Раздел 1

Концепция информационной безопасности

Лекция 5

1.3 Каналы утечки информации

План лекции

1.       Понятие утечки информации

2.       Технический канал утечки информации

3.       Классификация технических каналов утечки информации по среде распространения

4.       Классификация технических каналов утечки информации по форме представления информации

5.       Каналы утечки речевой информации

1. Понятие утечки информации

Самый известный рисунок, иллюстрирующий путь передачи информации, включает в себя и канал утечки информации:

Рисунок 1. Структура технического канала утечки информации

При создании или передаче информации в каком-либо виде возникает угроза нарушения ее конфиденциальности, или угроза утечки информации. В зависимости от вида представления информации, способы получения доступа к ней различаются и принято выделять различные каналы утечки информации – пути, которыми может быть получен доступ к конфиденциальной информации.

Информация передается полем или веществом. Это может быть либо акустическая волна, либо электромагнитное излучение, либо лист бумаги с текстом и т.п. Другими словами, используя те или иные физические поля, человек создает систему передачи информации или систему связи. Система связи в общем случае состоит из передатчика, канала передачи информации, приемника и получателя информации. Легитимная система связи создается и эксплуатируется для правомерного обмена информацией. Однако ввиду физической природы передачи информации при выполнении определенных условий возможно возникновение системы связи, которая передает информацию вне зависимости от желания отправителя или получателя информации – технический канал утечки информации.

Утечка - бесконтрольный выход конфиденциальной информации за пределы организации или круга лиц, которым она была доверена.

Информация передается полем или веществом. Это может быть либо акустическая волна, либо электромагнитное излучение, либо лист бумаги с текстом. Используя те или иные физические поля, человек создает систему передачи информации или систему связи. Система связи в общем случае состоит из передатчика, канала передачи информации, приемника и получателя информации. Ввиду физической природы передачи информации при выполнении определенных условий возможно возникновение системы связи, которая передает информацию вне зависимости от желания отправителя или получателя информации – технический канал утечки информации.

2. Технический канал утечки информации

Утечка (информации) по техническому каналу - неконтролируемое распространение информации от носителя защищаемой информации через физическую среду до технического средства, осуществляющего перехват информации. Технический канал утечки информации(ТКУИ), так же как и канал передачи информации, состоит из источника сигнала, физической среды его распространения и приемной аппаратуры злоумышленника.

К техническим средствам приёма, обработки, хранения и передачи информации (ТСПИ) относят технические средства, непосредственно обрабатывающие конфиденциальную информацию. В их число входят ЭВМ, АТС, информационно-коммуникационные системы, системы оперативно-командной и громкоговорящей связи, системы звукоусиления, звукового сопровождения и звукозаписи и т.д.

При выявлении технических каналов ТСПИ необходимо рассматривать как систему, включающую основное оборудование, оконечные устройства, соединительные линии, структурированные кабельные линии локальных сетей, распределительные и коммутационные устройства, системы питания и заземления. Такие технические средства называют также основными техническими средствами (ОТС).

Наряду с ТСПИ в помещениях устанавливаются технические средства и системы, непосредственно не участвующие в обработке конфиденциальной информации, но использующиеся наряду с ТСПИ и находящиеся в зоне электромагнитного поля, создаваемого ТСПИ. Такие технические средства и системы называются вспомогательными техническими средствами и системами (ВТСС). Это технические средства открытой телефонной и громкоговорящей связи, системы управления и контроля доступом, системы кондиционирования, электрификации, радиофикации, оповещения, электробытовые приборы и т.д.

В качестве канала утечки информации наибольший интерес представляют ВТСС, имеющие выход за пределы контролируемой зоны (КЗ).

Контролируемая зона – территория (либо здание, группа помещений, помещение), на которой исключено неконтролируемое пребывание лиц и транспортных средств, не имеющих постоянного или разового допуска.

В КЗ посредством проведения технических и режимных мероприятий должны быть созданы условия, предотвращающие утечки из неё конфиденциальной информации. КЗ определяется руководством организации, исходя из конкретной обстановки в месте расположения объекта и возможностей технических средств перехвата.

