Защита речевой информации

Надо знать, что дорогостоящие предварительные про­верки помещений на наличие подслушивающей аппа­ратуры и технических каналов утечки информации оказываются бесполезными, если подслушивающая ап­паратура попадает в помещение накануне проведения конфиденциальных переговоров или вносится непос­редственно участниками этих переговоров.

Существует различная аппаратура для оперативно­го контроля службой безопасности участников перего­воров. Это и металлообнаружители и средства обнару­жения работающих диктофонов или жучков, но эта аппаратура дает часто ложные срабатывания или незна­чительный процент обнаружения (особенно это отно­сится к диктофонам). Не всегда ее можно применять из этических соображений. Кроме того, надо всегда исходить из того, что "противник" умнее нас и проне­сет технику в выключенном состоянии. Следует также учитывать, как уже отмечалось ранее, виброакустичес­кий канал утечки речевой информации и плохую зву­коизоляцию помещений.

Исходя из этого, наиболее надежным направлени­ем противодействия несанкционированному получе­нию речевой информации является препятствование звукозаписи переговоров или ее ретрансляции из по­мещения путем создания акустических шумов или на­правленного подавления.

Каналы утечки речевой информации не обязатель­но только технические, но и естественные, такие как воздух, несущие конструкции, трубы отопления, водо­провода, вентиляционные каналы и т.д.

Задача защиты от утечки состоит в перекрытии всех возможных каналов и нейтрализации средств перехва­та (микрофоны, направленные микрофоны, диктофо­ны, стетоскопы, закладные устройства, лазерные сис­темы, инфракрасные и т.д.)

Один из наиболее распространенных методов защи­ты состоит в создании шумовой акустической помехи, обеспечивающей скрытие информативного сигнала, при этом соотношение величина шумового сигнала/ве­личина информативного сигнала должны обеспечивать надежное скрытие информативного сигнала или сниже­ние его разборчивости до достаточных пределов.

Возможности повышения звукоизоляции связаны со строительными работами по акустической защите выде­ленных помещений, но они не дают нужной защиты от внесенных в последующем средств съема акустической информации.

Существующие средства защиты акустической ин­формации по вибрационным каналам представляют собой генераторы шума (белого или окрашенного) речевого диапазона частот в комплекте с вибропреобразователями пьезоэлектрическими или электромаг­нитными. Основное назначение их — создание шумо­вых помех средствам съема информации в стенах, окнах, инженерных коммуникациях. Основной критерий обес­печения защиты — превышение шума над уровнем наве­денного в эти конструкции информативного сигнала. Нормы превышения определены соответствующими нормативно-техническими документами.

Прежде всего несколько определений:

  • "белый" шум — имеет равномерный спектр в полосе частот речевого сигнала;
  • окрашенный    шум  —  формируется  из "белого"   в   соответствии   с   огибающей амплитудного  спектра  скрываемого  речевого  сигнала;
  • "речеподобные" помехи — формируются путем мик­ширования в различных сочетаниях отрезков речевых сигналов и музыкальных фрагментов, а также шумо­вых помех,  или формируется из фрагментов скрыва­емого речевого сигнала при многократном наложении с различными уровнями.


Помехи типа "белого" шума реализованы в боль­шинстве существующих систем и средств защиты ре­чевой информации, таких как "ПОРОГ-2М" (НИИСТ МВД РФ), ANG-2000 (Research Electronics, США), NG-006D (ИИКМЦ-1, Россия), "Базальт-4 ГА" (Укр-СпецТехника, Украина) и др.

Помехи типа "окрашенного" шума используются в таких системах, как "Кабинет" (Элерон, Россия), "Ба­рон" (НЕЛК, Россия).

Формирование "речеподобной" помехи применено в изделиях "Эхо" (ЭНСАНОС, Россия), ПМ-2А (НИТ, Украина).

Сравнительная оценка эффективности различных видов помех, проведенная специалистами, натолкнула на ряд особенностей применения каждой из них. Ис­следования показывают, что ограждающие конструк­ции и поверхности обладают неодинаковым акустичес­ким сопротивлением на различных частотах, кроме того, вибропреобразователи также имеют свои конструктивные особенности, влияющие на частотные харак­теристики. В результате оказывается, что для оптималь­ной настройки сигнала помехи, обеспечивающего за­данный уровень превышения помехи над информативным сигналом на отдельных частотах из-за неправильно сформированной амплитудно-частотной характеристики приходится ставить достаточно высо­кий уровень помехи. Это приводит к тому, что уровень паразитных акустических шумов на отдельных часто­тах может быть очень высоким и приводить к диском­форту для людей, работающих в выделенном помеще­нии.

