PM та SSB виявляється з відстані 2…8 м. Мобільні телефони виявляє з відстані декілька метрів. Має приховану світлову сигналізацію (двокрапка індикатора годинника починає мигати при перевищенні встановленого рівня випромінювання). 

«Ekostate» Індикатор радіовипромінювання в корпусі авторучки. Діапазон частот 30…3000 МГц. Функція авторучки збережена. Має звукову сигналізацію та антену, що знімається, для підвищення чутливості на ВЧ. Мобільний телефон в режимі передавання виявляється з відстані 5 м. Прилад живиться від двох батарей V393 або V309 фірми  «VARTA». Час роботи – до 1000 годин.

РТ 022 Пошуковий пристрій. Працює в режимі широкосмугового прийому в діапазоні 10…500 МГц. В режимі вузько смугового прийому в під діапазонах 10…30, 30…60, 60…120, 120…250, 250…1500 МГц. Режекторні фільтри налаштовані на частоти 77, 172, 191 та 215 МГц і допомагають виявити передавачі з потужністю 0,5…1,5 мВт з відстані 0,2…5 м. при наявності випромінювань від потужних трансляційних станцій. Присутній режим «акустичної зав’язки» та тональна індикація.

D 006 Детектор поля. Принцип дії зоснований на широкосмуговому детектуванні електромагнітного поля за електричною складовою. Тому закладні виявляються та локалізуються незалежно від виду модуляції. Діапазон частот складає 50…1000 МГц. Чутливість регулюється від 0,5 мВ (f=110 МГц) до 3 мВ (f=800 МГц). Чутливість складає 5 мВт з відстані 1м. Забезпечує режим «акустичної зав’язки». Атенюатор на 20 дБ дозволяє працювати в складних електромагнітних умовах. Індикація включає 8-розрядну світлодіодну шкалу індикатора та звукову сигналізацію. Живлення 9 Вольт від акумуляторів, які заряджаються від мережі 220 В за 14 годин. 

D 008 Пошуковий прилад. Аналогічний до D 006, але діапазон частот складає 50…1500 МГц. Забезпечений активною антеною. Крім того, присутня можливість виявлення закладних в провідних лініях в діапазоні частот 0,07…5 МГц при напрузі в лінії до 500 В. 

RM-10 (RMP-10) Індикатор напруженості поля кишеньковий, розташований в папірнику. Забезпечений ежекторними фільтрами, регулятором рівня компаратора, світлову та звукову (вимикається при необхідності) індикацію. Діапазон частот 88 – 800 МГц. Чутливість складає 3 мВ/м. Акумуляторна батарея забезпечує ресурс 40 годин при виявленні радіоканалу та 3 години в режимі локалізації джерела випромінювання. Час зарядки батареї від мережі 220 В складає 14 годин. 

RM-100 Портативний детектор диктофонів. Виявляє працюючі звукозапичуючі пристрої з відстані 0,3 м. Індикація світлова та вібраційна. Має ручне регулювання чутливості.

RM-200 Портативний детектор диктофонів. Виявляє працюючі звукозапичуючі пристрої з відстані 1 м. Має декілька незалежних датчиків (кількість 3, 6 або 9). Має індикацію номера датчика, що спрацював. Живлення – батарея 12 В. 

ST 007 Детектор поля. Має вигляд ручної рації. Виявляє та локалізує радіо мікрофони, телефонні радіо ретранслятори, радіо стетоскопи, приховані відеокамери з радіоканалом, прилади просторового ВЧ нав’язування, радіомаяки, радіостанції та радіотелефони. Принцип дії зоснований на широкосмуговому детектуванні електричного поля. Прилад має 2 режими роботи:
–	пошуковий режим;
–	режим моніторингу, що дозволяє виявити прилади з накопиченням та передаванням інформації в пакетному режимі;
–	Режим вимірювача частоти.
Індикація складає ЖК дисплей та звукову індикацію. Має таймер реального часу, пам'ять з журналом подій, автономне живлення та багато інших функцій. Діапазон частот складає 20…2500 МГц. Чутливість <0,2 мВ/м в діапазоні частот 100…1200 МГц та <0,45 мВ/м в діапазоні 1200…2000 МГц. Частотомір має чутливість <15 мВ/м. Живлення автономне 1,5 В, або зовнішня батарея 4 В при струмі споживання 80 мА. Антена телескопічна, або 10 віддалених антен в комплекті з приймальником/передавачом. Акустичний вихід розширений головними телефонами. 

ИП-1  Ип-2 Індикатор поля. Виявляє працюючі радіопередавачі. Діапазон частот 50…1200 МГц (ИП-1) та 70…1000 МГц (ИП-2). Дальність виявлення 0,15…2 м (ИП-1) та 0.15…4 м (ИП-2). Індикація візуальна та акустична. Живиться від батареї 9 В. Пристрій ИП-2 має режим «акустичної зав’язки».

«Гамма» Індикатор поля. Виявляє працюючі радіопередавачі. Діапазон частот 40…1200 МГц при чутливості 8…30 мВ. Індикація візуальна та акустична. Живиться від батареї 9 В.

«Луч» Вимірювач відстані до радіомікрофонів. Швидко локалізує активні радіозакладні, які працюють без скремблювання сигналу, в режимі само тестування. Максимальна дальність виявлення складає 20 м. Похибка виміру дальності складає 10%. Живлення 9 В від батареї.

Використовують також детектор поля RFC-61 для розшуку закладних в приміщеннях та автомобілях, приймач ближньої зони «Скорпіон-2» для роботи в сильних полях з швидким сканером, радіо тестером (для визначення роботоздатності радіоприймачів, частотовимірювачів, індикаторів поля, радіопеленгаторів, систем радіомоніторінгу), індикатор поля-частотовимірювач SEL SP-71 «Оберег», R-finder, PIF-2, BLOOD-HOUND, ИЭП, ИПФ-6, РТО25, РТО22, Сканер-2 та ін.   

PTRD-014 Стаціонарний детектор, призначений для пошуку звукозаписуючих пристроїв, а також реєструє електромагнітні поля працюючих електромоторів диктофонів. Має функцію адаптації до складних електромагнітних умов (завад). Дальність виявлення пристроїв складає 1,2 м. 

Додаток 3
Характеристики деяких скануючих радіоприймачів.

Winradio. Плата до слоту ПК 16 біт. Має підвищену швидкодію у порівнянні з пристроями, які під’єднуються через порти ПК. Супергетеродин WR-1000 має діапазон 0,5…1300 МГц з потроєним перетворенням частоти. Приймає сигнали з АМ, SSB (CW)? NFM та WFM модуляцією. Програмні версії DOS та WINDOWS. Керування здійснюється з клавіатури та «миші». Панель керування відображається на моніторі. Крок сканування складає значення від 1 кГц до 1 МГц. Швидкість сканування досягає 50 каналів за секунду. Кількість каналів пам’яті обмежується ємністю жорсткого диску. Має всі наведені в головному тексті режими. Дозволяє відображати панораму загрузки діапазону в координатах «Рівень-Частота» (АЧХ), аналізувати груповий спектр сигналів та завад, або окремих сигналів. Більш досконала модель WR-1000і – DSP підтримує звуковий стандарт WINDOWS. На ринку присутні версії з зовнішнім підключенням до ПК. 
     
