Оцінка можливості перехоплення мовної інформації із виділеного приміщення та способи його захисту від витоків інформації технічними каналами
Вантажиться...
Дата
2024
Автори
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
КПІ ім. Ігоря Сікорського
Анотація
Павленко Є.В. Оцінка можливості перехоплення мовної інформації із виділеного приміщення та способи його захисту від витоків інформації технічними каналами. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 17 «Електроніка та телекомунікації» за спеціальністю 172 «Телекомунікації та радіотехніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Київ, 2024.
Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-практичної задачі підвищення ефективності та вдосконалення захисту приміщень від витоків інформації по акустичним каналам шляхом удосконалення розрахункового методу визначення словесної розбірливості з можливістю використання оптимальної по критерію мінімума інтегрального значення завади, що дозволить не тільки оцінити можливість перехоплення мовної інформації, а й забезпечити її захист. Крім того, була розширена математична модель оптико-електронного каналу витоку мовної інформації, що дозволяє оцінити можливість перехоплення мовної інформації засобами ЛСАР (лазерні системи акустичної розвідки), а у зв’язку з високою інформативністю даних каналів, дістала подальшого розвитку математична модель радіоелектронного каналу витоку інформації шляхом врахування параметрів передавача та приймача, що дозволило розрахувати оптимальний рівень небезпечного сигналу та маскуючого шуму в задачах протидії перехопленню інформації засобами технічної розвідки. У першому розділі дисертації проаналізовані технічні канали витоку інформації виділеного приміщення. Серед розглянутих каналів: прямий акустичний, акустовібраційний, акустоелектричний, оптико-електронний та електромагнітний канали. Розглянуто методи захисту мовної інформації від її витоків через акустичні канали, приведена послідовність заходів при організації захисту мовної інформації від її витоків із виділеного приміщення, наведений список засобів та способів перехоплення мовної інформації, а також заходів протидії для кожного з приведених акустичних каналів. Для забезпечення вимог по електромагнітній безпеці виділеного приміщення було розглянуто екранування електромагнітних хвиль. Показані основні положення і залежності екранування електричних, магнітних та електромагнітних екранів, розглянуті вимоги до електричних та магнітостатичних екранів. Показаний розрахунок ефективності екранування магнітних та немагнітних матеріалів на заданих частотах при різних значеннях провідності та товщини стінок екрану. Розглянуто показник словесної розбірливості для оцінки захисту виділеного приміщення від витоків акустичної інформації, приблизну шкалу оцінки перехопленого мовного повідомлення, критерії ефективності захисту виділених приміщень з точки зору показника словесної розбірливості, розрахунковий та інструментально-розрахунковий методи оцінки розбірливості мови, а також послідовність дій при здійсненні контролю ефективності захисту виділеного приміщення від витоків акустичної інформації при використанні інструментальнорозрахункового методу. У другому розділі дисертації проводиться аналітичний огляд та застосування математичних моделей акустичного, оптико-електронного та радіоелектронного каналів витоку інформації. Розглянута математична модель акустичного каналу витоку інформації дозволила оцінити стан захищеності потенційних акустичних каналів витоку мовної інформації розрахунковим методом, враховуючи можливі просторові і енергетичні умови розвідувального контакту в каналі та забезпечуючи високу точність оцінки захищеності мови, модель встановляє функціональну залежність розбірливості мови від характеристик сигнально-завадової обстановки в каналі. Для оцінки словесної розбірливості модель використовує формантний метод. Для забезпечення адекватності фізичних процесів протікаючих в каналі, приведена математична модель акустичного канала витоку інформації представлена у вигляді сукупності чотирьох взаємозв’язаних моделей, достатньо точно описуючих акустичний сигнал, який створюється джерелом мови, акустичні навмисні перешкоди і природні шуми, вплив неоднорідного середовища розповсюдження і можливості акустичного приймача по розпізнаванню мови. Використана в дослідженні математична модель оптико-електронного каналу витоку акустичної мовної інформації дозволила змоделювати загрози витоку мовної інформації через віконні отвори та пройоми з використанням оптикоелектронної апаратури дистанційного прослуховування мови. Дана загроза заснована на модулюванні відбитого лазерного випромінювання згинальними коливаннями віконних шибок, джерелом яких являються мовні сигнали, що циркулюють всередині приміщень. Дана модель дозволяє визначити відношення потужності корисного сигналу до потужності шуму на виході детектора та розрахувати словесну розбірливість мови на виході оптико-електронної апаратури дистанційного прослуховування мови з урахуванням всіх перетворень вихідного акустичного сигналу, шумових складових і відношень сигнал/шум в точках знімання інформації засобами дистанційного прослуховування мови. Приведена математична модель оптико-електронного каналу витоку мовної інформації була розширена залежностями для визначення величини сигнал/шуму на вході оптико-електронної апаратури та відповідної їй словесної розбірливості для отримання мінімального значення словесної розбірливості на виході оптикоелектронної апаратури дистанційного прослуховування мови. Також, в роботі приведений зв’язок зазначеної моделі з представленою методикою оцінки можливості