Лекция 5 Пассивные методы защиты информации от утечки по электромагнитному и акустическому каналам
5.1 Экранирование электромагнитных полей
Электрические токи различных частот, протекающие по элементам функционирующего средства обработки информации, создают побочные магнитные и электрические поля, являющиеся причиной возникновения электромагнитных и параметрических каналов утечки, а также наводок информационных сигналов в посторонних токоведущих линиях и конструкциях. Пассивное ослабление побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) осуществляется экранированием и заземлением средств и их соединительных линий, происходящее при излучении ПЭМИН просачивание в цепи электропитания и заземления предотвращается фильтрацией информационных сигналов. Кроме пассивного подавления ПЭМИН с помощью экранирования утечки информации по каналам ПЭМИН можно подавлять активными методами, о чём речь идёт в следующей лекции.
Следует различать 2 направления экранирования. Первое – это экранирование для подавления паразитных наводок в радиоэлектронной аппаратуре (РЭА). Паразитные наводки являются вредными помехами для функционирования аппаратуры. Сигналы, которые могут передавать эти наводки, как ПЭМИ не рассматриваются – рассматривается только вредное действие наводки. При этом РЭА может быть как источником, так и приёмником паразитных наводок, а также источником и приёмником одновременно. Функционирование различных устройств РЭА, расположенных недалеко друг от друга, в условиях действия паразитных наводок обеспечивается проектированием их по правилам электромагнитной совместимости. Одним из способов обеспечения электромагнитной совместимости является экранирование деталей, узлов и устройств РЭА. Этот вид экранирования изучается с 1930-х годов и хорошо описан в литературе.
Однако наводки могут служить и переносчиками полезных сигналов. Такими наводками являются ПЭМИН. Сходство между двумя видами наводок заключается, во-первых, в сходных источниках их излучения, во-вторых, в сходных методах борьбы с ними (экранирование и др.), и в-третьих, в одинаковых физических принципах возникновения тех и других наводок и в одинаковых теоретических способах борьбы с ними. Различаются же эти наводки способом использования – из ПЭМИН злоумышленники пытаются выделить полезный сигнал, паразитные наводки конструктора РЭА пытаются полностью уничтожить. В данном курсе будем изучать только ПЭМИН.
5.1.1 Экранирование ПЭМИН осуществляется с помощью специальных экранов или с помощью экранирующих покрытий. Экраны можно разделить на экраны для подавления каналов утечки информации и экраны для защиты человека от вредного воздействия ЭМИ на организм. Экраны для защиты человека от вредного воздействия ЭМИ на организм обычно устанавливают перед источником мощного электромагнитного излучения, например, компьютером. В этом случае экран не только ослабляет интенсивность излучения, но и гасит вредное воздействие электромагнитного излучения на организм человека-пользователя ПК. Утечка информации при установке экранов может возникнуть не только из-за низкого уровня поглощения электромагнитного излучения экраном, но и вследствие несовершенства экранов, приводящего к асимметрии магнитных линий относительно экрана и к возникновению в цепи между корпусом экрана и землей информативных токов.
В БГУИР на кафедре защиты информации ведётся большая работа по исследованию экранов и проектированию новых их модификаций. Коллектив разработчиков возглавляет заведующий кафедрой, доктор технических наук, профессор Леонид Михайлович Лыньков. Разработаны защищённые авторскими свидетельствами и патентами новые конструкции экранов для защиты человека от вредного воздействия ЭМИ на организм (например, экранов для ослабления ЭМИ от видеотерминала компьютера), новые конструкции средств индивидуальной защиты от ЭМИ - радиозащитных костюмов, халатов, комбинезонов и др, средств защиты слуха от ЭМИ мобильного телефона, маскирующих покрытий для военных целей. Изучаются экспресс-характеристики отражения экранов, особенности изготовления их многослойных конструкций, и материалы для экранирования (см. п. 5.2.9.
Проектируются новые экраны с уменьшенным коэффициентом отражения электромагнитной волны и сниженными массогабаритными характеристиками при обеспечении высокой эффективности защиты от электромагнитного излучения в широком диапазоне частот. Отдельное направление представляет собой исследование экранов на основе гибких радиопоглощающих материалов с различного рода наполнителями. Начаты работы по проектированию и исследованию экранов для защищённой от ЭМИ переноски смарт-карт различного назначения (банковских и др.).