AR-5000А. Скануючий радіоприймач стаціонарний (Японія, фірма AOR Ltd. AR-5000, 2003 р.). Має алгоритм швидкого сканування CyberScan, набір смуг пропускання що перемикаються за второю і третьою смугою частот і за звуковою частотою. Автоматичне конфігурування вхідних преселекторів, у тому числі атенюатора та предпідсилювача. Діапазон частот складає 0,01…3000 МГц. Крок сканування перестоюється в діапазоні значень від 1 Гц до 1 МГц. Функція автоматичного підстроювання частоти підстроюється під частоту сигналу, що прийнятий. Види модуляції складають список: АМ, FM, SSB (USB, LSB), CW. Смуги пропускання: 500 Гц, 3 кГц, 6 кГц, 15 кгц, 30 кГц, 110 кГц, 220 кГц. Режим автоматичної настройки виду модуляції та кроку сканування в робочому діапазоні частот. Повне відновлення несучої в режимі SSB. Потрійне перетворення частоти Fпч = 622 МГц; 10,7 МГц; 455 кГц. Типи сканування і просмотру:
–	програмоване;
–	діапазонне;
–	за каналами пам’яті;
–	за видами сигналу (голос тон, CTCSS, DTMF);
–	за групами каналів пам’яті;
–	пріоритетне;
–	з автоматичним записом частот.
Час затримки регулюється. Система «пошук голосу» дозволяє пропускати не 
модульовані та завадові сигнали. 
Пам’ять має 2000 адрес в 40 банках з іменами та коментарями (до 8 символів) та 20 банків просмотру з автоматичним записом частот. 
Порт RS232. Вихід BNC проміжної частоти (IF=10,7 МГц) та вхід опорної частоти (STDin=10,7 МГц).
Антенні рознімачі N-типу та PL-типу. Рознімачі головних телефонів та гучномовця.
     Гніздо  «MUTE» для користування AR з передавачем. 
     Живлення 12…16 В, струм навантаження 1 А. 
     Звукова потужність гучномовця складає 1,7 Вт при 8 Ом.
     Багаторежимний дисплей дозволяє зручно керувати процесами. 
     Багато аксесуарів, у тому числі фільтри Колінза:
–	MF6 (AM/FM 5,5 кГц/3 дБ; 11 кгц/60 дБ);
–	MF2,5 (SSB 2,5 кГц/3 дБ; 5,2 кГц/60 дБ);
–	MF500(SW 500Гц/3дБ; 2 кГц/60 дБ).

R11. Тестовий високошвидкісний приймач. Відноситься до приладів з унікальними можливостями. Він здатний автоматично за долі секунди «проглянути» діапазон частот в 2 ГГц та визначити сигнали з рівнем привищення 15…20 дБ, а також, в реальному масштабі часу прослуховувати АМ, FM радіотрансляційні передачі. Детектування сигналів FM з девіацією 100 кГц здійснюється в діапазоні 30…2000 МГц за 1 с. Чутливість приладу складає 100 мкВ на частоті 500 МГц. Запам’ятовує 1000 частот радіо- телестанцій при скануванні, які виключає з розгляду в подальшому. Частотовимірювача не має, але має світлодіодний індикатор, який дозволяє встановити належність сигналу до одного з десяти діапазонів частот, в МГц: 30…88; 88…108; 108…144; 144…174; 174…420; 420…470; 470…800; 800…920; 920…1300; 1300…2000, а через послідовний порт CI-V підключається до частотовимірювача SCOUT. 
Акумулятори Ni-Cd на 7,2 В, 600 мА забезпечують безперервний режим роботи 5 год. 
Перелік поширених приймачів: AR-3000A; IC-R7100; IC-R8500; IC-9000; XPLORER, MRA-3, «Скорпион», «Питон», YUPITERU MVT-7100.

Характеристики деяких портативних аналізаторів спектру фірми  «Hewlett Packard» [5].

Характеристики	Тип	
	НР 8591Е	НР 8593Е	НР 8595Е	НР 8596Е	
Діапазон частот	9 кГц - 1,8 ГГц	9 кГц - 22 ГГц	9 кГц – 6,5 ГГц	9 кГц - 12,8 ГГц	
Похибка виміру амплітуд, дБ	1,7	2,7	2,2	2,7	
Похибка виміру частоти, Гц	210	1200	210	1200	
Смуга частот дозволяючої здатності	Від 30 Гц до 3 МГц	Від 30 Гц до 30 МГц	
Чутливість, дБ	-130	-117	-125	-115	
Тип детектора	АМ/FM	
Живлення, В	АС 180…250	
Габарити, мм	325х163х427	
Маса, кГ	14,5		
Стандарт	MILT – T – 2880	MILT – T - 2880 - C	
Примітка	Дані для частоти 1 ГГц	Дані для частоти 10 ГГц	Дані для частоти 1 ГГц	Дані для частоти 10 ГГц	

Характеристики деяких портативних аналізаторів спектру фірми  «Konig» [5].

Характеристики	Тип	
	АРМ 723	АРМ-745	
Діапазон частот, МГц	40…2060	
Вимірювання частоти сигналу	Вбудований цифровий частотовимірювач	
Вимірювання рівня сигналу	Вбудований цифровий вимірювач	
Смуга частот дозволяючої здатності на рівні -6 дБ, кГц	10; 100	…	
Чутливість, дБ	Регульована -20…-130	
Кількість каналів пам’яті 	99	
Розмір екрану, діагональ, см	14	
Габарити, мм	350х145х334	
Живлення, В	DC 12 (акумулятор); АС 220	
Маса, кГ	12	

Додаток 4 
Характеристики деяких вимірювачів частоти.

РИЧ-3. Вимірює частоти сигналів, які перевищують визначений рівень на 3 дБ, 6 дБ, 12 дБ, 18 дБ, 24 дБ. Діапазон частот вимірювань 100…3000 МГц. Динамічний діапазон вимірюваних сигналів складає 60 дБ. При визначенні сигналу його частота висвічується на індикаторі та звучить акустичний сигнал сповіщення. Чутливість приладу при вимірюванні частоти складає 4,6 мВ при похибці ±0,002% на краях діапазону, та 1,5 мВ в діапазоні 300…2000 МГц. Присутній режим «акустичної зав’язки». Присутня можливість прослуховування приміщення через головні телефони, які фіксують «реакцію на ритм», тобто на простукування поблизу підозрілих місць. Можливе автоматичне захоплення визначеної частоти через порт RS-232 на скануючи приймачах AR-3000, AR-8000 та ін. Можливі виміри частоти GSM передавачів.
Живлення здійснюється від акумулятора 7…9 В при струмі 100 мА в режимі виміру частоти та 300 мА в режимі «акустичної зав’язки». 

ИПФ-6. Працює в режимі широкосмугового прийому в діапазоні 30…500 МГц та в режимі вузько смугового прийому в піддіапазонах, МГц: 30…60; 60…120; 120…250; 250…500;. 500…1500. Ежекторні фільтри працюють на частотах, МГц: 49; 77; 172; 191; 215. Точність визначення частоти - 2%. 

М1. Портативний прилад для діапазону 10 Гц…2800 МГц. Може вимірювати як радіосигнали, так і сигнали в дротах або елементах схем при контактному підключенні. Цифровий фільтр приладу М1 виключає хибні результати вимірювань. М1 має функцію авто захоплення, пам’ять трьох останніх вимірів, високоомний (для щупів контактних) та низькоомний (для антени) входи, внутрішній асинхронний послідовний інтерфейс з рівнями TTL. Має можливість підключення до ПК. 
Чутливість дозволяє вимірювати сигнали від джерел з потужністю 1 мВт. 
Індикатор має 16 сегментів для виміру рівнів сигналу, що дозволяє локалізувати місце джерела випромінювання. 

CUB. Портативний вимірювач частоти для діапазону 1…2800 МГц. До складу входить цифровий фільтр з функцією автозахоплення сигналу. Попередня цифрова фільтрація дозволяє ігнорувати випадкові сигнали. 
Прилад відраховує частоти з п’ятьма швидкостями в діапазоні до 250 МГц та трьома швидкостями в діапазоні дл 2800 МГц. При часі рахування 1 с прилад вимірює частоти в діапазоні до 250 МГц з точністю 1 Гц. 
Мінімальна потужність випромінювання джерел сигналу складає 2 мВт з декількох метрів. 

 SCOUT. Вимірювач частоти. Діапазон частот складає 10…1400 МГц. Окрім функцій, що мають CUB та М1, прилад SCOUT може запам’ятовувати 400 частот та фіксувати до 255 фактів активності джерел випромінювання на кожній з цих частот при чутливості 5 мВ в діапазоні 30…900 МГц. Індикація видова, звукова, вібраційна. 
Прилад має інтерфейси двох типів, які миттєво перестроюють частоту роботи скандувальних приймачів на зафіксовану приладом SCOUT. Інтерфейси як напівдуплексні, так і дуплексні, стандарту CI-V. Таким чином, можуть під’єднуватись прилади IS-R10, IC-R8500, IC-R9000, AR-8000, AR-8200 та ПК IBM (також і через універсальний інтерфейс OPTOLINX). 
Індикатор 16-сегментний, з розбірливістю 3 дБ на сегмент.

