Защита телефонных линий

Среди всего многообразия способов несанкционированного перехвата информации особое место занимает прослушивание телефонных переговоров, поскольку телефонная линия - самый первый, самый удобный и при этом самый незащищенный источник связи между абонентами в реальном масштабе времени.

На заре развития телефонной связи никто особо не задумывался о защите линий от прослушивания, и электрические сигналы распространялись по проводам в открытом виде. В наше время микроэлектронной революции прослушать телефонную линию стало простым и дешевым делом. Можно уверенно заявить о том, что если злоумышленник принял решение о "разработке" объекта, то первое, что он скорее всего сделает, это начнет контроль телефонных переговоров. Его можно осуществлять, не заходя в помещение, при минимальных затратах и минимальном риске. Нужно просто подключить к телефонной линии объекта специальное приемно - передающее или регистрирующее устройство.

С точки зрения безопасности телефонная связь имеет еще один недостаток: возможность перехвата речевой информации из помещений, по которым проходит телефонная линия и где подключен телефонный аппарат. Это осуществимо даже тогда, когда не ведутся телефонные переговоры (так называемый микрофонный эффект телефона и метод высокочастотного (ВЧ) навязывания). Для такого перехвата существует специальное оборудование, которое подключается к телефонной линии внутри контролируемого помещения или даже за его пределами.

Для защиты обычных городских телефонных каналов сегодняшний официальный рынок представляет пять разновидностей специальной техники:

• криптографические системы защиты (для краткости - скремблеры);

• анализаторы телефонных линий;

• односторонние маскираторы речи;

• средства пассивной защиты;

• постановщики активной заградительной помехи.

Защита сети питания и заземления.

Для фильтрации сигналов в цепях питания ТСПИ используются разделительные трансформаторы и помехоподавляющие фильтры.

Разделительные трансформаторы.

Такие трансформаторы должны обеспечивать развязку первичной и вторичной цепей по сигналам наводки. Это означает, что во вторичную цепь трансформатора не должны проникать наводки, появляющиеся в цепи первичной обмотки. Проникновение наводок во вторичную обмотку объясняется наличием нежелательных резистивных и емкостных цепей связи между обмотками.

Для уменьшения связи обмоток по сигналам наводок часто применяется внутренний экран, выполняемый в виде заземленной прокладки или фольги, укладываемой между первичной и вторичной обмотками. С помощью этого экрана наводка, действующая в первичной обмотке, замыкается на землю. Однако электростатическое поле вокруг экрана также может служить причиной проникновения наводок во вторичную цепь.

Разделительные трансформаторы используются с целью решения ряда задач, в том числе для:

• разделения по цепям питания источников и рецепторов наводки,
если они подключаются к одним и тем же шинам переменного тока;

• устранения асимметричных наводок;

• ослабления симметричных наводок в цепи вторичной обмотки,
обусловленных наличием асимметричных наводок в цепи первичной обмотки.

Средства развязки и экранирования, применяемые в разделительных трансформаторах, обеспечивают максимальное значение сопротивления между обмотками и создают для наводок путь с малым сопротивлением из первичной

обмотки на землю. Это достигается обеспечением высокого сопротивления изоляции соответствующих элементов конструкции (~10⁴ МОм) и незначительной емкости между обмотками. Указанные особенности трансформаторов для цепей питания обеспечивают более высокую степень подавления наводок, чем обычные трансформаторы [128].

Разделительный трансформатор со специальными средствами экранирования и развязки обеспечивает ослабление информационного сигнала наводки в нагрузке на 126 дБ при емкости между обмотками 0,005 пФ и на 140 дБ при емкости между обмотками 0,001 пФ.

Средства экранирования, применяемые в разделительных трансформаторах, должны не только устранять влияние асимметричных наводок на защищаемое устройство, но и не допустить на выходе трансформатора симметричных наводок, обусловленных асимметричными наводками на его входе. Применяя в разделительных трансформаторах специальные средства экранирования, можно существенно (более чем на 40 дБ) уменьшить уровень таких наводок. Помехоподавляющие фильтры.

В настоящее время существует большое количество различных типов фильтров, обеспечивающих ослабление нежелательных сигналов в разных участках частотного диапазона. Это фильтры нижних и верхних частот, полосовые и заграждающие фильтры и т.д. Основное назначение фильтров -пропускать без значительного ослабления сигналы с частотами, лежащими в рабочей полосе частот, и подавлять (ослаблять) сигналы с частотами, лежащими за пределами этой полосы.

Для исключения просачивания информационных сигналов в цепи электропитания используются фильтры нижних частот.

Фильтр нижних частот (ФНЧ)пропускает сигналы с частотами ниже граничной частоты (f < f_rp) и подавляет- с частотами выше граничной частоты.

Последовательная ветвь ФНЧ должна иметь малое сопротивление для постоянного тока и нижних частот. Вместе с тем для того, чтобы высшие частоты задерживались фильтром, последовательное сопротивление должно расти с частотой. Этим требованиям удовлетворяет индуктивность L.

Параллельная ветвь ФНЧ, наоборот, должна иметь малую проводимость для низких частот с тем, чтобы токи этих частот не шунтировались параллельным плечом. Для высоких частот параллельная ветвь должна иметь большую проводимость, тогда колебания этих частот будут ею шунтироваться, и их ток на выходе фильтра будет ослабляться. Таким требованиям отвечает емкость С.

Более сложные многозвенные ФНЧ (Чебышева, Баттерворта, Бесселя и т.д.) конструируют на основе сочетаний различных единичных звеньев.

Количественно величина ослабления (фильтрации) нежелательных (в том числе и опасных) сигналов защитным фильтром оценивается в соответствии с выражением:

где Ui (Pi) - напряжение (мощность) опасного сигнала на входе фильтра;

U₂ (Рг) - напряжение (мощность) опасного сигнала на выходе фильтра при включенной нагрузке Ъ\\.

Основные требования, предъявляемые к защитным фильтрам, заключаются в следующем:

величины рабочего напряжения и тока фильтра должны соответствовать напряжению и току фильтруемой цепи;

величина ослабления нежелательных сигналов в диапазоне рабочих частот должна быть не менее требуемой;

ослабление полезного сигнала в полосе прозрачности фильтра должно быть незначительным;

габариты и масса фильтров должны быть минимальными;

фильтры должны обеспечивать функционирование при определенных условиях эксплуатации (температура, влажность, давление) и механических нагрузках (удары, вибрация и т.д.);

конструкции фильтров должны соответствовать требованиям техники безопасности.

К фильтрам цепей питания наряду с общими предъявляются следующие дополнительные требования:

затухание, вносимое такими фильтрами в цепи постоянного тока или переменного тока основной частоты, должно быть минимальным (например, 0,2 дБ и менее) и иметь большое значение (более 60 дБ) в полосе подавления, которая в зависимости от конкретных условий может быть достаточно широкой (до 10 ГГц);

сетевые фильтры должны эффективно работать при сильных проходящих токах, высоких напряжениях и высоких уровнях мощности проходящих и задерживаемых электромагнитных колебаний;

ограничения, накладываемые на допустимые уровни нелинейных искажений формы напряжения питания при максимальной нагрузке, должны быть достаточно жесткими (например, уровни гармонических составляющих напряжения питания с частотами выше 10 кГц должны быть на 80 дБ ниже уровня основной гармоники).