5.1.2 Защитные экранирующие покрытия помещений и оборудования. Всё рабочее помещение, в котором установлен ИО, пытаются заэкранировать. При этом:
экранирование рабочих помещений осуществляется путем покрытия стен, пола и потолка металлизированными обоями, токопроводящей эмалью и штукатуркой, проволочными сетками или фольгой, установки загородок из токопроводящего кирпича, многослойных стальных, алюминиевых или из специальной пластмассы листов; листы толщиной не менее 1 мм соединяются пайкой и надёжно заземляются;
для защиты окон применяют металлизированные шторы и стекла с токопроводящим слоем; используется также сотовый фильтр – алюминиевая решётка с квадратными ячейками не более 1 см,
все отверстия закрывают металлической сеткой, соединяемой с шиной заземления или настенной экранировкой;
на вентиляционных каналах монтируют так называемые предельные магнитные ловушки, препятствующие распространению радиоволн.
на водопроводных, отопительных, газовых и других металлических трубах помещают разделительные диэлектрические вставки, которые осуществляют разрыв электромагнитной цепи. Экранированное помещение служит надёжным гарантом защиты конфиденциальной информации, но его монтаж из металлических листов является очень трудоёмким, требует больших затрат времени и, соответственно, дорого стоит.
5.2 Материалы для экранов
Основными материалами для экранирования электромагнитного излучения (ЭМИ) являются различные металлы, различные диэлектрики, стёкла с токопроводящим покрытием, специальные ткани и волокнистые изделия. Одними из новых материалов данной группы являются влагосодержащие композиционные материалы (влагосодержащее машинно-вязанное полотно, нетканый целлюлозный материал), текстильные волокна с осаждёнными на их поверхность металлосодержащими покрытиями, волокнистые материалы (волокна, нити, пряди, жгуты, войлок, ткани).
5.2.1 Металлические материалы. 2.3.1.1. Однослойные экраны. Наибольшее распространение при экранировании получили металлические экраны в виде пластин или листов. Чаще всего используются железо, сталь, медь, латунь, алюминий. Эти материалы используются не только в виде листов, но и в виде сетки, решеток и металлических трубок. Металлические экраны при практически приемлемой толщине обеспечивают хорошую эффективность экранирования на всех частотах радиодиапазона, в том числе и на нижних частотах радиовещания.
Многослойные экраны. Многослойные комбинированные конструкции экранов, состоящие из последовательно чередующихся немагнитных (медь, алюминий, латунь) и магнитных (сталь, пермаллой) слоев, применяются для получения высокой эффективности экранирования в широком частотном диапазоне, включая область низких частот, и обеспечения малых вносимых потерь в экранируемые цепи радиоэлектронной аппаратуры. Эффективность экранирования многослойного экрана зависит от применяемых материалов, их расположения и соотношения толщин. Например, сочетание сталь‑медь‑алюминий обеспечивает меньшую эффективность экранирования, чем медь‑сталь‑алюминий. Кроме того, за счет внутреннего слоя экрана, выполненного из немагнитного металла, уменьшаются вносимые потери в экранируемые цепи аппаратуры по сравнению со сплошным магнитным экраном такой же толщины. Многослойная конструкция экрана оказывается особенно эффективной при экранировании квазистатических магнитных полей большой напряженности. В случае однослойного магнитного экрана при большом значении напряженности магнитной составляющей поля материал экрана входит в насыщение и магнитная проницаемость его резко снижается.