3000А+. Портативний багатофункціональний вимірювач частоти. Діапазон частот складає 10 Гц – 3000 МГц. Вимірює періодичні та імпульсні сигнали з напругою до 50 В в дротах при мінімальній довжині імпульсу 200 мкс. Цифровий фільтр виключає виміри випадкових завадових сигналів. Внутрішній інтерфейс RS-232 дозволяє обмін з ПК IBM. 
Індикація аналогічна як в SCOUT. 
Живлення здійснюється від батареї 12 В. Струм споживання становить 250 мА.  

Додаток 5
Приклади різновидів аналізаторів ліній.

SEL SP-18/T «Багер-01» та КОМУ-2М. Аналізатор телефонних ліній. Виявляє гальванічні підключення до телефонної лінії незалежно від неоднорідностей лінії або паразитних витоків струму та якості контактів дроту. Прилад працює безперервно в черговому режимі, здійснюючи контроль імпедансу лінії при замкнутому та розімкнутому шлейфі. Прилад визначає присутність сигналу ВЧ нав’язування та акустичного сигналу в лінії внаслідок мікрофонного ефекту кінцевих пристроїв. Визначає підключення паралельного телефону під час ведення розмови. 
     
«СКЛОН» та «Скат». Сімейство камуфльованих приладів, призначених для виявлення несанкціонованого підключення до телефонної лінії підслуховуючи пристроїв. Забезпечує світлову індикацію факту підключення, захист переговорів при наявності мікрофонного ефекту. Має вигляд телефонної розетки.

TS-12. Високочутливий аналізатор, призначений для тестування звичайних та електронних телефонних систем. Тестує усі види сигналів, включаючи сигнали від дзвінка виклику або сигнальної лампочки. Використовується для 50-жильної кабельної системи, яка зазвичай використовується разом з 5-канальним устаткуванням. Тестує рівень напруги при покладеній або знятій трубці слухавки, забезпечує прослуховування лінії, коливання струму в лінії, тестує наявність імпульсів високої напруги та різних видів прослуховування. Повний аналіз лінії здійснюється за 1 хвилину.

ТА-17-С. Тестер втручань в телефонну лінію. Виявляє факт підключення діодного мосту, ємнісного та резистивного пристрою підслуховування, механічного перемикача. Здійснює перевірку телефонних апаратів усіх типів, виділених ліній, п’ятилінійні клавішні апарати, селектори та телефони «без рук». Здійснюється звукова індикація підняття трубки слухавки.

ТПУ-5ВМ. Прилад призначений для тестування телефонних ліній міських та відомчих АТС. Дозволяє визначити наявність в лініях (окрім зпарених) пристроїв, підключених послідовно або паралельно. Виявляє послідовні переговорні пристрої з опором 100 Ом і вище, паралельно підключені прилади з живленням від лінії в режимі чергування при струмі споживання 0,5 мА та вище, паралельне підключення комбінованих пристроїв, паралельне підключення опору до 20 Мом (пристрої запису, «телефонне вухо», пасивні мікрофони), генератори сигналів, наявність сигналу ВЧ нав’язування. 

УЛАН УП-7. Призначений для перевірки різноманітних видів комунікацій, включаючи мережу 220 В. Здатен ідентифікувати підключені пристрої. Прилад працює в ручному і в автономному режимах. В автономному режимі задається програма вимірів послідовності параметрів, накопичуючи інформацію про виміри в пам’яті з подальшим передаванням до ПК через порт USB. Прилад виявляє послідовні підключення з опором більше 30 Ом, паралельні підключення з струмом споживання 1 мА, паралельне підключення при знятій трубці слухавки, ВЧ сигнали в діапазоні частот 0,02-30 МГц при симетричному  і несиметричному сигналі з ефективним значенням напруги від 10 мВ, низькочастотні сигнали в діапазоні 20 Гц-20 кГц. У знеструмлених лініях визначається паралельне підключення з опором більше 100 МОм, послідовне підключення з опором 1 Ом, послідовну ємність з імпедансом від 1 Ом, підключені нелінійні елементи з не лінійністю від 5% в діапазоні напруг 100 В, реактивні елементи з ємністю більше 10% від ємності лінії, сторожові пристрої з споживанням 1 мА струму. Прилад вимірює постійну та змінну напругу в лінії, дозволяє прослуховувати лінію через головні телефони. 

LBD-50. Тестер ліній з використанням методу нелінійної локації. Призначений для пошуку гальванічних підключень до ліній будь-якого типу. В приладі реалізований комплекс методів виявлення: дослідження нелінійних перетворювань сигналів в лінії; аналіз перехідних процесів; вимір параметрів лінії (струм витоку та опір ізоляції). 
Алгоритм роботи пристрою включає запуск захисних механізмів при виявленні закладних. Прилад має у своєму складі безконтактний «трасошукач». 
Прилад дозволяє визначати паралельне та послідовне підключення закладних, ємносні реактивності, струми витоку від 0,1 до 200 мА, опір ізоляції від 100 кОм до 20 Мом, довжину лінії від 50 до 800 м. Виконання приладу – настільне. Маса 4 кГ.

АЛ-2. Сигналізатор підключень. Додатково захищає від ВЧ нав’язування та прослуховування на паралельному телефоні. 
     
LBD-220. Виявлювач підключень до мережі 220 В та телефонних ліній. Максимальна довжина лінії що обслуговується складає 100 м. Мінімальна потужність закладного, який виявляється, складає 1 мВт. Індикація здійснюється на екран зовнішнього осцилографа. 
     
ПСЧ-5. Індикатор сторонніх електричних сигналів для провідних мереж та виявлювач акустичних та вібраційних КВ інформації, а також детектор ІЧ випромінювачів. 
     
ST 031 «Пиранья». Багатофункціональний прилад. Працює режимах:
–	скануючий аналізатор провідникових ліній;
–	детектор-частотовимірювач;
–	детектор НЧ магнітних полів;
–	віброакустичний приймач;
–	ведучий акустичний приймач.
Має 16-кнопкову клавіатуру і ЖК дисплей. Може працювати з НЧ сигналами в режимі осцилографа. 

Додаток 6
Багатофункціональні системи та комплекси пошуку та вимірювань.

СРМ-700. Портативний універсальний прилад виявлення КВ інформації та засобів позагласного зйому. Має широкий вибір датчиків-зондів різного типу. Прилад є здатним виявляти підслуховуючи пристрої, перевіряти засоби оргтехніки на предмет наявності різних видів перетворювань мовних сигналів. Додаткова поставка забезпечує тест-датчиками. 
     Діапазон частот складає значення від 100 Гц до 3 ГГц. Максимальна вхідна напруга становить 300 В. Індикація візуальна та звукова. Живлення 12 В автономне, або 220 В. 

OSC-5000. Багатофункціональна пошукова система, призначена для виявлення КВ інформації та їх локалізації. Система розташована в кейсі. 
В процесі роботи здійснюється порівняння еталонного акустичного сигналу  (шуми в приміщенні, мова) з будь-якою ідентичною інформацією, яка надходить по радіоканалу з приймача, постійно скануючому весь діапазон. Система автономна, та має ручний режим керування. 
До складу системи входять: чутливий приймач; комплект антен; корелятор; принтер; ЖК дисплей; пристрій оперативної пам’яті на 512 Кбайт. Підключення до ПК здійснюється через порт RS-232, порт запису на диктофон, відеовихід, вихід на гучномовець. 
Діапазон частот приймача складає значення від 50 Гц до 3 ГГц. Види модуляції: AM; FMW; FMN; SC; SSB; CW. 
Живлення автономне 12…18 В, або 110 чи 220 В – 50 Гц. Маса 12 кг.