Кроме соединительных линий ТСПИ и ВТСС за пределы контролируемой зоны могут выходить провода и кабели, к ним не относящиеся, но проходящие через помещения, где установлены технические средства, а также металлические трубы систем отопления, водоснабжения и другие токопроводящие металлоконструкции. Такие элементы называются посторонними проводниками (ПП).

Рисунок 2. Механизм возникновения каналов утечки информации за пределы контролируемой зоны

Обычно техническим каналом утечки информации называют совокупность источника конфиденциальной информации, среды распространения и средства технической разведки, которое используется для преобразования полученных данных в форму, необходимую для злоумышленника.

Источниками информации могут быть технические и программные средства информационно-коммуникационных технологий, непосредственно голосовой аппарат человека, излучатели систем звукоусиления, печатающие устройства, радиосистемы различного назначения.

Сигналы являются материальными носителями информации. По своей природе они могут быть электрическими, электромагнитными, акустическими. Сигналами, как правило, являются электрические, электромагнитные, акустические и другие виды колебаний (волн), причём информация содержится в изменениях их параметров. В зависимости от природы сигналы распространяются в определённых физических средах. В общем случае средой распространения могут быть воздушные, жидкие и твёрдые среды. К ним относятся: воздушное пространство, конструкции зданий, соединительные и магистральные линии, токопроводящие элементы, грунт.

Шумы сопровождают все физические процессы и присутствуют на входе средств перехвата информации.

Средства перехвата информации служат для приёма и преобразования сигналов с целью получения информации.

На вход канала поступает информация в виде первичного сигнала. Первичный сигнал представляет собой носитель с информацией от ее источника или с выхода предыдущего канала. В качестве источника сигнала могут быть:

·                     объект наблюдения, отражающий электромагнитные и акустические волны;

·                     объект наблюдения, излучающий собственные (тепловые) электромагнитные волны в оптическом и радиодиапазонах;

·                     передатчик функционального канала связи;

·                     закладное устройство;

·                     источник опасного сигнала;

·                     источник акустических волн, модулированных информацией.

Так как информация от источника поступает на вход канала на языке источника (в виде буквенно-цифрового текста, символов, знаков, звуков, сигналов и т. д.), то передатчик производит преобразование этой формы представления информации в форму, обеспечивающую запись ее на носитель информации, соответствующий среде распространения. В общем случае он выполняет следующие функции:

·                     создает поля или электрический ток, которые переносят информацию;

·                     производит запись информации на носитель;

·                     усиливает мощность сигнала (носителя с информацией);

·                     обеспечивает передачу сигнала в среду распространения в заданном секторе пространства.

Среда распространения носителя - часть пространства, в которой перемещается носитель. Она характеризуется набором физических параметров, определяющих условия перемещения носителя с информацией. Основными параметрами, которые надо учитывать при описании среды распространения, являются:

·                     физические препятствия для субъектов и материальных тел:

·                     мера ослабления сигнала на единицу длины;

·                     частотная характеристика;

·                     вид и мощность помех для сигнала.

Приемник выполняет функции, обратные функциям передатчика. Он производит:

·                     выбор носителя с нужной получателю информацией;

·                     усиление принятого сигнала до значений, обеспечивающих съем информации;

·                     съем информации с носителя;

·                     преобразование информации в форму сигнала, доступную получателю, и усиление сигналов до значений, необходимых для безошибочного их восприятия.

3. Классификация технических каналов утечки информации по среде распространения

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, а также среды их распространения и способов перехвата, технические каналы утечки информации можно разделить на электромагнитные, электрические, параметрические и вибрационные.

К электромагнитным относятся каналы утечки информации, возникающие за счёт различного вида побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) ТСПИ:

– излучений элементов ТСПИ;

– излучений на частотах работы высокочастотных (ВЧ) генераторов ТСПИ;

– излучений на частотах самовозбуждения усилителей низкой частоты (УНЧ) ТСПИ.

Перехват ПЭМИН ТСПИ осуществляется средствами радиотехнической разведки, размещёнными вне контролируемой зоны.