перехоплення та захисту мовної інформації виділеного приміщення, що дозволяє оцінити можливість перехоплення мовної інформації через віконні отвори та пройоми з використанням оптико-електронної апаратури дистанційного прослуховування мови. Використана в дослідженні математична модель радіоелектронного каналу витоку інформації при різних модифікаціях функції правдоподібності, яка по суті представляє собою математичний запис теореми Байеса, показує яким чином із апріорних даних і результатів аналізу прийнятого коливання формуються апріорні значення. Базуючись на положеннях теорії оптимального прийому, модель описує процес перетворення прийнятого розвідувальним приймачем електромагнітного коливання з метою прийняття рішення про наявність сигналу, враховуючи вимоги незаниження оцінки можливостей розвідки. При вирішенні задач в контексті даної теорії відповідь повинна бути отримана як на основі попередніх (апріорних) відомостей про сигнал та завади, так і результатів аналізу даних, що містяться в прийнятому коливанні. В контексті даної моделі була розглянута нерівність для винесення рішення про наявність або відсутність детермінованого сигналу на фоні білого шуму, а також функціональна схема оптимального приймача з чотирма можливими випадками виявлення сигналу, що порівнюються з встановленим порогом засобу радіоелектронної розвідки. У третьому розділі дисертації удосконалено розрахунковий метод визначення словесної розбірливості шляхом використання оптимальної по критерію мінімума інтегрального значення завади, для визначення рівня захищеності мовної інформації виділеного приміщення. Для практичної реалізації удосконаленого методу була представлена методика оцінки можливості перехоплення та захисту мовної інформації, приведені результати її розрахунків. Представлена методика проводить оцінку захищеності мовної інформації виділеного приміщення шляхом розрахунку відношення сигнал/шуму за огородженнями приміщення, а також оцінює можливість перехоплення мовної інформації на основі розрахунку значень словесної розбірливості при навмисному і ненавмисному прослуховуванні мовної інформації із суміжного приміщення через елементи його конструкції. Розрахунок значень словесної розбірливості заснований на врахуванні параметрів виділеного приміщення (площі та типу конструктивних елементів, наявність або відсутність спрямованого мікрофону) та не потребує використання широкого спектру інструментально-вимірювального обладнання. Також, в роботі приведений зв’язок зазначеної методики з оптикоелектронним каналом витоку мовної інформації, що дозволяє оцінити можливість перехоплення мовної інформації через віконні отвори та пройоми з використанням оптико-електронної лазерної апаратури дистанційного прослуховування мови. А у випадку невідповідності словесної розбірливості отриманої за результатами приведеної методики встановленим значенням, можна регулювати її величину за допомогою використаної в методиці оптимальної по критерію мінімума інтегрального значення завади. Реалізація даної завади заснована на врахуванні вагових коефіцієнтів, що характеризують вірогідність наявності формант мови в даній частотній смузі і відображаючих вклад даної смуги в словесну розбірливість. Таким чином, при розподіленні енергії шумового сигналу по частотним смугам у відповідності з ваговими коефіцієнтами, використана оптимальна з точки зору приведеної методики завада. Процес розрахунку значень словесної розбірливості та оптимальної по критерію мінімума інтегрального значення завади був автоматизований в програмному середовищі Mathcad, а результати розрахунку приведені в роботі. Також, в роботі дістала подальшого розвитку математична модель радіоелектронного каналу витоку інформації шляхом врахування параметрів передавача та приймача, що дозволило розрахувати оптимальний рівень небезпечного сигналу та маскуючого шуму. У першому випадку, на базі моделі радіоелектронного каналу витоку інформації, приведений розрахунок оптимального рівня сигналу між передавачем та приймачем в межах контрольованої зони, також представлені залежності умов не отримання корисного сигналу приймачем засобу радіоелектронної розвідки за межами контрольованої зони. У другому випадку, на базі моделі радіоелектронного каналу витоку інформації та одного з можливих випадків виявлення розвідувальним приймачем сигналу на фоні шуму, представлена можливість запобігання перехопленню сигнала, що виходить за межі контрольованої зони та перевищує заданий поріг засобу радіоелектронної розвідки, шляхом його маскування спеціально сформованим шумом, приведений алгоритм визначення оптимального рівня маскуючого шуму.
Опис
Ключові слова
розбірливість мови, шумова завада, сигнал, система безпеки, запобігання витоку мовної інформації, коефіцієнт розбірливості мови, захист мовної інформації, побічні електромагнітні випромінювання і наведення, захист інформації, спектральний склад випромінювання, технічний захист інформації, технічна розвідка, технічні канали витоку інформації., speech intelligibility, noise disturbance, signal, security system, prevention of leakage of speech information, speech intelligibility index, protection of speech information, side electromagnetic radiation and guidance, information protection, radiation spectrum, technical protection of information, technical intelligence, technical channels of information leakage
Бібліографічний опис
Павленко, Є. В. Оцінка можливості перехоплення мовної інформації із виділеного приміщення та способи його захисту від витоків інформації технічними каналами : дис. … д-ра філософії : 172 Телекомунікації та радіотехніка / Павленко Євген Вікторович. – Київ, 2024. – 150 с.