RS 1000. Сімейство комплексів для виявлення активних радіомікрофонів в приміщенні, телефонних передавачів, радіостетоскопів та інших приладів, які працюють в діапазоні до 2600 МГц. Конвертер RS1000/Line відшуковує підслуховуючи пристрої, під’єднані до електромережі або будь-яких провідникових лініях в діапазоні 15 кГц – 5 МГц, а також в інфрачервоному діапазоні. 
До складу входить керуючий ПК.
Комплекс розташовується у кейсі разом з ПК. 
Комплекс здійснює локацію місцезнаходження радіомікрофона, а при необхідності нейтралізує його роботу за рахунок додаткового програмованого генератора сигналів RS-1000/N. 
Для досвідченого оператора надаються функції радіонагляду та аналізу сигналів. 
До складу комплексу входить скануючий приймач AR-3000A або AR-8000, зовнішня акустична система, широкосмугова антена (допускається підключення 7 антен одночасно при наявності додаткового комутатора), конвертер, ПК блокнотного типу під оболонкою WINDOWS з спеціальним програмним забезпеченням та кейс. 
До нової модифікації комплексу належить комплекс RS-1200 з розширеними функціями і значно вищими ергономічними показниками. 

«Крона». Серія комплексів для автоматичного виявлення радіо мікрофонів в діапазоні частот 0,1…2036 МГц. 
Конструктивне виконання здійснюється у вигляді кейсу з зовнішнім ПК. 
Базовим приймачем є AR-3000A або AR-5000. Додається розширювач частотного діапазону. До складу входять, також: блок аналогово-цифрової обробки; блок «безшумного» корелятора акустичних пристроїв (працює при наявності акустичного фону в приміщенні); керуючий ПК з комплектом програмного забезпечення  «Sedif»,  «Filin-98». Комплекс обслуговує радіо мікрофони з видами модуляції NFM, WFM, AM, а також такі, які підключені двопровідних лініях. 
Комплекс забезпечує локацію місцезнаходження радіомікрофонів. 

«АРК-Д1П-12». Професійний швидкодіючий пошуковий комплекс у кейсі. Базовим приймачем є AR-3000A. Керуючий ПК блокнотного типу під керуванням спеціалізованого програмного забезпечення під ДОС та Windows з спеціальним пристроєм швидкого перетворення Фур’є для спектрального аналізу сигналів. До складу входить пристрій для перевірки провідних мереж з напругами до 400 В в діапазоні частот від 0 до 5000 МГц. 
Комплекс здатен оперативно сканувати спектр частот смугою преселектора 2 МГц. Забезпечений комплектом антен. 
Комплекс здатен аналізувати радіообстановку за малий термін часу. 
В комплексі реалізовані декілька варіантів акустичних тестів. 

АРК-Д3-12. Виконаний на базі АРК-Д1. Керується з одного посту керування при одночасному контролі 23 приміщень на наявність радіомікрофонів. Особливістю комплексу є наявність розширеної бази апаратних засобів обробки даних, що забезпечує високу швидкість роботи. 
Кінцева обробка даних та загальне керування здійснюється ПК Р133 з спеціальним програмним забезпеченням СПЗ-Д3. 
Опірними антенами є антена А5А з підсилювачем та широкосмугова антена АРК-2А. До складу комплексу входить блок прицільних завад для діапазону частот 65…1000 МГц (АРК-СПМ). 
Увага приділена мінімізації втручання оператора при роботі. Комплекс випускається і в мобільному варіанті. 

«Дельта». Спеціалізований комплекс для автоматичного виявлення радіомікрофонів та телефонних передавачів в приміщеннях, що охороняються, та визначення їх місцезнаходження. 
Базовим приймачем є AR-3000A. Додається комунікаційне обладнання, акустична квадросистема, керуючий ПК. Комплекс має три режими роботи: однопрохідне сканування (режим перевірки приміщення); циклічного сканування (режим охорони приміщення); режим локації закладних. 
Недоліком комплексу є відсутність апаратури придушення закладних та непродуманий інтерфейс керування програмами ПК. Крім того, комплекс незручно монтується.

АКОР-n, АКОР-nПК. Серія професійних  комплексів для: перевірки приміщень, електромереж, телефонних ліній на наявність закладних; контролю робочого місця керівника, кабінетів або офісу в цілому; виявлення КВ інформації від засобів оргтехніки та зв’язку; вимірювання зон розвід досяжності R1 та R2 ТЗПІ та ПК; визначення захищеності ліній ДТЗС. 
Комплекс здатний знаходити та де модулювати сигнали з такими видами модуляції, як інверсія спектру, дельта модуляція, шумоподібний сигнал, цифрова передача, скачкова зміна частоти. Має апаратуру придушення закладних. 
Базовим приладом є AR5000 (для мобільного варіанту) або AR8000 (для стаціонарного варіанту). До складу входить блок швидкого панорамного обзору, блок 4-х канального ВЧ та НЧ комутатору та НЧ підсилювача, генератор тест-сигналу, ПК Pentium. 
Діапазон робочих частот складає 0,01…2600 МГц з можливістю розширення. Швидкість сканування 50 МГц за секунду. Чутливість приймача 1…3 мкВ. 

«OSCOR-500». Широкодіапазонний спектральний корелятор у кейсі. Призначений для для виявлення ТЗ несанкціонованого отримання інформації та реалізує принцип порівняння сигналів, які прийняті в будь-якому діапазоні частот, з акустичною інформацією приміщення або з еталонним акустичним сигналом. Надалі вираховується кореляційна функція для визначення ступеня загрози. Має вмонтований принтер та пам'ять. Версія «OSCOR-500-video» дозволяє виявляти системи відеонагляду, які працюють радіоканалом в стандартах TV-систем PAL, SEKAM, NTSC. 
Модифікація De Luxe+ доповнюється різними адаптерами для підключення до провідних комунікацій та диктофонам. 
Для зменшення часу сканування прилад оздоблений пам’яттю на 7000 відомих частот у базовому варіанті (дружні частоти), а в розширеному варіанті на 28672 відомі частоти. 
Приймач працює в діапазоні 10 кГц-3 ГГц. Чутливість – 0,8 мкВ у смузі 15 кГц. Детектори AM, NFM, FM, WFM, SC, SSB, CW. Смуги пропускання – 250 кГц, 15 кГц, 6 кГц. Має атенюатор на 20 дБ на активній штирьовій антені, дисконтній антені та НЧ антені. Динамічний діапазон вимірювань – 90дБ. Діапазон настроювання піднесучої 15…250 кГц. Прилад забезпечений п’ятьма типами антен та широкою звуковою системою.     
Аналогічними комплексами є пошуково-вимірювальні комплекси «Астра-В», «Сигурд», «Навигатор», пошукові комплекси «Тикос-18», «Темп», тощо.

Додаток 7
Характеристики нелінійних локаторів

1.	Без даних щодо джерела живлення:
Назва	 «Родник-2»	 «NR-900M»   	 «NR-900E»	 «Обь»       	 «Шлюз»
	
Вид випромін.

Аналізуємі гармон.

Частота, МГц

Потужність, Вт

Чутливість прийм., дБ/Вт

Час безперервн. роботи, час

Маса (в упак.), кг	Безперервн

2 та 3

910

2

-145

2

11	імпульсн.

2

900

150

-110

6

7	імпульсн.

2 та 3

900

150

-115

6

8	безперер.

2 та 3

1000

0,25

-145

4

5	імпульсн.

2

650

15

-120

6

10	

2.1	 З даними щодо джерела живлення (Частина 1)

Назва	Частота сигналу випромінювання f0 , МГц	Потуж-ність випромі-інювання, Вт	Вид випромі-нювання	Номер гармоніки яка приймаєть-ся	Чутливість приймача	Тип живлення	Маса	
«Superscout-C1», USA	915	0,3; 2	Безперервний	2; 3	-	Акумулятор та мережа 220	18 (повний комплект); 6,4 (при живленні від акумулятора)	
«Supersc-out»
	915	0,016; 0,065	Те саме

	2; 3	-	Те саме

	17,7 (повний комплект)	
«BROOM»
Великобританія
	888,5	0,02;
0,03	Те саме

	2; 3	10-15	Акумуляторне

	10,2 (повний комплект) 7 (без упаковки)	
«Superbro-om»
Великобританія
	888,5	0,03; 3	Те саме	2; 3	-	Акумулятор та мережа 220

	-	

«Переход»
	910	0,4;0,8	Те саме	2	3⋅10-15 з регулюванням не 45 дБ	Акумулятор та мережа 220	13 (повний комплект)	

2.2	 З даними щодо джерела живлення (Частина 2)

Назва	Частота сигналу випромінювання f0 , МГц	Потуж-ність випромі-інювання, Вт	Вид випромі-нювання	Номер гармоніки яка приймаєть-ся	Чутливість приймача	Тип живлення	Маса	
«Родник-ПМ»	910	0,4;0,8	Те саме	2	Те саме	Те саме	12 (повний комплект)	
«Энвис»	910	0,04;
0,4
0,08;
0,8.	Те саме	2; 3	Те саме	Те саме	15,5 (повний комплект)	
НР 900	900	75…
150
	Імпульс-ний	2	-	Мережа
220	5	

Крім того, використовують  «Обь»,  «Шлюз»,  «Сандал-СМ»,  «Изумруд-ДМ»,  «РК-885-S».

