Дипломная работа: Разработка лабораторной установки по исследованию каналов утечки речевой информации

-  для октавного анализа средние частоты определяются по формуле

fср.п = 103n / 10 (Гц),                              (1.8)

где –1 £ n £ 14, то есть всего 16 полос;

нижние частоты октавной полосы – ;

верхние частоты октавной полосы – .

для третьоктавного анализа средние частоты определяются по формуле

fср.п = 10 n / 10 (Гц),                              (1.9)

где –4 £ n £ 43, то есть всего 48 полос;

нижние частоты октавной полосы – ;

верхние частоты октавной полосы – .

Исследование спектральных характеристик в октавных полосах используется для определения эффективности принятых мер защиты информации в соответствии с требованиями Гостехкомиссии России.

Линейный и третьоктавный анализы предназначены для более детального исследования спектра сигналов и помех.

1.6 Основные критерии защищенности каналов утечки речевой информации

Защита речевой информации является одной из важнейших задач в общем комплексе мероприятий по обеспечению информационной безопасности объекта или учреждения.

Для ее перехвата предполагаемый «противник» (лицо или группа лиц, заинтересованных в получении информации) может использовать широкий арсенал портативных средств акустической речевой разведки, позволяющих перехватывать речевую информацию по прямому акустическому, вибрационному, акустоэлектрическому и оптико-электронному каналам, к основным из которых относятся [3]:

-  портативная аппаратура звукозаписи (малогабаритные диктофоны, магнитофоны и устройства записи на основе цифровой схемотехники);

-  направленные микрофоны;

-  электронные стетоскопы;

-  электронные устройства перехвата речевой информации (закладные устройства) с датчиками микрофонного и контактного типов с передачей перехваченной информации по радио, оптическому (в инфракрасном диапазоне длин волн) и ультразвуковому каналам, сети электропитания, телефонным линиям связи, соединительным линиям вспомогательных технических средств или специально проложенным линиям;

-  оптико-электронные (лазерные) акустические системы и т.д. Портативная аппаратура звукозаписи и закладные устройства с датчиками микрофонного типа (преобразователями акустических сигналов, распространяющихся в воздушной и газовой средах) могут быть установлены при неконтролируемом пребывании физических лиц («агентов») непосредственно в выделенных (защищаемых) помещениях. Данная аппаратура обеспечивает регистрацию речи средней громкости при удалении микрофона на расстояние до 10-15 м от источника речи [3].

Электронные стетоскопы и закладные устройства с датчиками контактного типа позволяют перехватывать речевую информацию без физического доступа «агентов» в выделенные помещения. При этом датчики закладных устройств наиболее часто устанавливаются вблизи мест возможной утечки речевой информации:

-  микрофонного типа (в выходах кондиционеров и каналах систем вентиляции);

-  контактного типа (преобразователи виброакустических сигналов, распространяющихся по строительным конструкциям зданий, инженерным коммуникациям и т. п.) (на наружных поверхностях зданий, на оконных проемах и рамах, в смежных (служебных и технических) помещениях за дверными проемами, ограждающими конструкциями, на перегородках, трубах систем отопления и водоснабжения, коробах воздуховодов вентиляционных и других систем).

Экспериментальные исследования показали, что с использованием данных средств разведки обеспечивается перехват речевой информации с высоким качеством через ограждающие конструкции в железобетонных зданиях через 1-2 этажа, по трубопроводам через 2-3 этажа и по вентиляционным каналам на расстоянии до 20-30 м [4].

Применение для ведения разведки направленных микрофонов и оптико-электронных (лазерных) акустических систем не требует проникновения «агентов» не только в выделенные и смежные с ними помещения, но и на охраняемую территорию объекта. Разведка может вестись из соседних зданий или автомашин, находящихся на автостоянках, прилегающих к зданию.