Электрические каналы утечки информации возникают за счёт:

– наводок электромагнитных излучений ТСПИ на соединительные линии ВТСС и посторонние проводники, выходящие за пределы КЗ;

– просачивания информационных сигналов в линии электропитания и цепи заземления ТСПИ;

– использования закладных устройств.

Съём информации с использованием закладных устройств. Съём информации, обрабатываемой в ТСПИ, возможен путём установки в них электронных устройств перехвата – закладных устройств (ЗУ). ЗУ представляют собой мини – передатчики, излучение которых модулируется информационным сигналом. Электронные устройства перехвата информации, устанавливаемые в ТСПИ, иногда называют аппаратными закладками.

Перехваченная с помощью ЗУ информация или непосредственно передаётся по радиоканалу, или сначала записывается на промежуточный носитель, а затем по команде передаётся на контрольный пункт перехвата.

Параметрические каналы

Перехват информации возможен путём «высокочастотного облучения» («электромагнитного навязывания») ТСПИ. При взаимодействии облучающего электромагнитного поля с элементами ТСПИ происходит переизлучение электромагнитного поля. В ряде случаев это вторичное излучение имеет модуляцию, обусловленную воздействием информационного сигнала.

Поскольку переизлученное электромагнитное поле имеет параметры, отличные от облучающего поля, данный канал утечки информации часто называют параметрическим.

Для перехвата информации по параметрическому каналу необходимы специальные высокочастотные генераторы с антеннами, имеющими узкие диаграммы направленности, и специальные приёмные устройства.

Вибрационные каналы

Некоторые ТСПИ имеют в своём составе печатающие устройства, для которых можно найти соответствие между распечатываемым символом и его акустическим образом.

Данный принцип лежит в основе канала утечки информации по вибрационному каналу.

4. Классификация технических каналов утечки информации по форме представления информации

В зависимости от формы представления информации, а соответственно и среды распространения, общепринято выделять следующие виды каналов утечки информации:

Материально-вещественные каналы утечки – предполагают существование информации на физическом носителе, который можно украсть или скопировать.

Визуально-оптические каналы утечки – означают, что злоумышленник получает доступ к интересующей его информации на расстоянии – путем наблюдения, фотографирования и т.п.

И, собственно, технические каналы утечки:

Акустические каналы утечки – образуются при проведении конфиденциальных разговоров, бесед, сообщении другому лицу важной информации, которая может быть использована злоумышленником в своих целях. Звуковые волны, генерируемые голосовым аппаратом человека, распространяются по воздуху и вызывают колебания окружающих предметов, и могут быть, как просто подслушаны, так и перехвачены с помощью технических средств, преобразующих механические колебания среды в электрический сигнал.

Электромагнитные каналы утечки информации – возникают при обработке и передаче информации в виде сигналов электрического тока или электромагнитных волн. Перехват информации возможен как путем подключения к физическим цепям, так и путем регистрации электромагнитных полей в некоторой области пространства.

5. Каналы утечки речевой информации

В случае, когда источником информации является голосовой аппарат человека, информация называется речевой.

Речевой сигнал – сложный акустический сигнал, основная энергия которого сосредоточена в диапазоне 300 – 4000 Гц. В зависимости от среды распространения речевых сигналов и способов их перехвата технические каналы утечки речевой информации можно разделить на: акустические, вибрационные, акустоэлектрические, оптоэлектронные и параметрические.

Виброакустические каналы

В виброакустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов являются ограждающие строительные конструкции помещений и инженерные коммуникации. Для перехвата речевых сигналов в этом случае используют вибродатчики (акселерометры).

Акустические каналы

В акустических каналах утечки информации средой распространения речевых сигналов является воздух, и для их перехвата используются высокочувствительные и направленные микрофоны, соединённые с портативными записывающими устройствами или со специальными передатчиками.

Акустоэлектрические каналы

Акустоэлектрические каналы утечки информации возникают за счёт преобразований акустических каналов в электрические.