Додаток 8
Приклади генераторів акустичного та віброакустичного шуму

Характеристика	Модель (тип)	
	VNG-006DM	ANG-2000	 «Заслон-2М»
	
Кількість незалежних генераторів	-	1	-	
Смуга частот ефективного захисту для перекриття товщиною 0,25 м, кГц	0,25….5,0	0,25….5,0	0,1….5,0	
Максимальна кількість вібродатчиків, шт.	12	18	25	
Тип та принцип дії датчика	КВП-2, КВП-6,
КВП-7. Пьезо.	TRN-2000
електромагнітний	електромагнітний	
Можливість акустичного зашумлення	-	Є	-	
Ефективний радіус подавлення вібродатчика на пе- рекритті товщиною 0,25 м	4	5
для TRN-2000	1,5	
Примітка	Підключення спікера	Підключення спікера	Акустопуск. Адаптація до
Акустичного фону	

Комплекс «Переговорная комната» SR-4 є автономною системою для ведення переговорів в мобільному режимі. Переговори можуть вестися на відкритому просторі, або в будь-яких приміщеннях. Розмова проводиться за рахунок використання гарнітури головних телефонів за радіоканалом на довжині хвилі 15 см. з малою потужністю (радіус дії 4…10 м.). Живлення комплексу автономне, акумуляторне. До складу комплексу входять дві акустичні гучномовні колонки, які працюють тільки в моменти розмови мікрофоном, створюючи акустичну шумову завісу навкруги зони переговорів.

Прилади з еквалайзером

Характеристика	Шорох-1	Шорох-2	
Кількість незалежних генераторів	3	1	
Робочий діапазон частот	0,2…5	0,2…5	
Наявність еквалайзера	Є	Є	
Максимальна кількість вібродатчиків, шт.	КВП-2 – 72
КВП-7  - 48	КВП-2 – 24
КВП-7  - 16	
Ефективний радіус захисту для стін товщиною 0,25 м, м	6 (КВП-2)	6 (КВП-2)	
Ефективний радіус захисту віконних датчиків для скла, товщиною 4 мм, м	>1,5 (КВП-7)	>1,5 (КВП-7)	
Тип кінцевого перетворювача	КВП-2, КВП-6, КВП-7	КВП-2, КВП-6, КВП-7	
Можливість акустичного зашумлення	Є	Є	

Деякі дані про засоби придушення апаратури магнітного запису.

Назва характеристики	Модель (тип)	
	 «Рубеж-1»	 «РаМЗес-Авто»	 «РаМЗес-Дубль»	
Дальність придушення, м	>1,5	не менше 1,5
та до 1,5	не менше 2
та до 2	
Зона ппридушення	телесний кут
> 60 град.	кульовий сектор
з кутом > 60 град.	кульовий сектор
з кутом > 70 град.	
Потужність випром., Вт	-	5 (АС 220 В)
4 (DC 12 В)	8
	
Живлення,	220 В, < 25 Вт	АС 220 В (30 Вт) DC 12 В (20 Вт)	АС 220 В
< 40 Вт	
Час безперервної роботи	< 1 часу	< 1 часу	< 1 часу	
Примітка  	Стаціонарний	Стаціонарний та
автомобільний	Стаціонарний.
Можливе підєднання 2-х антен	
    
Примітка: В розділі дальність подавлення у верхньому рядку – для диктофонів у пластмасовому корпусі, у нижньому рядку – для диктофонів у металевому корпусі.
     У варіанті  «дипломатного» виконання поширені моделі  серії  «Буран» та  «УПД-2».     

Детектори диктофонів різного типу

Модель 	Дальність виявлення, м	Індикація	Габарити, мм
Маса, кг	Можливості	
RM-100	0,4…2 	Світлова, без звукова вібрація	60х100х22; 0,2	Визначає усі типи стрічкопротяжних диктофонів і деякі види флеш-пам’яті. 	
TRD-800	-	Світлова, без звукова вібрація	222х89; 0,17	Виявляє ВЧ передавачи, магнітофони, відеокамери	
PTRD-016	0,5…4,2	Радіоканалом на спецприймач	Блоку: 180х170х25;
Датчика: 230х18х18	Має високу зава-дозахищеність. До складу входять 4 магнітні датчики з чутливістю 10-11 Тл.	
PTRD-018	0,5…1,5	світлова	550х350х165;
9,5…13,5	Виявляє ПЗП, визначає їх місцезнаходження, час роботи. Має рідкокрист. диспл. Має вихід через RS - 232	

Додаток 9
Мінімальні значення енергії пошкоджень для різних груп елементів

Група елементів	Мінімальна енергія, мДж	
Інтегральні аналогові мікросхеми	0,08…1 	
Інтегральні цифрові мікросхеми	0,012…0,5	
Малопотужні транзистори	0,01	
Потужні транзистори	0,02…0,1 	
Переключаючі діоди 	0,7…1	
Низьковольні стабілітрони	1	

Додаток 10
Методи захисту від ПЕМВН та контролю доступу до ліній зв’язку

№	Метод захисту.
Коментар.	Спосіб захисту	Метод протидії НСД	Зауваження	
1	Екранування металевим екраном.
Практично повністю виключає знімання інформації за рахунок ПЕМВН	Оболонка під завищеним газовим тиском	Показники монометрів на кінцях та проміжних ділянках лінії.	Метод інерційний.
Використана апаратура – громіздка.	
2	Електричний.
Безінерційний.	Між двома додатковими металевими оболонками прикладена напруга 3 кВ.	Високовольтний коронний розряд, який реєструється на кінцях лінії.	Підвищений рівень небезпеки для персоналу. Велика ціна кабелю. Важко забезпечити прихованість захисних дій.	
3	Електромагнітний.
Безінерційний. 	ВЧ електричне поле (зондуюче) створюється вздовж траси кабелю шляхом збудження гармонічного струму в структурі: оболонка кабелю – земля.	Фіксація проникнення зовнішнього штучного поля через пошкоджену оболонку всередину кабеля. Реєстрація характеристик зондую чого сигналу	Апаратура складна. Важко забезпечити прихованість захисних дій.	
4	Використання волокняно-оптичних ліній зв’язку 	Додаткове захисне покриття з фіксацією втрат потужності при передаванні сигналу	Використання на кінцях лінії вимірювачів втрат енергії при передаванні сигналу.	Необхідно виконати монтаж лінії безпомилково.	
5	Криптографічний.
Створює умови недоцільності НСД.	Використання криптосистеми з відкритим ключем за визначеним криптоалгоритмом	Фізичне рознесення апаратури шифрування та передавання (до різних приміщень, або серверів).	-	

Додаток 11 
Пристрої пасивного та активного захисту провідних ліній та дротів

«Гром-ЗИ-4, SP-41/C».  Генератор широкосмугового шуму в телефонній лінії та електричній мережі для захисту переговорів від витоку інформації. Прилад захищає телефонну лінію від телефонного апарата до АТС. Має систему захисту від ВЧ нав’язування. Пристрій блокує роботу пристроїв, які використовують силову мережу в якості КВ. Режими роботи, - ручний та автоматичний.

«Волна-4Р». Генератор шуму для захисту ПК від перехоплення його ПЕМВ, та захисту мереж електроживлення 220 В і мереж заземлення. 

«Корунд» (на заміну «Граніт») і ТФ-06. Пристрої захисту телефонних апаратів від ВЧ нав’язування шляхом фільтрації ВЧ сигналів в лінії та використання обмежувачів напруги.