Этот недостаток прежде всего присущ помехе типа "белый" шум.

Для формирования "окрашенного" шума, сформи­рованного из "белого" в соответствии с огибающей амплитудного спектра скрываемого речевого сигнала, в пяти октавных полосах диапазона 100 — 6000 Гц про­изводится оценка параметров речевого сигнала и осу­ществляется корректировка уровня шума в тех же по­лосах с помощью встроенных эквалайзеров. Таким образом, обеспечивается энергетическая оптималь­ность помехи, при которой заданное нормированное соотношение "сигнал/помеха" выдерживается в преде­лах всего диапазона частот защищаемого речевого сиг­нала. В некоторых комплексах эта задача решается разделением уровней по каждому из выходов. Это по­зволяет использовать комплекс для одновременного зашумления различных ограждающих конструкций, инженерных коммуникаций, окон и т.п., обладающих неодинаковыми сопротивлением и звукопроводящими свойствами.

Наиболее перспективным оказалось формирование "речеподобной" помехи. Специалистами в основном предлагается создание трех видов такой помехи:

    "речеподобная помеха — 1" — формируется из фраг­ментов речи трех дикторов радиовещательных станций при примерно равных уровнях смешиваемых сигналов;

    "речеподобная помеха — 2" — формируется из од­ного доминируещего речевого сигнала или музыкаль­ного фрагмента   и смеси фрагментов радиопередач с шумом;

    "речеподобная помеха — 3" — формируется из фраг­ментов скрываемого речевого сигнала при многократ­ном их наложении с различными уровнями.

Анализ исследований показал, что наибольшей эф­фективностью из всех существующих обладает именно "речеподобная помеха — 3" (см. рис.)

Кривая зависимости коэффициента разборчивости речи W, используемого в качестве показателя эффектив­ности помехи, от отношения "сигнал/помеха" Q для "речеподобной помехи — 3" свидетельствует о воз можности значительного (на 6—10 дБ) по отношению к другим видам помех снижения требуемого уровня сиг­нала помехи для достижения заданной эффективности защиты речевой информации и, следовательно, повы­шения комфортности ведения конфиденциальных раз­говоров.

Специалистами в области технической за­щиты информации В.М. Ивановым и А.А. Хоревым предложен способ формирова­ния коррелированной по уровню, спектру и времени излучения со скрываемым сиг­налом  "речеподобной" помехи,  заключа­ющейся  в  специальном  преобразовании скрываемого  речевого сигнала  за  счет сложной инверсии спектра и акустической псевдоре­верберации    путем умножения и деления его частот­ных составляющих и многократного наложения прини­маемых переотраженных акустических сигналов.

В НПП "ЭНСАНОС" разработано устройство "Эхо", в котором реализован предложенный способ форми­рования "речеподобных" помех. Устройство содержит микрофонный модуль и активные акустические колон­ки со встроенным специальным блоком обработки речевых сигналов и предназначено для установки в выделенных для проведения конфиденциальных разго­воров помещениях. Диапазон частот маскирующей помехи составляет 250-8000 Гц. Электропитание устройства осуществляется от электросети 220В или внешней батареи аккумуляторов (12В; 2,2 А/ч). Принцип дей­ствия устройства заключается в следующем.

Микрофон, как правило, устанавливаемый в центре стола, принимает акустические речевые колебания, воз­никающие при ведении переговоров, и преобразо­вывает их в электрические сигналы, которые по соеди­нительному кабелю подаются на специальный блок обработки.

В блоке обработки эти сигналы путем умножения и деления частотных составляющих преобразовываются в шумовые "речеподобные", усиливаются и излучают­ся через акустические колонки, причем уровень излу­чаемых сигналов помех пропорционален уровню скры­ваемых речевых сигналов. Коэффициент усиления уровня громкости и тембра регулируется при установ­ке устройства.

Излучаемые шумовые "речеподобные" акустические сигналы отражаются от ограждающих конструкций помещения (стен, оконных стекол, потолка пола), предметов мебели и интерьера и через некоторое вре­мя после излучения (время задержки) принимаются микрофоном и так же, как скрываемые речевые сиг­налы, обрабатываются и излучаются через акустичес­кие колонки. Этот процесс многократно повторяется.