5.2.3 Сетчатые экраны. Иногда по конструктивным соображениям удобно изготавливать и применять экраны не из сплошного листового материала, а из сетки. Экранирующие свойства листового металла выше, чем сетки, сетка же удобнее в конструктивном отношении, особенно при экранировании смотровых и вентиляционных отверстий, окон, дверей и т.д. Защитные свойства сетки зависят от величины ячейки и толщины проволоки: чем меньше величина ячеек, чем толще проволока, тем выше ее защитные свойства. Отрицательным свойством отражающих материалов является то, что они в некоторых случаях создают отраженные радиоволны, которые могут усилить облучение человека. В настоящее время для защиты от ЭМИ применяются средства индивидуальной защиты (СИЗ) - радиозащитные костюмы, халаты, комбинезоны, защитные маски, фартуки, очки и др. Ввиду того, что СИЗ стесняют движения работающего и несколько ухудшают гигиенические условия, их используют лишь в особых случаях, например, при ремонтных работах в аварийных ситуациях, во время кратковременных настроечных и измерительных работ с радиотехническим оборудованием и в антенном поле радиотехнических станций. Они изготавливаются из хлопчатобумажной ткани с микропроводом и, в принципе, представляют собой сетчатые экраны. Для изготовления экранных штор, драпировок, чехлов, специальной одежды применяются специальные ткани (например, "Ткань хлопчатобумажная с микропроводом арт. 7289"), в структуре которых тонкие металлические нити образуют сетку с размерами 0,5´0,5 мм. Эффективность подавления ЭМИ такими тканями падает с увеличением частоты, поэтому возникает необходимость разработки эффективных эластичных экранов для миллиметрового диапазона. Особую значимость приобретает проблема создания поглощающих материалов, ввиду невозможности применения в некоторых случаях отражающих экранов и необходимости создания маскирующих покрытий.
5.2.4 Диэлектрики. Более удобными материалами для экранировки являются радиопоглощающие материалы, в т. ч. диэлектрики. Листы поглощающих материалов могут быть одно- или многослойными. Многослойные - обеспечивают поглощение радиоволн в более широком диапазоне. Для улучшения экранирующего действия у многих типов радиопоглощающих материалов с одной стороны впрессована металлическая сетка или латунная фольга. При создании экранов эта сторона обращена в сторону, противоположную источнику излучения. Характеристики некоторых радиопоглощающих материалов приведены в табл. 5.1
Таблица 5.1 Характеристики некоторых радиопоглощающих диэлектриков
| Наименование материалов | Тип марок | Диапазон поглощенных волн, см | Коэффициент отражения по мощности, % | Ослабление проходящей мощности, % |
| Резиновые коврики | В2Ф-2 | 0,8 - 4 | 1 - 2 | 98 - 99 |
| Магнитодиэлектри-ческие пластины | ХВ – 0,8 | 0,8 | 1 - 2 | 98 - 99 |
| Поглощающие покрытия на основе поролона | «Болото» | 0,8 – 100 | 1 - 2 | 98 - 99 |
| Ферритовые пластины | СВЧ - 0,68 | 15 – 200 | 3 - 4 | 96 - 97 |
5.2.5 Стёкла с токопроводящим покрытием. Радиоизлучения могут проникать в помещения, где находятся люди через оконные и дверные проемы. Для экранирования смотровых окон, окон помещений, застекления потолочных фонарей, перегородок применяется металлизированное стекло, обладающее экранирующими свойствами. Такое свойство стеклу придает тонкая прозрачная пленка либо окислов металлов, чаще всего олова, либо металлов - медь, никель, серебро и их сочетания. Пленка обладает достаточной оптической прозрачность и химической стойкостью. Будучи нанесенной на одну сторону поверхности стекла она ослабляет интенсивность излучения в диапазоне 0,8 – 150 см на 30 дБ (в 1000 раз). При нанесении пленки на обе поверхности стекла ослабление достигает 40 дБ (в 10000 раз).
Стекла с токопроводящим покрытием в основном используются в смотровых окнах и шкальных системах РЭС, в экранированных камерах с целью обеспечения доступа в них света. Замкнутый экран из стекол с токопроводящим покрытием используется и тогда, когда требуется наблюдать за происходящими внутри экрана процессами. В настоящее время имеется номенклатура стекол с токопроводящими покрытиями, имеющих поверхностное сопротивление не менее 6 Ом при ухудшении прозрачности не более чем на 20 %. Как показывают исследования, эффективность в 20дБ для рассматриваемого случая может быть получена только при незначительном переходном сопротивлении между поверхностью пленки и экраном, что возможно при соответствующем обеспечении надежного и тщательного соединения стекла с каркасом.5.2.6 Специальные ткани. Имеется несколько видов специальных тканей (типа РТ и артикула 4381), [258, 259] с металлической нитью, отражающих электромагнитные волны. Ткань РТ изготавливается из капроновых нитей, скрученных с расплющенной и посеребренной медной проволокой диаметром 35 ... ... 50 мкм.