«МП-1А, МП-1Ц, МП-2, МП-3, МП-4, Грань-300 (на заміну «Граніт»)». Серія пристроїв активного захисту. Виконують функції фільтрів від ВЧ нав’язування та генераторів шуму. Пристрій МП-1А призначений для захисту аналогових ліній при покладеній трубці-слухавці. Пристрій МП-1Ц призначений для захисту цифрових ліній і працює безперервно. 
Захист радіотрансляційних приймачів забезпечують прилади МП-2 та МП-3, а вторинних електрогодинників, -  МП-4. Динаміки сповіщення захищаються приладом МП-5, який додатково гальванічно відмикаї їх від лінії при відсутності корисних сигналів.  

«РЕДУТ», «REDOUBT». Портативний пристрій захисту телефонних ліній. Генерує потужний шумовий сигнал в лінію в час розмови. Якщо натиснути на апараті кнопку «захист», то абонент може промовляти конфіденційну інформацію з будь-якого телефона, яку буде чути тільки «Редут». При цьому пристрій зашумлює лінію для прослуховувачів, а сам відновлює корисний сигнал з смісі с+ш. 

«UM 205». Генератор шуму в мережі 220 В. Потужність сигналу шуму складає 5 Вт. Дозволяє використання в лініях, які використовуються модемами для організації зв’язку. Прилад не вносить перешкод блокам живлення ПК та іншої техніки. Живлення приладу здійснюється від тої самої мережі 220 В.       
Протизавадні фільтри серій ФП та ФСП виконують роль пасивних пристроїв локалізації небезпечних сигналів в межах виділених приміщень в мережах електроживлення та освітлення. 

Основні характеристики деяких фільтрів серії ФП.

Характеристики	Тип фільтру	
	ФП-1	ФП-2	ФП-3	ФП-4	ФП-5	ФП-6	
Номінальний струм, А	2,5	4	4	4	10	20	
Номінальна напруга (фаза-земля) змінного струму 50 Гц, В	220	110	220	500	220	220	
Загасання, дБ	60	
Маса, кГ	2,5	2,5	4,5	4,5	4,5	4,5	

Основні характеристики деяких «випалювачів жучків».

Модель 	Час безперервної роботи, с, в режимі	Живлення, В	Напруга на
виході, В	Габарити,
мм	Додатково	
	Автоматичний	ручний					
BUG-ROASTER	600	-	220	1500	60х155х198	Зачистка у зоні 200 м	
«Кобра»	600	20	220	≥1600	65х170х185	Випалювач
паралельних
і послідов-них жучків	
КС-1300	1440	-	220	≥1500	170х180х185	Випалювач
радіожучків 	
ПТЛ-1500	600	-	220	≥1500	65х170х185	-	

Генератори просторового та лінійного електромагнітного та електричного сигналу шуму, для захисту ефіром, мережам електроживлення та заземлення. (Частина 1)

Модель	Діапазон частот, МГц	Спектральна щільність по-тужності напруженості поля на відстані 1м, дБ*	Вид антени	Конструкт-ція	Живлення, В	Призначення	
«Вектор-4»	0,0001-1000	100-30	рамкові, довжиною 30 м і 12 м	Стаціонарні блоки НЧ-генераторів, виносні блоки ВЧ генераторів	220	Захист по ефіру, електроживленню, заземленню	
«Волна-4»	0,001-1000	80 - 30	рамкові у 3-х площинах	Стаціонар-ний блок	220	Захист ПК та приміщення	
«Гном-3»	0,01-1000	80 - 30	рамкові у 3-х площинах	Стаціонар-ний блок	220	Захист ПК та приміщення	
«ГШ-1000»	0,1-1000	75 - 40	рамкова жорстка	Стаціонар-ний блок	220	Захист ПК та приміщення	
«Гром-ЗИ-4»	20-1000	60 - 40	Штирьова телескоп.	Стаціонар-ний блок	220	Захист теле-фонної лінії, електромережі	
Генератори просторового та лінійного електромагнітного та електричного сигналу шуму, для захисту ефіром, мережам електроживлення та заземлення. (Частина 2)

Модель	Діапазон частот, МГц	Спектральна щільність по-тужності напруженості поля на відстані 1м, дБ*	Вид антени	Конструкт-ція	Живлення, В	Призначення	
SP-21/B1
«Баррикада»	20-1000	≥45	Штирьова телескоп.	Переносний блок	+12	Захист ПК, у тому чис-лі на пересув-них обєктах	
Система
«Шатер-4»
«Шатер-5»	0,01-1000	≥45	рамкові у 3-х площинах	Три виносних малогабаритних блоки	+12	Захист ПК, у тому чис-лі на пересув-них обєктах	
«Гном-5-1»	0,1-1000	≥50 з регу-люванням рівня вихід-ного сигналу на 40 дБ	Дріт зазем-лення мере-жевого кабе-лю живлення ПК	В систем-ному блоці ПК на місці НММД 3,5	+5	Захист ПК	
«ГШ-К-1000»	0,1-1000	75 - 40	Рамкова м’яка в каркасі системного блоку ПК	Безкорпус-ний, для слоту материнської плати ПК	+12	Захист ПК	
«Смог»	0,0005-1000	80 - 55	Підставка під монітор	Безкорпус-ний для ПК на слоті материн-ської плати 	+12	Захист ПК	

* Перша цифра спектральної щільності потужності напруженості поля зазначена для частоти 100 Гц, а друга, для частоти 1000 МГц.

Додаток 12  
Ступінь екрануючої здатності деяких типів будівель

Тип будівлі	Ступінь екранування, дБ.	
	100 МГц	500 МГц	1000МГц	
Віконна  зона 30% від площі стіни	
Дерев’яна будівля з товщиною стін 20 см.	5…7 	7…9	9…11	
Цегляна будівля у 1,5 цеглини	13…15	15…17	17…19	
Залізобетонна будівля з сотою арматури 15х15 см. і товщиною стінок 160 см.	20…25	18…19	15…17	
Віконний отвір 30 % від площі стіни, зачинений металевими гратами з сотою 5х5 см.	
Дерев’яна будівля з товщиною стін 20 см.	6…8 	10…12	12…14	
Цегляна будівля у 1,5 цеглини	17…19	20…22	22…25	
Залізобетонна будівля з сотою арматури 15х15 см. і товщиною стінок 160 см.	28…32	23…27	20..25	

Межі досяжності загасання електромагнітних хвиль для різних типів екранованих приміщень.

Тип конструкції екранованого приміщення	Ступінь екранування, дБ	
Одношаровий екран з сітки та одними дверима, обладнаний зажимними пристроями	40	
Подвійний екран з сітки з подвійними двери- ма-тамбуром та зажимними пристроями	80	
Суцільний сталевий екран з подвійними дверима-тамбуром та зажимними пристроями	100	

Додаток 13
Дані щодо матеріалів з тонкої металевої фольги, металевих покриттів, композиційних сплавів.