Таким образом, устройством излучается "речеподобная" помеха, являющаяся результатом многократного наложения смещенных на различное время задержки разноуровневых сигналов, получаемых путем умноже­ния и деления частотных составляющих скрываемого речевого сигнала.

Через несколько секунд после прекращения веде­ния разговоров в помещении генерация сигналов по­мех устройством прекращается.

Предварительные испытания устройства "Эхо" по­казали, что записанный на диктофон скрываемый ре­чевой сигнал в условиях создаваемых устройством по­мех невозможно восстановить даже с использованием современных методов "шумоочистки".

К числу проблем, редко учитываемых при выборе средств защиты речевой информации, относится про­блема текущего контроля эффективности виброакус­тического зашумления. Речь идет о непрерывной оцен­ке качества создаваемых помех с выработкой сигналов тревоги в случае отключения помехи или снижения ее уровня ниже допустимого.

Данная проблема актуальна в связи с тем, что виб­ропреобразователи, излучая виброакустическую поме­ху, сами постоянно находятся под воздействием виб­рации. Следствием этого является высокая вероятность разрушения элементов их крепления на ограждающих конструкциях защищаемых помещений, что влечет за собой снижение качества помехи.

Возможны также выходы из строя отдельных виб­ропреобразователей, нарушения контакта их подсое­динения и другие причины, которые могут привести к снижению эффективности защиты.

Решением этой проблемы является создание распре­деленных систем, объединяющих как средства виброзашумления, так и средства контроля качества помех. Примерами таких систем могут служить комплекс "Ба­рон", VNG-012.
Направленное подавление радиоэлектронных устройств (740)

Продолжаем начатый в предыдущем разделе разговор о защите речевой информации от внесенных в поме­щение средств несанкционированного съема информа­ции. По периметру помещения мы защитились, при­меняя систему виброакустического зашумления, внутри помещения у нас издают разные неразборчивые звуки ("речеподобные" помеховые сигналы) динамики. Ка­залось бы, все прекрасно, но многие не любят диском­форта, не хотят слушать доносящийся из динамиков шум или "квакающие" и "вякающие" звуки речеподоб-ной помехи, их это раздражает, особенно это относит­ся к несознательным руководителям высокого уровня. Кроме того, иногда хотят обеспечить защиту, не демас­кируя факта применения технических средств защиты речевой информации.
Как быть в этом случае?

Существует великое множество генераторов высо­кочастотного "белого" шума, работающих в диапазоне от 10 МГц до 1200 МГц, но они могут воздействовать только на радиозакладки, да и то только широкополос­ные и если вам удастся разместить генератор вблизи от приемника, а это место, как правило, неизвестно. Ариф­метика здесь простая. Диапазон, на котором работают современные радиомикрофоны, очень велик — от 100 МГц до 1,8 ГГц. Таким образом, генератор шума дол­жен перекрывать диапазон шириной 1,7 ГГц. Предпо­ложим, что радиозакладка имеет мощность 100 мВт, узкополосная — полоса около 2 кГц. Чтобы задавить такую закладку необходима мощность генератора в полосе 2кГц порядка 200 мВт (в два раза больше мощ­ности радиозакладки), то на ширине полосы частот 1,7 ГГц — потребуется мощность 170кВт. Не уверен, что у Вас будет шанс выжить рядом с таким шумогенератором.

Большинство выпускаемых сегодня генераторов, работающих в данной полосе частот, имеют максималь­ную мощность 15—20 Вт при круговой поляризации антенной системы, но и при такой мощности после ключения генератора начинают вблизи "шипеть" все бытовые радиоприемники, магнитолы и некоторые телефоны, "снежить" телевизоры, "моется" и дрожит изображение на мониторах компьютеров. Кроме того это не безвредно для здоровья окружающих. Поэтому применение таких шумогенераторов очень ограниче­но.

В силу изложенных объективных причин наиболее перспективным является препятствование функциони­рованию звукозаписывающей и ретранслирующей ап­паратуры с помощью .направленного подавления. Этот метод реализован в таких изделиях, как "Шумотрон", "Шторм", "Буран", "Рамзес", "Бастион" и др.

Эти устройства позволяют скрытно сделать нераз­борчивой запись на аналоговые или цифровые дикто­фоны, но и подавить работу практически всех радио­электронных устройств, в том числе радиозакладок, попадающих в диаграмму направленности излучателя.