С использованием направленных микрофонов возможен перехват речевой информации из выделенных помещений при наличии открытых оконных проемов (форточек или фрамуг) в условиях города (на фоне транспортных шумов) на расстояниях до 50 м [I]. За городом при оптимальных условиях дальность разведки может составлять до 80-100 м днем и до 200 м в ночное время.

Максимальная дальность разведки с использованием оптико-электронных (лазерных) акустических систем, снимающих информацию с внутренних стекол, составляет 150-200 м в городских условиях (наличие интенсивных акустических помех, запыленность атмосферы) и до 500 м в загородных условиях [5].

Защита речевой информации достигается проектно-архитектурными решениями, проведением организационных и технических мероприятий, а также выявлением электронных устройств перехвата информации.

Использование тех или иных методов и средств определяется характеристиками объекта защиты и аппаратуры разведки, условиями ее ведения, а также требованиями, предъявляемыми к эффективности защиты акустической (речевой) информации.

Для оценки защищенности каналов утечки информации используются два критерия: энергетический и смысловой.

Энергетическим показателем является распределение отношений "сигнал / шум", дБ, в октавных полосах частот в контрольных точках для нормированного энергетического спектра речевого сигнала.

Смысловым критерием является словесная разборчивость речи - относительное или процентное количество принятых специально тренированными слушателями (артикулянтами) слов из общего количества переданных по тракту.

Для оценки разборчивости речи целесообразно использовать инструментально-расчетный метод, основанным на результатах экспериментальных исследований, проведенных Н. Б. Покровским. [3] Суть этого метода заключается в следующем.

Энергетический спектр речи разбивается на N частотных полос, в общем случае произвольной ширины Df = fBi – fHi (fBi - -верхнее значение частоты i-й полосы, fHi - нижнее значение частоты i-й полосы).

Для каждой i-й (i = 1... N) частотной полосы инструментальным методом измеряются уровень сигнала Lc.i, дБ и уровень шума (помехи) Lшi., дБ.

Далее для каждой 1-й частоты расчетным методом определяются:

-  отношение «уровень речевого сигнала / уровень акустического шума (помехи);

.                                                                 (1.10)

-  формантный параметр DАi, на среднегеометрической частоте полосы, характеризующий энергетическую избыточность дискретной составляющей речевого сигнала в полосе, по формуле (1.11):

               (1.11)

-  весовой коэффициент полосы кi, характеризующий вероятность наличия формант речи в данной полосе, по формуле (1.12):

                                                           ,(1.12)

где к() и к() - значения весового коэффициента для верхней  и нижней граничных частот, рассчитываемые по формуле (1.13):

          (1.13)

-  спектральный индекс артикуляции (понимаемости) речи Ri (информационной вес i-й спектральной полосы частотного диапазона речи), по формуле (1.14):

,                                                                                        (1.14)

где коэффициент рi определяется по формуле (1.15):

                                  (1.15)

Далее для общей частотной полосы спектра речевого сигнала рассчитываются:

- интегральный индекс артикуляции речи R, по формуле ()1.16:

                                                                                        .(1.16)

- зависимость словесной разборчивости от интегрального индекса артикуляции речи по формуле (1.17):

                     (1.17)

Критерии эффективности защиты акустической (речевой) информации во многом зависят от целей, преследуемых при организации защиты, например:

- скрыть смысловое содержание ведущегося разговора;

- скрыть тематику ведущегося разговора и т.д.

1.7 Основные принципы оценки защищенности каналов утечки речевой информации

1.7.1 .Воздушный и вибрационный каналы

Оценка защищенности воздушного и вибрационного каналов основывается на инструментально-расчетном способе определения отношений "речевой сигнал / акустический (вибрационный) шум" (далее "сигал / шум") в контрольных точках в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 250, 500, 1000, 2000, 4000 Гц с последующим сравнением полученных отношений "сигнал / шум" с нормированными значениями, или с последующим пересчетом полученных значений "сигнал / шум" в числовую величину словесной разборчивости речи и сравнения ее с нормированным значением.

Страницы: 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