Спосіб нанесення покриття, або виготовлення. Хімичний склад матеріалу.	Фізичні і електричні властивості, пристосування.	Фірма виробник.	джерело інформації за списком у кінці додатку 13	
1	2	3	4	
Процес поєднання в твердій фазі. Матеріал:  «TI-Shield»	Эфективне экранування в діапазоні частот від сталого струму до десятків ГГц. При використанні матеріалу TI-Shield у вигляді фольги товщиною 0,25мм   забезпечується виконання вимог стандарту NSA 65-6. Управління національної безпеки щодо захисту від єлектромагнітних та радіоперешкод.	Texas instruments США	[13.1]	
Композиційні листові матеріали у вигляді фольги з заліза товщиною 10-20 мкм, у ролі серцевини: з обох сторін гальванічно вкривається слоями товщиною 1мкм з цинку, олова, нікелю, хрому або міді. На отриманий композиційний метал наноситсья адгезив - поліетилен, та паперова чи пластмасова плівка.	Покриття електричних дротів і кабелів, єкрануючі обої для приміщень, тощо	 «Showa Laminate Printing Co»
США	[13.2]	
Надпровідний магнітний єкрануючий матеріал заліза, кремнистої сталі, сплаву нікелю, аморфного сплаву кобальта, аморфного сплаву заліза, пермалоя, міди, на якому сформована плівка срібла.	У вигляді легкої тонкосплавної стрічки	 «Хитачи касай когё» К.К
Японія	[13.3]	
Клеючі тонкі стрічки з міді і алюминию товщиною 35 мкм. Оплітка для кабелю на основі скловолокна і мідної фольги.	Екранування в місцях щілин отворів кожухів РЕА, екранування кабелів. Створення  екрану на внутрішній поверхні корпусів ПК (дисплеїв). 	 «Денси гидзюцу»
Японія	[13.4]	
Надтонка сталева фольга. Хімичний склад: Fe, 0,2%; Mn; 0,02%P; 0,02% S; 0,04% Al, 0,004% Ni. Холодний прокат з  віджиганням в термін 1часу при 600-9500С	Екранування пластмасових корпусів ПК. Товщина фольги (20-100) мкм. 	 «Нипон Кокан К.К»
Японія	[13.5]	
Магнітний екрануючий матеріал. Хімичне поєднання AsF, між слоями графіту. У вигляді тонкої плівки, пудри, пластівців чи волокон. Є композиційним матеріалом. 	Высокая электропроводность 9⋅10 С/см, малый вес, высокая ЭЭ в широком спектре частот. Екранування корпусів ПК, телевізорів.	 «Сумитомо дэнки когё К.К»
Японія	[13.6]	
Сплав міді з берілієм не менш 100дБ в діапазоні частот від 10 МГц до 10 ГГц. Висока еластичність, абразивна та корозійна стійкість.	Матері екранує магнітне поле.	
Великобританія	[13.7]	
Пористий алюміній. Виготовляється добавленням до розплаву гідритів металів солів вугле- чи щавелевої кислоти, деяких мінералів.	Пористість материалу досягає 90%, а його щільність 0,2-0,3. Є компонентом прошаркового конструкційного матеріалу, екрану для захисту від електромагнітних хвиль, декоративний материал, звуко- и теплоізолятор. 	 «Когё дзайре»
Японія	[13.8]	

 Аморфні стрічки для екранування електромагнітних полів.

Склад матеріалу.	Фізичні та електричні властивості, область застосувань	Фірма.	Джерело інформації.	
1	2	3	4	
Стрічка з аморфних сплавів на основі кобальта і никеля, в том учислі у складі багатошарових экранів.	(μmax= 1⋅105 при λс=0)* Глибина проникнення магнітного поля при 50 Гц і 100кГц відповідно 0,6 мм і 0,015 мм. Особливо ефективні при постійних чи повільно змінних магнітних полях. В 5 разів тонші, ніж  стрічки з пермалою при тій самій геометрії мають кращий экрануюий показник. Легкий і механічно стійкий. 	Даних нема.	[13.9]	
Магнітний екран, з  алюмінієвого сплаву товщиною 2мм, покриытих стрічками з аморфного магнітного сплаву марки Metglass 2826, товщиною 25 мкм.	Замкнутий екран з двох конструкцій, один в одному. Внутрішнє поле частково гасить головне поле в замкнутому об’ємі.	-	[13.10]	
Магнітний екран - тришаровий лист. Зовнішні шари - з полівінілхлоридної плівки. Внутрішній шар - з пластівців аморфного магнітного сплаву. Товщина пластівців від 5мкм до 100 мкм 	тришарові листи	 «К.К.Riken fnd Simizu Construction Co»
Японія	[13.11]	
*μ max – відносна магнітна проникливість; λ с – стала магнітострикції насичення як відносна зміна довжини у заданому кристалографічному напрямі при переході зразка з випадково розмагніченого стану до стану повного магнітного насичення.

13.1. С.И. Петрухенко, В.М. Сергеев, М.Л. Кацевман, Н.А. Миронов  «Свойства полимерных материалов, экранирующих электромагнитные помехи. Пласт. Массы» 1993, № 2, с. 28 - 30. 
13.2. Композиционные листовые материалы для электромагнитного экранирования. Пат. 4774148 США, МКИ 4 В328 15/08 № 924790; Заявл. 30.10.86; Опубл. 27.9.88; НКИ 428/607. 
13.3. Сверхпроводящий магнитный экранирующий материал; Заявка 2138799 Япония, МКИ5 Н05К 9/00, Н01В 12/06. Заявл. 6.10.88; Опубл. 28.05.90. Кокай токкё кохо. Сер. 7(2) - 1990.
13.4. Электропроводные ленты и оплетки. Сайто Юдзиро; Дэнси гидзюцу,  «Electron. Eng...» 1989, т. 31, № 12. - c.42 - 51 .Япония. 
13.5. Стальная фольга с высококачественными характеристиками по экранированию электромагнитных волн. Steel foil having excllent shielding characteristics to electromagnetic waves: Патент 4810589. США, МКИ4 Н05К 9/00, C21D 9/46,  «Nippon Kokan K.K.» № 185025; Заявл. 22.04.88; Опубл. 07.03.89;  НКИ 428/606. 
13.6. Магнитный экранирующий материал: Заявл. 1134999 Япония МКИ4 Н05К 9/00, B05D 5/12  «Сумитомо дэнки когё К.К.» -№ 62- 293837; Заявл. 19.11.87; Опубл. 26.05.89. Какой кокхё кохо. Сер. 7(2) - 1989. - 125. - с. 527 – 530. 
13.7. Сравнительные характеристики по ЭМС бериллиевой меди. EMC - Comparative merits of beryllium copper. Electron.Eng...( Великобритания ). 1992.- 64, № 784. - с.19 - 21.
13.8. Применение пористого алюминия. Непи Эйити, Нисикава Тору.  «Когё дзайрё, Eng. Mater» 1987. 35, № 14, c. 74 - 76. Япония. 
13.9. Необычные материалы для магнитного экранирования в постоянном магнитном поле. 4 Wiss. Konference 10-12 Okt., 1989, Secc N1, Wiss. Ber. Techn. Hochsch. Leipzig. 1989. – № 16. c. 98 - 106. Германия. 
13.10. Экраны цилиндроэллиптической формы, использующие ленты из аморфного материала. An elliptical cylinder tipe shielding device using amorphons ribbons, Haga A., Kikuchi S., Nasuno H. Dig. INTERMAG'90: Int. Magn. Conf., Brighton, April 7 - 20, 1990., - Brighton, 1990. - c. DP/10. 
13.11. Магнитный экранирующий листовой материал. Magnetic - Shielding sheet: Патент 4992329 США, МКИ5 В32В 5/16, "K.K. Riken and Simizu Construction Co." - N 328746; Заявлю 24.03.86; Опубл. 12.02.91 НКИ 428/328. 

Додаток 14
Властивості металізованих тканин виробництва фірми "Devex".

Тип тканини	PMU 100	РМО 400	
Матеріал*	Поліефір	Поліефір	
Конструкція	Тканинна основа	Тканинна основа	
Метал покриття 	Нікель	Нікель	
Вес     А. Основа, г/м2
           В. Метал, г/м2
           С. Кінцевий матеріал, г/м2	100
25-35
125-135	35
35-40
65-75	
Ширшина рулону, см	148-160	104-150	
Товщина, мкм	190	62	
Опір постійному струму, міліОм/м2	85-125	60-100	
Екранування Е-поля, дБ
   10кГц – 100МГц
   1ГГц
   10ГГц
   40ГГц	
>50
>55
>60
>40	
>55
>60
>65
>50	
* - Тканина  вогненебезпечна.

Приблизні характеристики деяких екрануючих конструкцій.

Тип конструкції екрану	Тип екрану	Матеріал	Ефективність екранування, дБ	
			Магнітне поле	Електричне поле (плаські хвилі)	
			60 Гц	15 кГц	1ГГц	10ГГц	
Двошаровий екран з ізолюванням шарів	Сітка	Мідь	-	68	120	-	
		Бронза	-	40	110	-	
		Сталь (цинков)	-	50	50	-	
	Лист	Сталь	15	82	120	90	
		Мідь + сталь	18	93	120	105	
Одношаровий екран	Сітка	Сталь	6	-	60	-	
		Бронза	-	-	-	-	
	Лист	Мідь	-	-	-	-	
		Сталь	-	48	90	-	

Додаток 15 
Значення відносної магнітної проникливості та відносної проводимості для більшості матеріалів.

№ п/п	Матеріал	Відносна магнітна проникливість, μ	Відносна провідність, g	
1	2	3	4	
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.

27.

28.
29.

30.
31.
32.
33.
34.

35.

