Обработка результатов измерений. 7.1. По спектрограммам R&S FS300 произвести анализ зависимости PИМ (dBm) от частоты F(МГц) и определить усредненные значения PИМ (dBm) для ИМ-составляющих

7.1. По спектрограммам R&S FS300 произвести анализ зависимости P_ИМ (dBm) от частоты F(МГц) и определить усредненные значения P_ИМ (dBm) для ИМ-составляющих сигнала портативной радиостанции II; III и др. порядков (см. пример на рис. 6.2).

7.2. Рассчитать значения коэффициента интермодуляции K_ИМ для измеренных значений P_ИМ (dBm) по формулам:

, либо ,

где P_ИМ – среднее по частоте значение уровня мощности ИМ-сигнала II-III и др. порядка; P_В – уровень мощности сигнала возбуждения (облучающего портативную радиостанцию).

а)	б)
Рис. 6.2. Пример сохраненных копий экрана R&S FS300 а) – через USB-Flash drive память; б) – через программу FS300-K1

8. Содержание отчета

В отчете необходимо привести:

- формулировку цели и задания на выполнение работы;

- схему лабораторной установки;

- список приборов и оборудования;

- данные предварительных расчетов;

- копии экрана R&S FS300 со спектрограммами P_ИМ ; P_В ; Р_РЭС ;

- выводы по результатам выполненных исследований.

9. Контрольные вопросы

1. Дайте определение ПЭМИН с учетом условий функционирования портативной радиостанции.

2. Укажите особенности корпоративной сети связи с точки зрения обеспечения ее информационной безопасности.

3. Какую роль играет эффект ИМ в процессе формирования ТКУ КИ в корпоративной сети связи?

4. Перечислите возможные варианты формирования ИМ-составляющих сигнала в портативной радиостанции.

5. Технические и физические факторы, влияющие на уровень сигналов ИМ-составляющих в портативной радиостанции.

6. Физическая сущность и назначение коэффициента интермодуляции K_ИМ.

7. Что такое порядок ИМ и как он влияет на информационную безопасность портативной радиостанции, работающей в режимах «L»; «M» и «H»?

8. Объяснить изменение величины K_ИМ при переходе портативной радиостанции с режима «L» на режимы «M» и «H».

9. Объясните влияние порядка ИМ на уровень P_ИМ и значения K_ИМ в портативной радиостанции, работающей в режимах «L»; «M» и «H».

10. Как оценить информационную безопасность портативной радиостанции, располагая найденными значениями K_ИМ?

Лабораторная работа № 7

«Исследование каналов утечки через ПЭМИН

в персональной ЭВМ»

1. Цель работы

1. Исследование способов формирования ПЭМИН каналов утечки КИ, создаваемых устройствами и элементами ПЭВМ.

2. Экспериментальное исследование ПЭМИН, создаваемых ВДТ (дисплеями, мониторами ПЭВМ) разного типа (в виде электронно-лучевой трубки – ЭЛТ; жидкокристаллический – ЖК) в области частот 10 кГц ... 1 ГГц.

2. Литература

1. Бузов Г.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам. Учебное пособие. М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 416 с.

2. Кечиев Л.Н., Степанов П.В. ЭМС и информационная безопасность в системах телекоммуникаций. М.: ИД «Технологии», 2005. – 320 с.

3. Описание тестовой программы ЦБИ «Сервис».

3. Приборы и материалы

Анализатор спектра: ROHDE & SHWARZ FS300.

Персональный компьютер: Pentium (Celeron) IV.

Монитор ЭЛТ 15", 17" в составе ПЭВМ.

Монитор ЖК (LCD) 15", 17" в составе ПЭВМ.

Активная измерительная дипольная антенна АИ5-0.

Активная измерительная рамочная антенна АРА-2.

USB-Flash drive память (USB накопитель).

Подготовка к работе

4.1. Ознакомиться с основными правилами работы с прибором ROHDE&SHWARZ FS300 (см. приложение 2; руководство по эксплуатации анализатора спектра R&S®FS300). Обратить внимание на процедуру сохранения графической копии экрана на внешнюю USB-Flash drive память.