Идея направленного подавления заключается в фор­мировании с помощью направленной антенной систе­мы достаточно мощного СВЧ излучения, сфокусиро­ванного в некоторой области. Это позволяет не создавать помех окружающей радиоэлектронной аппа­ратуре вне этой области, и значительно снижает необ­ходимость рассеивания больших энергетических мощ­ностей. При внесении в эту область любого провод­ника на нем наводится ЭДС, пропорциональная напря­женности электрического поля, создаваемого генера­тором. Излучаемый СВЧ сигнал промодулирован низ­кочастотным импульсным сигналом. В результате прямого детектирования на нелинейных элементах це­пей радиоэлектронных устройств наведенный сигнал также будет иметь низкочастотную составляющую.

Таким образом, в зоне подавления, в цепях любого электронного устройства наряду с полезным сигналом возникает превышащий его по мощности наведенный помеховый сигнал, который, проходя через цепи АРУ и усиливаясь, подавляет полезный сигнал. Следователь­но, на выходе устройства записи или ретрансляции речевой информации получается помеховый сигнал.

Источником помехового сигнала подавителей типа "Шторм", "Шумотрон", "Буран" является импульсный генератор СВЧ излучения с рабочей частотой порядка 900 МГц, причем выходной сигнал генератора пред­ставляет собой псевдослучайную последовательность импульсов с переменной скважностью и минимальной частотой около 2 кГц. Такой способ формирования помехи, с одной стороны, практически не позволяет подобрав аналогичную последовательность импульсов и пустив ее в противофазе, выделить полезный сигнал; с другой стоны, импульсный сигнал, являясь широко­полосным, надежно маскирует полезный сигнал и не допускает возможности отфильтровывания.

Выходная мощность генераторов составляет от 15 до 100 Вт в импульсе и длина волны помехового излу­чения, сопоставимая с размером проводников в цепях носимых звукозаписывающих и ретранслирующих ус­тройств, позволяют навести на проводниках подавляе­мого устройства ЭДС, достаточную для снижения раз­борчивости речи практически до нуля.

Для обеспечения подавления звукозаписывающих устройств независимо от их расположения, вертикаль­ного или горизонтального и на достаточном удалении, в подавителях используются специальные антенные си­стемы, которые позволяют формировать электромаг­нитную волну с эллиптической или круговой поляри­зацией, обеспечивающей диаграмму направленности 60-80 градусов в горизонтальной и вертикальной плос­кости.

Уровень боковых лепестков значительно снижен до минус 12—минус 16 дБ, ось главного лепестка диаграм­мы направленности перпендикулярна к плоскости ан­тенной системы ( для подавителей типа "Шумотрон", "Шторм").

При этом дальность подавления оказывается даже для диктофонов в металлическом корпусе не менее 2— 4 метра. Любой дополнительный проводник, подклю­ченный к диктофону, например, выносной микрофон, пульт ДУ, а также пластмассовый корпус устройства, только усиливают эффект подавления и дальность уве­личивается.

Специальные медицинские исследования, прове­денные в частности с подавителями "Шумотрон-3", "Шторм" показали, что плотность потока излучаемой энергии, в соответствии с санитарными нормами, до­пускают нахождение в области основного лепестка диаграммы направленности, на расстоянии до 1 метра

в течение 45 минут, на расстоянии 1,5—2 метра до 1 часа в сутки, что с точки зрения оперативного применения вполне достаточно. В направлении боковых лепестков и сзади антенной системы плотность потока энергии не более 10 мкВ/кв.см, что совершенно безвредно для человека.

Кроме того, большинство подавителей имеют сис­тему дистанционного управления, осуществляющего включение и выключение генератора по радиоканалу, что дает возможность скрытно включать и выключать его только в момент ведения конфиденциальных пере­говоров.

Конструктивно подавители выполняются обычно в виде отдельных блоков генератора и антенной систе­мы, что позволяет использовать их как в стационарном, так и в мобильном вариантах (атташе-кейс, саквояж, портфель, и т.д.). Есть варианты камуфлированного ис­полнения, например музыкальный центр, ПК и др.
Снятие информации, передаваемой по линиям пейджерной связи

В настоящее время разработаны и изготавливаются в России и в Украине программно-аппаратные комплек­сы мониторинга пейджерных сообщений, действующих на территориях стран СНГ системах радиопейджинга стандарта POCSAG, FLEX, и др.

В состав комплексов входят: ПК, специальное про­граммное обеспечение, устройство преобразования и приемное устройство. В качестве приемного устройства обычно используют доработанные сканеры (AR3000, AR8000, IC-7100 и др.), радиостанции или приемники пейджеров.