36.
37.
38.
39.
40.
41.
42.	Мідь
Алюміній (м’який)
Алюміній (закалений)
Латунь(91% міді, 9% цинку)
Латунь(66% міді;34% цинку)
Магній
Золото
Свинець
Манганін
Монель (67% нікелю, 30% міді, 2% заліза, 1% марганцю)
Ніхром
Платина
Срібло
Тантал
Олово
Вольфрам
Цинк
Берилій
Кадмій
Меркурій
Хром
Конетик
Суперпермалой
Пермалой 79 НМ
Пермалой 78
Пермалой 45 ( віджиг при
1200 'С )
Пермалой (віджиг при
1050 0С )
Залізо чисте технічне
4% кремніста сталь ( тек-
стурована )
4% кремниста сталь
Нікель
Неріжавіюча сталь
Холоднокатана сталь
Сортова сталь
(домішки - 0,2 %)
Горячекатана кремниста
сталь
50% залізонікелевый сплав
Гіпернік
Монімакс
Синімакс
Мю - метал
Пермендюр
Гіперко	1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
2.000
100.000
20.000
8.000
4.000

2.500

5.000
1.500

500
100
200
180
200

1.500

1.000
4.500
2.000
3.000
20.000
800
650	1
0,61
0,3-0,5
0,47
0,27
0,375
0,77
0,79
0,39
0,42

0,12
0,175
1,06
0,111
0,15
0,313
0,32
0,28
0,232
0,018
0,664
0,033
0,0288
0,0314
0,108
0,0384

0,0384

0,17
0,037

0,029
0,221
0,02
0,17
0,17

0,0384

0,0384
0,0345
0,0216
0,0192
0,0289
0,247
0,069	

Додаток 16
Електрохімічний ряд металів, розташований у порядку зменшення здатності створювати іонні розчини.

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.	Магній
Магнієві сплави
Цинк
Алюміній
Кадмій
Сталь чи залізо
Чавун
Неіржавіюча сталь
Свинцево-олов’яні припої
Свинець
Олово	12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
	Нікель
Латунь
Мідь
Бронза
Мідно-нікелеві сплави
Срібловий припій
Срібло
Графіт
Золото
Платина	

Додаток 17
Типові значення максимального загасання для фільтрів у мережі живлення.

Діапазон частот	Максимальне загасання фільтра поза смугою пропускання, дБ	
	екранований	Неекранований, без рознімачів	
	З рознімачами	Без рознімачів		
Мікромініатюрні та
 інтегральні фільтри
fc≤f≤10fc                                         -                                     60                                       50
10fc≤f≤100fc                                   -                                     40                                       30
f>100fc                                            -                                     20                                      10	
Звичайні міжсистемні фільтри
fc≤f≤10fc                                        80                                   70                                       60
10fc≤f≤100fc                                  60                                   50                                       40
f>100fc                                          40                                   30                                        20	
Міжсистемні фільтри з покращеними характеристиками
fc≤f≤10fc                                        90                                    -                                          -
10fc≤f≤100fc                                  80                                    -                                          -
f>100fc                                           70                                    -                                          -	
Фільтри в мережах живлення для струму не більше 10 А
fc≤f≤10fc                                        80                                    -                                          -
10fc≤f≤100fc                                  80                                    -                                          -
f>100fc                                           70                                    -                                          -	
Фільтри в мережах живлення для струму більше 10 А
fc≤f≤10fc                                        100                                  -                                          -
10fc≤f≤100fc                                  100                                  -                                          -
f>100fc                                           90                                    -                                          -	

Додаток 18 
Основні характеристики протизавадних фільтрів серії ФП малої потужності.

Назва характеристик	Тип фільтру	
	ФП-7	ФП-8	ФП-9	ФП-10	
Кількість дротів	2	2	2	2	
Номінальний струм, А	1	2,5	4	10	
Номінальна напруга (фаза-заземлення),  В 
-постійного струму    
-змінного струму 50 Гц
-змінного струму 400 Гц	

250
110
80	

1000
500
220	

1000
380
110	

500
220
110	
Загасання, що заноситься, дБ	80	
Маса, кг	4,5	5	6	6	
Габаритні розміри, мм
-довжина
-ширшина
-висота (товщина)	
430
150
80	
470
170
80	
470
170
80	
470
170
80	
Різьба труби патрубка, дюйм	ѕ	ѕ	ѕ	ѕ	

Основні характеристики протизавадних фільтрів серії ФП великої потужності.

Назва характеристик	Тип фільтру	
	ФП-11	ФП-12	ФП-13	ФП-14	ФП-15	
Кількість дротів	2	2	2	2	4	
Номінальний струм, А	16	20	20	40	70	
Номінальна напруга (фаза- заземлення),  В
-постійного струму
-змінного струму 50 Гц
-змінного струму 400 Гц	

1000
380
110	

500
220
110	

1000
500
220	

1000
500
220	

500
220
110	
Загасання, що заноситься, дБ	100	
Маса, кг	8,5	9,5	9,5	10	25	
Габаритні розміри, мм
-довжина
-ширина
-висота (товщина)	
560
210
80	
560
210
80	
560
210
80	
560
210
80	
800
210
150	
Різьба труби патрубка, дюйм	1	1	1	1	1,5	

Основні характеристики протизавадних фільтрів 3-фазних.

Назва  характеристик	Тип фільтру	
	ФСПК-100	ФСПК-200	
Кількість дротів	2	2	
Номінальний струм, А	100	200	
Номінальна напруга (фаза- заземлення),  В
-змінного струму 50 Гц	

220/380	

220/380	
Загасання, що заноситься, дБ	60	60	
Діапазон частот придушення завад, МГц	0,02…..1000	
Маса двох корпусів, кг	36	
Габаритні розміри одного двопровідного корпусу, мм
-довжина
-ширина
-висота (товщина)	

800
320
92	
Падіння напруги при номі- нальній напрузі ,   В	<5	

Також використовують фільтри протизавадні мережеві серій ФСП, ФМПЗ, ФЗПІ, М13…М23 (м. Нітешин), М-17-3, тощо. 

Додаток 19
Головні характеристики деяких скремблерів
              
Характеристика	Тип та марка	
	SCR-M1,2 «Гранит»                                                             	CTA-
1000    	Орех-А                                                                                    	ACS-2      	F-117A для раді останц.	
Загальна кількість комбінацій ключів	2⋅1025	1016	1036	13122	128	
Розрядність сеансового ключа, біт	61	-	-	-	-	
Тривалість затримки мовного сигналу, с	0,45	0,32	0,32	-	-	
Мовна розбірливість %, не менше	-	-	90	-	-	
Час установлення захищеного зв’язку, с, не більше	-	-	10	25	-	

 Деякі скремблери з відзначенням способу скремблювання

Назва склемблера	Кількість ключів	Тип скремблювання	Виконання 	
ТУМАН	1	Інверсія спектру	Приставка до телефону	
ЭХО-01	1	Інверсія спектру	У корпусі телефону	
ЭХО-02	256	Інверсія спектру	Приставка до телефону + зашумлення	
УЗТП	256	Інверсія спектру	Приставка до телефону + зашумлення	
А ТП	1	Інверсія спектру	Приставка до телефону + зашумлення	
Секрет	1	Інверсія спектру	У корпусі бездискового телефону	
СТ-101	1	Інверсія спектру	У корпусі телефону	
Базальт	1016	часове	Приставка до телефону	
Базальт-2	1016	часове	У корпусі телефону	
УЗА	1016	часове	Виконаний у дипломаті	
Grypset	1032	цифрове	У корпусі телефону з ідентифікацією абонента за магнітною картою	
CVAS-111	-	цифрове	Користувач не має доступу до кодів	
ILS- 3130	52000	Інверсія спектру	Акустичний скремблер-трубка	
VS-1	13122	Інверсія спектру	Акустичний скремблер-трубка	
AT-2400	-	цифрове	Введення ключів з магнітної карти, дуплекс	
G135/P	106	часове	Напівдуплекс	
ПАЗИ-ТЛФ	1054	цифрове	Приставка до телефону	
TTS3200	18⋅1012	частотне	Виконаний у дипломаті	

Для передавання цифрової інформації використовують пристрої серії СМ: кишеньковий телекс-шифратор СМ-11, шифратор для телефаксів СМ-13, радіоперемовний чотириканальний пристрій СМ-21 для діапазону 134….174 МГц, та ін.