4.2. Ознакомиться с возможностями и порядком применения тестовой программы ЦБИ «Сервис».

4.3. Сделать предварительный расчет прогнозируемых сигналов ПЭМИН по программе ZEBRA ЦБИ «Сервис», используя частоты разверток заданного типа ВДТ (далее – монитора) ПЭВМ. Тип монитора и параметры разрешения его экрана задаются преподавателем.

4.4. Получить у преподавателя допуск к работе.

5. Описание измерительной установки

5.1. Структурная схема измерительного стенда представлен на рис. 7.1.

и др. периферия

1

2

4

RИ

5

3

USB

6

USB

Рис. 7.1. Измерительный стенд.

1 – Персональный компьютер ПК1.

2 – Монитор (ЭЛТ, ЖК) ПЭВМ

3 – Анализатор спектра ROHDE & SHWARZ FS300

(далее R&S FS300).

4 – Измерительная антенна АИ5-0.

5 – USB-Flash drive память (накопитель).

6 – Персональный компьютер ПК2.

Выполнение работы

6.1. Включить питание ПК1; ПК2 и анализатора R&S FS300. При необходимости использования программы FS-300-K1 соединения анализатора спектра R&S FS300 с ПК2 (см. рис. 7.1), дождаться загрузки операционных систем в течение 1-5 мин. Включить питание активной измерительной антенны АИ5-0.

6.2. Собрать (проверить сборку) схему измерения ИМ-составляющих сигналов ПЭВМ согласно рис. 7.1. Подключить сигнальные кабели, USB-Flash drive накопитель 5 в соответствующие гнезда. Установить расстояние R_И между измерительной антенной 4 и монитором 2 в соответствии с заданием преподавателя.

6.3. Настроить анализатор спектра R&S FS300 на отображение частот сигнала ПЭМИН, рассчитанных предварительно согласно п. 4.3. Первоначально полосу отображаемых на экране частот SPAN установить равной 1000 МГц, остальные настройки анализатора оставить «по умолчанию». В дальнейшем, при уточнении частот сигналов ПЭМИН, полосу SPAN устанавливают в диапазоне 100-1000 МГц по наилучшему наблюдению исследуемого сигнала.

6.4. Установить опции анализатора «SYS» на сохранение графической копии экрана во внешнюю USB-Flash drive память, либо запустить и настроить программу связи анализатора спектра с ПК FS300-K1 (см. приложение 3).

6.6. Запустить на ПК1 тестовую программу разработки ЦБИ «Сервис» WinVideo:

- краткая справка по работе с программой вызывается с помощью клавиши F1 на ПК1;

- для работы программы выбирается режим «Вкл. / Выкл. экрана – Вручную»: после этого при нажатии на кнопку клавиатуры «SPACE» на экране монитора либо отображаются вертикальные полосы тестового сигналов, либо экран гаснет.

Тестовый сигнал представляет собой чередование черных и белых полос на экране монитора. Для разных мониторов и при различных разрешениях экрана их число неодинаково. В таблице 7.1. указано число полос в соответствии с порядком их вывода на экране монитора ПЭВМ. Число полос тестового сигнала можно изменять с помощью клавиш «←» и «→» на клавиатуре ПК.

Таблица 7.1. Параметры выводимых тестовых изображений

Порядок появления на мониторе	Число полос
ЭЛТ монитор 800×600	ЭЛТ монитор 1024×768	ЖК монитор 800×600	ЖК монитор 1024×768

При включенном мониторе 2 на экране анализатора R&S FS300 наблюдается суммарный спектр сигнала эфирного фона по ЭМИ и ПЭМИН, полученный с помощью измерительной антенны 4 в заданной полосе частот. При выключенном мониторе 2 экран анализатора R&S FS300 демонстрирует спектр сигналов эфирного фона в месте измерения.

6.7. Снять спектрограммы сигналов в полосе частот 10 кГц ... 1 ГГц при помощи анализатора R&S FS300 и измерительной антенны 4 при следующих исходных данных:

- ЭЛТ-монитор с разрешением экрана 800×600 пиксельных точек

Число полос тестового сигнала

Обратить внимание на область частот 80 ... 200 МГц.