Комплекс позволяет осуществлять прием и декодиро­вание текстовых и цифровых сообщений, передаваемых в системе радиопейджинговой связи и сохранять все при­нятые сообщения с указанием даты и времени передачи на жестком диске персонального компьютера в архивном файле. При этом может производиться фильтрация по­тока сообщений, выделение данных, адресованных кон­кретно одному или ряду абонентов по априорно извест­ным или экспериментально определенным кел-кодам. Параметры списков контролируемых абонентов можно оперативно изменять.
Снятие речевой информации с последующей передачей ее по радиоканалу (радиомикрофоны) (210)

Радиомикрофоны являются самыми распространенны­ми техническими средствами съема акустической ин­формации. Их популярность объясняется простотой использования, относительной дешевизной, малыми размерами и возможностью камуфляжа. Разнообразие радиомикрофонов или, так называемых "радиозакла­док" столь велико, что требуется отдельная классифи­кация. Радиомикрофоны подразделяют на:

  •     радиомикрофоны с параметрической стабилизаци­ей частоты;
  •     радиомикрофоны с кварцевой стабилизацией час­тоты;


Параметрическая стабилизация частоты не может претендовать на высокое качество передачи из-за ухо­да частоты в зависимости от места расположения, тем­пературы и других дестабилизирующих факторов (осо­бенно, если радиомикрофон выполнен как носимый вариант и размещается на теле человека). Кварцевая ста­билизация частоты или как называют часто специалисты "кварцованные закладки" лишены этого недостатка.

Радиозакладки работают как обычный передатчик. В качестве источника электропитания радиозакладок используются малогабаритные аккумуляторы. Срок работы подобных закладок определяется временем ра­боты аккумулятора. При непрерывной работе это I—2 суток. Закладки могут быть весьма сложными (исполь­зовать системы накопления и передачи сигналов, уст­ройства дистанционного накопления).

Простейшие радиозакладки включают три основных узла, которые определяют их тактико-технические воз­можности. Это: микрофон, определяющий зону акус­тической чувствительности радиозакладки; собственно радиопередатчик, определяющий дальность ее дей­ствия и скрытность работы; источник электропитания, определяющий время непрерывной работы.

Скрытность работы радиозакладок обеспечивает­ся небольшой мощностью передатчика, выбором час­тоты излучения и применением специальных мер зак­рытия. Часто рабочую частоту выбирают вблизи несущей частоты мощной радиостанции, которая сво­ими сигналами маскирует работающую закладку

Из этого краткого описания следует, что дальность действия, габариты и время непрерывной работы очень взаимосвязаны. В самом деле, для увеличения дально­сти надо поднять мощность передатчика, одновремен­но возрастает ток потребления от источника питания, а значит сокращается время непрерывной работы. Что­бы увеличить это время, увеличивают емкость батарей питания, но при этом растут габариты радиомикрофо­на. Кроме того, следует учитывать, что увеличение мощности передатчика снижает его скрытность, то есть его легче обнаружить применяя даже не очень слож­ную и дорогую поисковую технику.

Закрытие радиоканала применяют различных видов: скремблирование (шифрование) передаваемого сигна­ла методом аналоговой маскировки сигнала в виде инверсии низко-частотного спектра или адаптивной дельтамодуляции информационного сигнала с добав­лением цифрового псевдослучайного потока. Радио­микрофоны с закрытым каналом труднее обнаружива­ются даже с применением дорогостоящих поисковых технических средств, но и цены на радиомикрофоны с закрытым каналом значительно выше.

Используемые в радиозакладках микрофоны могут быть встроенными или выносными.

Физическая скрытность радиозакладок определяет­ся тщательной их маскировкой в контролируемом по­мещении. Однако в каждом помещении имеется целый ряд устройств, которые выглядят вполне безобидно и могут находится на видном месте, не вызывая даже ма­лейшего подозрения, потому что чаще всего радиомик­рофоны изготавливаются в камуфлированном виде (ав­торучки, зажигалки, картонки, предметы интерьера и т.д.)

Дальность действия радиомикрофонов в основном зависит от мощности передатчика, несушей частоты, вида модуляции и свойств приемного устройства.

Время непрерывной работы во многом зависит от организации питания изделия. Если радиомикрофон питается от сети 220 В, а такого типа "закладки" чаще всего выполняются в виде тройников, розеток, удли­нителей, то время работы не ограничено. Если пита­ние осуществляется от батареек или аккумуляторов, то выход из положения находят в применении режима акустопуска (управления голосом), использования ди­станционного управления (ДУ) включением или увели­чением емкости батарей.