Постоянные электрические заряды и электрический ток в элементах и цепях радиосредств и электрических приборов создают соответствующие электрические и магнитные поля, а заряды и ток переменной частоты — электромагнитные поля. Поля распространяются в пространстве и воздействуют на элементы и цепи других технических средств и систем. Кроме того, для функционирования средств и систем необходимо обеспечить гальваническое соединение их элементов. Изза гальванических соединений возникают дополнительные пути для распространения сигналов одних узлов и блоков по цепям других. В результате воздействия побочных полей и влияния через проводники и резисторы сигналов одних узлов и блоков на сигналы других блоков и узлов возникают паразитные связи и наводки как внутри радиоэлектронных средств, так и между рядом расположенными средствами. Эти связи и наводки ухудшают работу узлов, блоков и средств в целом. Поэтому при проектировании радиоэлектронных средств уровни этих паразитных связей и наводок снижают до допустимых значений. Чем выше требования к характеристикам средств, тем требуются большие усилия, а следовательно, и затраты для нейтрализации паразитных связей и наводок. Основная часть высокой цены (десятки тысяч долларов) высокоточных контрольноизмерительных приборов фирм Hewlett Packard, Ronde & Scwarz и др. приходится на меры по уменьшению паразитных связей и наводок.
Однако несмотря на принимаемые меры по снижению уровня паразитных связей и наводок для обеспечения требуемых характеристик радиоэлектронного средства, остаточный их уровень создает угрозы для информации, содержащейся в информационных параметрах сигналов, циркулирующих в радиоэлектронном средстве. Поэтому любое радиоэлектронное средство или электрический прибор следует с точки зрения информационной безопасности рассматривать как потенциальный источник угрозы безопасности информации.
Известны три вида паразитных связей:
• емкостная;
• индуктивная;
• гальваническая.
Емкостная связь образуется в результате воздействия электрического поля, индуктивная — воздействия магнитного поля, гальваническая связь — через общее активное сопротивление.
На этом рисунке Ua — потенциал заряда точки А относительно корпуса, создающий электрическое поле. В результате воздействия этого поля в точке В возникает заряд противоположного знака. Величина потенциала заряда (наведенного напряжения) Ub точки В относительно корпуса определяется соотношением емкостного сопротивления Сп, и сопротивлений Zb:
Емкостная паразитная связь возникает между любыми элементами схемы: проводами, радиоэлементами схемы и корпусом (шасси). Величина паразитной емкости на единицу длины проводов, параллельно расположенных на удалении b друг от друга.
Так как между рядом расположенными основными и вспомогательными средствами существует паразитная емкостная связь, способствующая передаче сигналов с защищаемой информацией от ОТСС к ВТСС, то для определения величины наводки надо знать их паразитные емкости. Эти емкости называются собственными емкостями радиоэлектронного средства и электрического прибора. Вычислить собственную емкость можно только для простейших конфигураций типа штырь, шар, диск. Например, для штыря длиной L паразитная емкость составляет Сп ~ 0,1L, для диска Сп ~ 0,35D, шара — Cn ~ 0,56D, где D — диаметр шара и диска. Для реальных радиоэлектронных средств сложной конфигурации собственная емкость Сп определяется экспериментально путем размещения средства в однородном электрическом поле и измерением наведенного напряжения на его выходе UH. Предварительно измеряется наведенное эталонное напряжение U в простейшем устройстве (диске, шаре и др.) с известной (эталонной) собственной емкостью Спэ, помещенном в это поле. На основе полученных данных собственная емкость исследуемого средства определяется методом замещения, в соответствии с которым Cn = С Ц/U .
Взаимная индуктивность замкнутых цепей зависит от взаимного расположения и конфигурации проводников. Она тем больше, чем большая часть магнитного поля тока в одной цепи пронизывает проводники другой цепи.
Следует различать взаимную индуктивность между проводниками разных цепей от индуктивности проводника. Индуктивность характеризует свойство проводника препятствовать изменению проходящего через него тока, которое обусловлено явлением са' моиндукции. Она возникает, когда силовые линии переменного магнитного поля пронизывают проводники, по которым протекает ток, создающий это магнитное поле. Следовательно, переменное магнитное поле, как гоголевская унтерофицерская вдова, способно само себя высечь.