У ткани артикула 4381 нитка свита с эмалированным микропроводом ПЭЛ-0,06 (ГОСТ 2773). Число металлических ниток может быть 30Х30, 20х20, 10Х10 и 6х6 на 1 см2. Поскольку провод изолирован, то поверхностное сопротивление этой ткани велико. В сетке ткани электрический контакт отсутствует. Она предназначена для защиты от колебаний СВЧ. Из такой ткани обычно изготавливают специальные костюмы для индивидуальной биологической защиты
В последние годы в качестве радиоэкранирующих материалов начали использоваться металлизированные ткани на основе синтетических волокон. Их получают методом химической металлизации (из растворов) тканей различной структуры и плотности. Существующие методы получения позволяет регулировать количество наносимого металла в диапазоне от сотых долей до единиц мкм и изменять поверхностное удельное сопротивление тканей от десятков до долей Ом. Экранирующие текстильные материалы обладают малой толщиной, легкостью, гибкостью; они могут дублироваться другими материалами (тканями, кожей, пленками), хорошо совмещаются со смолами и латексами.
5.2.7 Электропроводный клей (ЭПК) Заполнение эпоксидной смолы тонкодисперсными металлическими порошками (железо, кобальт, никель, и др.) позволило получить электропроводный клей, обладающий прочностью на отрыв до 50 МПа (500 кГ/см2) с удельной электропроводностью до 10-6 (Ом⋅м)-1, стойкий не только к влаге, но и к различным агрессивным средам и обеспечивающий незначительную усадку после отвердения. Время отвердения может быть доведено до пяти минут, если этот процесс проводится с помощью токов высокой частоты.
Наряду с применением ЭПК взамен пайки, болтовых соединений и т. д., представляется целесообразным использовать его и в технике электромагнитного экранирования. Шовное соединение, крепление контактных систем и различных элементов экранов, заполнение щелей и малых отверстий, установка экрана на несущей конструкции - эти и другие операции успешно могут быть осуществлены с помощью ЭПК при высокой эффективности экранирования и сокращении объема монтажных работ.Изменяя консистенцию ЭПК до состояния краски и сохраняя поверхностное сопротивление даже до 0,1 Ом на единицу площади, можно получить эффективность экранирования 60 ... 65 дБ, приближающуюся к эффективности металлов. В БГУИР предлагаются новые составы ЭПК. Например, в экранирующей структуре материал/металлический отражатель используется материал на основе силикогеля и связующий герметик из жидкого стекла и клея ПВА.
5.2.8 Токопроводящие краски. Токопроводящие краски создаются на основе диэлектрического плёнкообразующего материала с добавлением в него проводящих составляющих, пластификатора и отвердителя. В качестве токопроводящих пигментов используют коллоидное серебро, графит, сажу, оксиды металлов, порошковую медь, алюминий. Токопроводящие краски обычно устойчивы и сохраняют свои начальные свойства в условиях резких климатических изменений и механических нагрузок. В качестве токопроводящих пигментов в этих красках применяют коллоидное серебро, медь, графит, алюминий, порошкообразное золото. Обычная масляная краска обладает довольно большой отражающей способностью (до 30%), гораздо лучше в этом отношении известковое покрытие.
Использование токопроводящих красок для электромагнитного экранирования является весьма перспективным направлением, так как их применение исключает необходимость проведения сложных и трудоемких работ по монтажу экрана, соединению его листов и элементов между собой. С помощью токопроводящих красок экран любого назначения и на любой основе может быть быстро изготовлен даже не в производственных условиях. При этом может быть обеспечена электромагнитное экранирование не менее 30 дБ в широком диапазоне частот.5.2.9. Разработки новых материалов для экранов на кафедре защиты информации. В БГУИР под руководством заведующего кафедрой защиты информации, доктора технических наук, профессора Леонида Михайловича Лынькова ведётся большая работа по исследованию экранов и проектированию новых их модификаций, Для устройства экранов исследованы свойства диоксида титана, шунгита и других материалов. По результатам работы только в последние годы защищены 2 докторских (В.А. Богуш, Т.В.Борботько), защищены 8 кандидатских диссертаций (А.В.Прудник, Н.В.Колбун-Насонова, Фан Н. Занг, И.С.Терех, Е.Криштопова, Хусейн Махмуд Альлябад, В.В.Маликов, Мохаммед аль Хатми), подготовлены к защите 1 кандидатская диссертация (С.Н.Петров). Отдельное направление представляет собой исследование экранов на основе гибких радиопоглощающих материалов с различного рода наполнителями. Активно исследуются композиционные металлосодержащие материалы для электромагнитных экранов СВЧ-диапазона
5.3 Заземление технических средств
Заземление — это устройство, состоящее из заземлителей и проводников, соединяющих заземлители с электронными и электрическими установками, приборами, машинами. Заземлителем называют проводник или группу проводников, выполненных из проводящего материала и находящихся в непосредственном соприкосновении с грунтом. Заземлители могут быть любой формы — в виде труб, стержня, полосы, листа проволоки и т. п. Заземлители в основном выполняют защитную функцию и предназначаются для соединения с землей приборов защиты. Отношение потенциала заземлителя Uз к стекающему с него току Iз называется сопротивлением заземлителя Rз. Значение сопротивления заземлителя зависит от удельного сопротивления грунта и площади соприкосновения заземлителей с землей.