- ЭЛТ-монитор с разрешением экрана 1024×768 пиксельных точек

Число полос тестового сигнала

Обратить внимание на область частот 80 ... 800 МГц.

- ЖК-монитор с разрешением экрана 800×600 пиксельных точек

Число полос тестового сигнала

Обратить внимание на область частот 100 ... 850 МГц.

- ЖК-монитор с разрешением экрана 1024×768 пиксельных точек

Число полос тестового сигнала

Обратить внимание на область частот 120 ... 900 МГц.

6.8. Для снятия спектрограмм необходимо выполнить следующие действия:

- зафиксировать частоты, на которых сигналы ПЭМИН по уровню заметно превышают сигналы шума. Различие между ними проще выявить путем наложения на экране R&S FS300 двух спектрограмм: при погасшем экране ПЭВМ и экране с полосами, сформированными тестовой программой WinVideo;

- для снятия спектрограмм используется USB-накопитель, который устанавливается в USB-разъем на задней стенке анализатора спектра (см. приложение по работе с R&S FS300).

При снятии спектрограмм сигналов ПЭМИН возможно использование программы соединения анализатора спектра R&S FS300 с ПК: FS-300-K1 (см. приложение 3).

6.9. Сохранить графическую копию экрана R&S FS300 на внешнюю USB-Flash drive память, используя системные функции (кнопка «SYS» на анализаторе спектра) меню «FILE». Либо сохранить копию экрана на жесткий диск ПК2, используя программу связи FS300-K1 в соответствии с приложением 3.

6.10. Вывод на экран R&S FS300 двух спектрограмм позволяет наглядно фиксировать сигналы ПЭМИН на фоне посторонних (фоновых, шумовых) сигналов. Функция «TRACE» позволяет выбирать активную в данный момент кривую на экране (подробности см. в приложениях 2 и 3).

7. Обработка результатов измерений

7.1. Для составления отчета по лабораторной работе необходимо обработать спектрограммы сигналов и, в соответствии с п. 6.8, выявить на них частоты, где обнаружены составляющие ПЭМИН, заметно превышающие уровень фона по ЭМИ. Полученные данные следует свести в таблицу 7.2.

7.2. На рис. 7.1-7.2. представлены ожидаемые спектрограммы сигналов ПЭМИН на примере ЭЛТ-монитора с разрешением 800×600 точек. На рис. 7.1-7.2 используются обозначения: F – частота сигнала ПЭМИН, в МГц; ∆Р – превышение уровня сигнала ПЭМИН над уровнем фона по ЭМИ, шумов и помех, в дБм.

Таблица 7.2. Результаты измерений

Число полос тестового сигнала			макс
Частоты, на которых обнаружен сигнал ПЭМИН, МГц	87,7

7.3. Сделать выводы по результатам проделанной работы, указав, при каких мониторах, в каких режимах работы ПЭВМ и при разрешениях уровни ПЭМИН здесь наиболее заметны.

Рис. 7.1. Спектрограмма сигнала ПЭМИН

с числом полос тестового сигнала 80

Рис. 7.2. Спектрограмма сигнала ПЭМИН

с числом полос тестового сигнала 200

8. Содержание отчета

В отчете необходимо привести:

- формулировку цели и задания на выполнение работы;

- схему лабораторной установки;

- список приборов и оборудования;

- данные предварительных расчетов;

- копии экрана анализатора R&S FS300 со спектрограммами сигналов ПЭМИН;

- выводы по результатам выполненных исследований.

9. Контрольные вопросы

1. Дайте определение ПЭМИН с учетом архитектуры и особенностей функционирования ПЭВМ разного типа.

2. Какие устройства и блоки являются наиболее важными с точки зрения обеспечения безопасности КИ в ПЭВМ?

3. Способы формирования ТКУ КИ в ПЭВМ разного типа.

4. Достоинства и недостатки ВДТ на ЭЛТ и ЖК дисплеев с точки зрения обеспечения информационной безопасности ПЭВМ.

5. Технические и физические факторы, влияющие на уровень ПЭМИН сигналов в ПЭВМ.