Некоторые элементы, такие как трансформаторы, катушки индуктивности, электромагниты вторичных часов, звонков телефонных аппаратов и т.п., обладают свойством изменять свои параметры (ёмкость, индуктивность, сопротивление) под действием акустического поля, создаваемого источником речевого сигнала. Изменение параметров приводит либо к появлению на данных элементах электродвижущей силы (ЭДС), либо к модуляции токов, протекающим по этим элементам в соответствии с изменениями воздействующего электрического поля.

Оптико – электронный (лазерный) канал

Оптико – электронный (лазерный) канал утечки акустической информации образуется при облучении лазерным лучом вибрирующих под действием акустического речевого сигнала отражающих поверхностей помещений (оконных стёкол, зеркал и т.д.). Отражённое лазерное излучение модулируется по амплитуде и фазе и принимается приёмником оптического (лазерного) излучения, при демодуляции которого выделяется речевая информация. Для организации такого канала предпочтительным является использования зеркального отражения лазерного луча. Однако, при небольших расстояниях до отражающих поверхностей (порядка нескольких десятков метров) может быть использовано диффузное отражение лазерного излучения.

Для перехвата речевой информации по данному каналу используются сложные лазерные системы – «лазерные микрофоны», работающие, как правило, в ближнем инфракрасном диапазоне длин волн.

Параметрические каналы

В результате воздействия акустического поля меняется давление на все элементы высокочастотных генераторов.

Параметрический канал утечки информации может быть организован и путём «высокочастотного облучения» помещения, где установлены закладные устройства, имеющие элементы, параметры которых (например, добротность и резонансная частота объёмного резонатора) изменяются под действием акустического (речевого) сигнала.

Каналы утечки информации при её передаче по каналам связи

 Для передачи информации используются КВ, УКВ, радиорелейные, тропосферные и космические каналы связи, различные виды телефонной радиосвязи (сотовые, транкинговые, Dect, Wi-Fi и др.), а также кабельные и волоконно – оптические линии связи.

В зависимости от вида канала связи технические каналы перехвата (утечки) информации можно разделить на электромагнитные, электрические и индукционные.

Электромагнитные каналы

Электромагнитные излучения передатчиков средств связи, модулированные информационным сигналом, могут перехватываться портативными средствами радиоразведки.

Данный канал утечки наиболее широко используется для прослушивания телефонных разговоров, ведущихся по радиотелефонам, сотовым средствам связи и радиорелейным и спутниковым линиям связи.

Электрические каналы

Электрический канал перехвата информации, передаваемой по кабельным линиям связи, предполагает контактное подключение аппаратуры перехвата к кабельным линиям связи.

Контактный способ используется в основном для снятия информации с коаксиальных и низкочастотных кабелей связи (через согласующие устройства). Для кабелей, внутри которых поддерживается повышенное давление воздуха, применяются устройства, исключающие его снижение, для предотвращения срабатывания специальной сигнализации.

Электрический канал наиболее часто используется для перехвата телефонных разговоров, но может использоваться и для перехвата данных. Устройства, подключаемые к телефонным линиям и совмещённые с устройствами передачи по радиоканалу, иногда называют телефонными закладками.

Индукционный канал

Наиболее часто используемый способ контроля проводных линий  связи, не требующий контактного подключения – индукционный. В индукционном канале используется эффект возникновения вокруг кабеля связи электромагнитного поля при прохождении по нему информационных электрических сигналов, которые перехватываются специальными индукционными датчиками.

Индукционные датчики применяются в основном для съёма информации с симметричных высокочастотных кабелей. Современные индукционные датчики способны регистрировать информацию с кабелей, защищённых не только изоляцией, но и двойной бронёй из стальной ленты и стальной проволоки, плотно обвивающей кабель. Менее подвержены подобному съёму информации волоконно-оптические кабели.

Для бесконтактного съёма информации с незащищённых телефонных линий связи могут использоваться специальные высокочувствительные низкочастотные усилители, снабжённые магнитными антеннами, в ряде случаев оборудованными радиопередатчиками для передачи информации на контрольный пункт перехвата.

Контрольные вопросы

1. Что такое канал утечки информации?

2. Что такое контролируемая зона.

3. Что называют техническим каналом утечки информации?

4. Приведите классификацию каналов утечки по среде распространения информации.

5. Приведите классификацию каналов утечки по форме представления информации