Поскольку заземлители непосредственно соприкасаются с информационными объектами, по цепям заземления возможна утечка информации за счет наводок. Для контроля такой утечки принято измерять напряжения и (или) токи опасных сигналов в проводниках и других токопроводящих коммуникациях (цепях заземления и т.д.). Такие измерения проводятся с помощью специальной измерительной аппаратуры (селективных вольтметров, измерителей радиопомех и т.п.), подключаемой к контролируемым коммуникациям через специальные входные согласующие устройства.
Борьба с утечкой информации по цепям заземления обычно проводится с помощью генераторов шума. Принцип действия генераторов заключается в подачу в цепь заземления сигнала шума, намного превышающего полезный сигнал тока или напряжения утечки. Выделить с помощью существующих средств перехвата полезный сигнал на уровне высокого, намного превышающего полезный сигнал шума, практически невозможно. Такие генераторы шума называются генераторами линейного зашумления, поскольку подают шум в линию цепь заземления. Известны также генераторы, которые подают шум с помощью передающих антенн в окружающее пространство. Такие генераторы шума называются генераторами пространственного зашумления и используются для защиты информации от утечки по электромагнитному каналу.
5.4 Фильтрация
Акустическая энергия, возникающая при разговоре по телефону, может вызывать механические колебания элементов электронной аппаратуры, что в свою очередь приводит к появлению электромагнитного излучения или к его изменению при определенных обстоятельствах. К пассивным методам защиты информации от утечки по электромагнитному каналу при телефонном разговоре является фильтрация (установка фильтров).
Простейшим фильтром является конденсатор, устанавливаемый в звонковую цепь телефонных аппаратов с электромеханическим звонком и в микрофонную цепь всех аппаратов. Емкость конденсаторов выбирается такой величины, чтобы зашунтировать зондирующие сигналы высокочастотного навязывания и не оказывать существенного влияния на полезные сигналы. Обычно для установки в звонковую цепь используются конденсаторы емкостью 1 мкФ, а для установки в микрофонную цепь – емкостью 0,01 мкФ. Более сложное фильтрующее устройство представляет собой многозвенный фильтр низкой частоты на LC-элементах (рис. 5.1) с ограничителем.
Возможность ограничения опасных сигналов основывается на нелинейных свойствах полупроводниковых элементов, главным образом диодов. В схеме ограничителя малых амплитуд используются два встречно включенных диода. Такие диоды имеют большое сопротивление (сотни кОм) для токов малой амплитуды и единицы Ом и менее – для токов большой амплитуды (полезных сигналов), что исключает прохождение опасных сигналов малой амплитуды в телефонную линию и практически не оказывает влияние на прохождение через диоды полезных сигналов. Диодные ограничители включаются последовательно в линию звонка или непосредственно в каждую из телефонных линий (рис. 5.1).
Для защиты телефонных аппаратов, как правило, используются устройства, сочетающие фильтр и ограничитель. К ним относятся: устройства «Экран», «Гранит-8», «Корунд», «Грань-300» и др. Фильтрация опасных сигналов используется главным образом для защиты телефонных аппаратов от «высокочастотного навязывания».
| Вариант 1 | Вариант 2 |
| Вариант 3 | Вариант 4 |
Рис. 5.1 – Схемы простейших фильтров
5.5 Согласованные нагрузки волноводных, коаксиальных и волоконно‑оптических линий
5.5.1 Поглощающие согласованные нагрузки используются в целях полного поглощения энергии электромагнитных колебаний. Волноводные нагрузки низкого уровня мощности (до десятков ватт), как правило, представляют собой отрезки короткозамкнутых волноводов с помещенными внутрь поглотителями (СВЧ-резисторами). В поглотителях происходит преобразование электромагнитной энергии в тепло. В СВЧ диапазоне такое преобразование может происходить на поверхности поглотителя за счет токов проводимости и в толще диэлектрика (с большими потерями).
В качестве твердых объемных поглотителей используются смеси полупроводящих окислов из мелкодисперсного карбонильного железа с твердыми наполнителями (полистирол, эпоксидная смола, различные виды керамики с примесью проводящих веществ). Поглощающие нагрузки применяются в качестве эквивалентов антенн излучающих радиоэлектронных средств, а также для других целей (в циркуляторах, переключателях, делителях мощности и т.д.). Эквиваленты антенн используются при проведении различного рода измерений в высокочастотных трактах радиотехнических средств специального назначения в процессе их разработки, испытаний и эксплуатации, а также при проведении регламентных работ на этих средствах.
5.5.2 Антенные насадки используются при проведении испытаний радиотехнических средств методом закрытых трактов. В этом случае радиоканал (антенна передающего устройства — среда распространения радиосигнала — антенна приемного устройства) замещается антенной насадкой, исключающей (или существенно ослабляющей) излучение радиосигнала в окружающее пространство. Использование антенной насадки позволяет локализовать радиоизлучение в пределах ее рабочего объема и существенно ослабить (на 30—40 дБ) уровень радиоизлучений.
5.5.3 Соединители волноводных, коаксиальных и оптических трактов. Соединителями волноводных трактов называют элементы, обеспечивающие соединение отдельных отрезков волноводов и узлов друг с другом. От качества электрического контакта в местах соединения зависит такая важная характеристика как электрогерметичность тракта. Если в месте соединения контакт ненадежен, то возможно излучение электромагнитного поля из щелей в окружающее пространство. В настоящее время используют два основных типа соединения волноводов — контактные и дроссельные. Контактное соединение может быть неразъемным и разъемным. Неразъемное соединение можно осуществить, например, с помощью внешних муфт. Возможна реализация неразъемных контактных соединений путем стыковки и холодной сварки торцов волноводов.
Разъемные контактные соединения выполняются с помощью специальных контактных фланцев. Плоские контактные фланцы за счет соприкосновения тщательно обработанных торцевых поверхностей обеспечивают непосредственный электрический контакт между соединяемыми волноводами. Контактные поверхности фланцев стягиваются между собой болтами или струбцинами. Соединение гибких и жестких коаксиальных волноводов осуществляется с помощью специальных разъемов. Разъемные соединительные устройства обычно используются в оконечной аппаратуре.
5.6 Звукоизоляция помещений
Основная идея пассивных средств защиты акустической информации - это снижение соотношения сигнал/шум в возможных точках перехвата информации за счет снижения информативного сигнала. При выборе ограждающих конструкций выделенных помещений в процессе проектирования необходимо:
— в качестве перекрытий использовать акустически неоднородные конструкции;
— в качестве полов использовать конструкции на упругом основании или конструкции, установленные на виброизоляторы;
— потолки выполнять подвесными, звукопоглощающими со звукоизолирующим слоем;
— в качестве стен и перегородок использовать многослойных акустически неоднородных конструкций с упругими прокладками (резина, пробка, ДВП, МВП и т.п.).
Прохождение звуковых волн через препятствия осуществляется различными путями:
— через поры, окна, щели, двери и т.д. (путем воздушного переноса):
— через материал стен, по трубам тепло-, водо- и газоснабжения и т.д. за счет их продольных колебаний (путем материального переноса);
— через материал стен и перегородок помещения за счет из поперечных колебаний (путем мембранного переноса).
Выделение акустического сигнала на фоне естественных шумов происходит при определенных соотношениях сигнал/шум. Производя звукоизоляцию, добиваются его снижения до предела, затрудняющего (исключающего) возможность выделения речевых сигналов, проникающих за пределы контролируемой зоны по акустическому или виброакустическому (ограждающие конструкции, трубопроводы) каналам. Для сплошных, однородных, строительных конструкций ослабление акустического сигнала, характеризующее качество звукоизоляции на средних частотах, рассчитывается по формуле:
| (5.1) |
где qог, - масса 1 м2 ограждения, кг; f - частота звука, Гц.
Во временно используемых помещениях применяют складные экраны. Применение звукопоглощающих материалов, преобразующих кинетическую энергию звуковой волны в тепловую, имеет некоторые особенности, связанные с необходимостью создания оптимального соотношения прямого и отраженного от преграды акустических сигналов. Чрезмерное звукопоглощение снижает уровень сигнала, большое время реверберации приводит к ухудшению разборчивости речи.
Поглощающие материалы могут быть сплошными и пористыми. Обычно пористые материалы используют в сочетании со сплошными. Один из распространенных видов пористых материалов — облицовочные звукопоглощающие материалы. Их изготавливают в виде плоских плит или рельефных конструкций (пирамид, клиньев и т.д.), располагаемых или вплотную, или на небольшом расстоянии от сплошной строительной конструкции (стены, перегородки, ограждения и т.п.).
Отдельную группу звукопоглощающих материалов составляют резонансные поглотители. Они подразделяются на мембранные и резонаторные. Мембранные поглотители представляют собой натянутый холст (ткань), тонкий фанерный (картонный) лист, под которым располагают хорошо демпфирующий материал (материал с большой вязкостью — например, поролон, губчатую резину, строительный войлок и т.д.). В такого рода поглотителях максимум поглощения достигается на резонансных частотах.
Повышение звукоизоляции стен и перегородок помещений достигается применением слоистых или раздельных их конструкций. В многослойных перегородках и стенах целесообразно подбирать материалы слоев с резко отличающимися акустическими сопротивлениями (например, бетон—поролон).
Звукоизолирующая способность сложных стен, имеющих дверные и оконные проемы, зависит от звукоизоляции дверей и окон. Увеличение звукоизолирующей способности дверей достигается плотной пригонкой полотна дверей к коробке, устранением щелей между дверью и полом, применением уплотняющих прокладок, обивкой или облицовкой полотен дверей специальными материалами и т.д. При недостаточной звукоизоляции однослойных дверей используются двойные двери с тамбуром, облицованные звукопоглощающим материалом.
Звукопоглощающая способность окон, так же как и дверей, зависит главным образом от поверхностной плотности стекла и прижатия притворов. Обычные окна с двойными переплетами обладают более высокой (на 4—5 дБ) звукоизолирующей способностью по сравнению с окнами со спаренными переплетами. Применение упругих прокладок значительно улучшает звукоизоляционные качества окон. В случаях, когда необходимо обеспечить повышенную звукоизоляцию, применяют окна специальной конструкции (например, двойное окно с заполнением оконного проема органическим стеклом толщиной 20—40 мм и с воздушным зазором между стеклами не менее 100 мм). Повышенное звукопоглощение обеспечивается применением конструкции окон на основе стеклопакетов с герметизацией и заполнением зазора между стеклами различными газовыми смесями.
Между помещениями зданий и сооружений проходит много технологических коммуникаций (трубы тепло-, газо-, водоснабжения и канализации, кабельная сеть энергоснабжения, вентиляционные короба и т.д.). Для них в стенах и перекрытиях сооружений делают соответствующие отверстия и проемы. Их надежная звукоизоляция обеспечивается применением специальных гильз, прокладок, глушителей, вязкоупругих заполнителей и т.д. Обеспечение требуемой звукоизоляции в вентиляционных каналах достигается использованием сложных акустических фильтров и глушителей.
5.7 Защита от высокочастотного навязывания
Наиболее часто такой способ используется для перехвата разговоров, ведущихся в помещении, через телефонный аппарат, имеющий выход за пределы контролируемой зоны. Технический канал утечки информации путем «высокочастотного навязывания» может быть осуществлен путем несанкционированного контактного введения токов высокой частоты в цепи с нелинейными или параметрическими элементами, на которых происходит модуляция высокочастотного сигнала информационным. Информационный сигнал в данных элементах появляется вследствие электроакустического преобразования акустических сигналов в электрические. В силу того, что нелинейные или параметрические элементы для высокочастотного сигнала, как правило, представляют собой несогласованную нагрузку, промодулированный высокочастотный сигнал будет отражаться от нее и распространяться в обратном направлении по линии или излучаться в окружающее пространство, где он может быть перехвачен и расшифрован злоумышленником.