6. Возможные варианты формирования сигналов ПЭМИН в мониторах ПЭВМ.

7. Объясните влияние числа полос тестового сигнала на параметры ПЭМИН в исследуемых мониторах ПЭВМ.

8. Как влияет разрешение экрана на структуру и параметры ПЭМИН в исследуемых мониторах ПЭВМ?

9. Способы пассивной и активной защиты компьютерных сетей от утечки КИ.

10. Оцените по спектрограммам анализатора R&S FS300 динамический диапазон уровней ПЭМИН при заданных частотах тестового сигнала и параметрах разрешения исследуемых мониторов.

Приложение 1

Технические характеристики и правила работы с подавителем диктофонов ЛГШ-104 «РаМЗес»

Меры безопасности

ВНИМАНИЕ!Воизбежание выхода ЛГШ-104 «РаМЗес»

(далее ЛГШ-104) из строя категорически запрещается:

- включать ЛГШ-104 без подсоединенной антенны;

- применять антенны, не входящие в комплект поставки;

- нарушать порядок включения и эксплуатации ЛГШ-104.

1. Технические характеристики

Зона подавления	сектор сферы с углом не менее 50º и радиусом не менее 1,5 м
Время непрерывной работы	45 мин.
Питание	сеть 220 В, 50 Гц
Потребляемая мощность	не более 35 ВА
Габаритные размеры - блок подавления: - антенна: - пульт ДУ:	190×170×50 мм3 320×265x15 мм3 40×60×15 мм3
Масса	не более 2,8 кг
Длина соединительного кабеля - с антенной - с пультом ДУ	1,8 ± 0,25 м 1,6 ± 0,25 м

ЛГШ-104 рассчитан на работу при температуре окружающей среды +5°...+40°С при относительной влажности до 80%.

ЛГШ-104 представляет собой блок подавления с выносной направленной антенной. На передней панели блока подавления расположены:

- выключатель – СЕТЬ с индикатором включения питания;

- выключатель – РАБОТА с индикатором включения режима подавления.

На задней панели установлены:

- разъем АНТЕННА для подключения антенны;

- разъем ПУЛЬТ ДУ для подключения пульта ДУ;

- разъем – 220 В для подключения сетевого шнура.

На пульте ДУ расположена кнопка включения режима подавления и светодиодный индикатор включения режима подавления. Красный цвет индикатора свидетельствует о выключенном режиме подавления генераторного блока. Зеленый цвет индикатора свидетельствует о включенном режиме подавления.

2. Описание работы с прибором

1. Перед включением ЛГШ-104 в сеть следует:

a) установить переключатели блока подавления в следующие положения:

- выключатель СЕТЬ в положение «0» (нижнее);

- выключатель РАБОТА в положение «0» (нижнее);

б) подсоединить разъем антенного кабеля к антенне и к разъему АНТЕННА блока подавления;

в) при необходимости подсоединить разъем пульта ДУ к гнезду ПУЛЬТ ДУ блока подавления;

г) подключить блок подавления к сети, перевести выключатель СЕТЬ в положение «1» (верхнее).

После этого ЛГШ-104 готов к работе.

2. Устанавливать антенну ЛГШ-104 необходимо так, чтобы надпись «Рабочая сторона» была направлена в точку наиболее вероятного места расположения скрытого аппарата звукозаписи. При этом расстояние до данной точки не должно превышать 1,5 м (оптимальным является расстояние порядка 1 м).

Антенна крепится к любой ровной поверхности с помощью «липучки», которая наклеивается на данную поверхность и непосредственно на корпус антенны.

3. Выключатель РАБОТА на блоке подавления перевести в положение «1». Светящиеся индикаторы красного цвета свидетельствуют о нормальной работе прибора в режиме подавления.

При работе с пультом ДУ следует перевести выключатель РАБОТА в положение «0». Включение режима подавления осуществляется кратковременным нажатием на кнопку пульта ДУ. Свечение индикатора на пульте ДУ зеленым цветом свидетельствует о включенном режиме подавления. Повторное нажатие на кнопку выключает режим подавления. Индикатор при этом светится красным цветом.

4. Выключение ЛГШ-104 производится строго в обратном порядке.