Гальваническую паразитную связь еще называют связью через общее сопротивление, входящее в состав нескольких цепей. Такими общими сопротивлениями могут быть сопротивление соединительных проводов и устройств питания и управления. Например, узлы и блоки компьютера, осуществляющего обработку информации, соединены с напряжением +5 В блока питания. Для установки «О» триггеров дискретных устройств на соответствующие их входы подается одновременно соответствующий сигнал управления. На рис. 5.7 приведена упрощенная схема, иллюстрирующая возникновение гальванической связи.
Если побочные поля и электрические токи являются носителями защищаемой информации, то паразитные наводки и связи могут приводить к утечке информации. Следовательно, паразитные связи и наводки представляют собой побочные физические процессы и явления, которые могут приводить к утечке защищаемой информации.
Возможность утечки информации через паразитные связи и наводки носит вероятностный характер и зависит от многих факторов, в том числе от конфигурации, размеров (относительно периода колебаний протекающих токов) и взаимного положения излучающих и принимающих токопроводящих элементов средств. В отличие от предусмотренных для связи функциональных антенн, конструкция и характеристики которых определяются при создании радиопередающих и радиоприемных средств, эти элементы можно назвать случайными антеннами.
Случайными антеннами могут быть монтажные провода, соединительные кабели, токопроводы печатных плат, выводы радиодеталей, металлические корпуса средств и приборов и другие элементы средств. Параметры случайных антенн существенно хуже функциональных. Но из за небольших расстояний между передающими и приемными случайными антеннами (в радиоэлектронном средстве или одном помещении) они создают угрозы утечки информации.
Случайные антенны имеют сложную и часто априори неопределенную конфигурацию, достаточно точно рассчитать значения их электрических параметров, совпадающих с измеряемыми, очень сложно. Поэтому реальную случайную антенну заменяют ее моделями в виде проволочной антенны — отрезка провода (вибратора) и рамки.
В ближней зоне вибратор создает преимущественно электрическое поле. Свойства проволочной антенны преобразовать электрический сигнал в поле (радиосигнал) и наоборот характеризуются параметром антенны, названным действующей высотой h и измеряемым в м. Действующая высота передающей антенны представляет собой параметр, связывающий напряженность электрического поля, создаваемого антенной в направлении главного излучения, с уровнем сигнала в самой антенне. Действующая высота приемной антенны равна отношению ЭДС в приемной антенне к напряженности вызывающего ее электрического поля: h = = Ua/Ea. При этом предполагается, что приемная антенна ориентирована в пространстве в соответствии с поляризацией электромагнитного поля и прием осуществляется с направления максимального уровня поля. Так как отношение напряженностей электрической и магнитной составляющих электромагнитного поля возле случайной антенны равно волновому сопротивлению среды (Za = Еа/На), то h = U /H Z .
Паразитные связи могут вызывать утечку информации по проводам и создавать условия для возникновения побочных электромагнитных излучений. За счет паразитных связей возникают опасные сигналы в проводах кабелей различных линий и цепей, в том числе в цепях заземления и электропитания, а также возникают паразитные колебания в усилителях, дискретных устройствах и др.
Алгоритмы шифрования
Для передачи ценной информации по незащищенным каналам связи обычно используются алгоритмы шифрования. Они делятся на два вида: Симметричные и ассиметричные. На данный момент существует множество алгоритмов шифрования, но мы в данном случае рассмотрим два алгоритма RSAи DEC, которые по моему мнению наиболее популярны и имеют хорошую криптостойкость.
1) Симметричный – секретный ключ шифрования совпадающий с секретным ключом дешифрования(DEC)
2) Ассиметричный – открытый ключ для шифрования, закрытый для дешифрования (Алгоритм RSA)
C=E(m)=M^emodn– шифрование по RSA
M=D© = c^dmodn – дешифрование по RSA
| Характеристика | DEC | RSA |
| Скорость шифрования | Высокая | Низкая |
| Использ-е функция | Перестановка и подстановка | Возведене в степень |
| Длина ключа | Мин 56 бит | >500 бит |
| Наименее затратный криптоанализ | Перебор по всему ключевому пространству | Разложение модуля |
| Время ген-ии ключа | Мс | Мин |
| Тип ключа | Симметричный | ассиметричный |
По моему методу наилучшим методом шифрования является ассиметричный алгоритм RSA, но его существенным недостатком является низкая скорость шифрования. На взлом 512 битного ключа займет порядка 10 лет и затраты превысят 100.000$ . Единственный способ, с помощью которого можно довольно быстро найти ключ: