Въведение
В работния процес на оборудването за информационни технологии текущите промени в обработката на аналогов и цифров сигнал ще генерират електромагнитни емисии. Тези електромагнитни излъчвания могат да възстановят съответната информация, ако бъдат получени и анализирани. Причинява изтичане на информация. Проблемът с информационната сигурност и поверителността, причинени от електромагнитно излъчване, е електромагнитно изтичане или изтичане на електромагнитна информация, електромагнитно изтичане на информация, TMEPEST и т.н. това е черен сигнал. Електромагнитно изтичане винаги е съществувало при работата на оборудването, заплашвайки информационната сигурност на всички видове оборудване по всяко време. С непрекъснатото развитие на технологиите, потенциалните опасности за безопасността от електромагнитно изтичане към оборудването на информационните технологии стават все по-видими.
Електромагнитни смущения и електромагнитно изтичане
Влошаването на производителността на оборудването, предавателните канали или системите поради електромагнитни явления се нарича електромагнитни смущения, а систематичното изследване на електромагнитни смущения и проблеми със защитата е Електромагнитна съвместимост (електромагнитна съвместимост, EMC). Електромагнитните смущения се разделят на проведени смущения и излъчени смущения според начина на разпространение, разделени на естествени смущения и смущения, причинени от човека, според естеството на източника на смущения и разделени на умишлени смущения и непреднамерени смущения според субективното намерение на изпълнител на смущения. Съдържанието на изследванията за електромагнитна съвместимост е как да се гарантира, че електромагнитните смущения не влияят на нормалната работа на оборудването за информационни технологии.
Електромагнитното изтичане е проблем с изтичане на информация, причинен от непреднамерено електромагнитно излъчване по време на работа на оборудване за информационни технологии. Електромагнитните смущения се отнасят до въздействието на електромагнитното излъчване върху чувствително оборудване, което по същество представлява предаване на електромагнитна енергия от източника на смущения към чувствителното оборудване; докато електромагнитното изтичане се фокусира върху компонентите, свързани с информацията в електромагнитното излъчване, и същността е, че информацията от източника на изтичане се предава на кражба под формата на електромагнитно излъчване.收设备。 Получаващо оборудване.
От източника на излъчване, електромагнитното излъчване на източника на изтичане идва от промените на напрежението и тока, свързани с обработката на информация в оборудването за информационни технологии, а източникът на смущения включва естествената топлина в допълнение към промените на сигнала на оборудването за информационни технологии. Шум, мълния, електростатичен разряд и т.н., както и освобождаване на широк спектър от електромагнитна енергия като действия на превключвателя на захранването, осветително оборудване и силни електромагнитни импулси при човешки дейности. Пътят на предаване и на двете се отнася до електромагнитно излъчване в пространството и проводимост на сигнала в проводниците, но при предаване електромагнитната енергия вече няма да засяга чувствителното оборудване след затихване до определена степен; и възможността слабите електромагнитни сигнали да бъдат откраднати, за да се възстанови проблемът. Тя все още съществува и с развитието на технологията за анализ на кражба могат да се приемат и обработват все по-слаби и по-слаби електромагнитни сигнали. В допълнение, последствията от електромагнитните смущения и електромагнитното изтичане не са еднакви. Първото влияе върху работата на чувствителното оборудване, за да влоши или дори повреди устройството и не може да работи, което застрашава физическата безопасност на оборудването; последното причинява изтичане на информация за изходното оборудване и унищожава информацията. Конфиденциалност, застрашаваща сигурността на информацията.
От гледна точка на генерирането и предаването на сигнали за електромагнитни емисии, според работния процес и характеристиките на оборудването за информационни технологии, източниците на електромагнитно изтичане могат да бъдат разделени на три модула: информация за данни, електрически сигнали и естествени антени. Работата на оборудването за информационни технологии е придружена от обработка на данни и информация, като информацията се обработва и предава под формата на електрически сигнали в хардуера на оборудването. Променящите се електрически сигнали ще възбудят устройствата с ефект на антената в оборудването, които са естествени антени (т.е. естествени антени). Антена), която преобразува енергията на електрическите сигнали в електромагнитни вълни и излъчва навън.
Електрическият сигнал е формата на специфичното кодиране на информацията за данните и нейните променящи се характеристики ще бъдат заредени в електромагнитната вълна и излъчени, а съдържанието на информацията за данни може да бъде възстановено след прихващане. Електромагнитното изтичане е процес на предаване на информация чрез електромагнитно излъчване, така че може да се сравни и анализира с комуникационната система, за да се проучи електромагнитното изтичане и неговата защита.
Състав на връзката на сигнала за електромагнитно изтичане
Композицията на връзката на електромагнитния сигнал за изтичане е сравнима с комуникационната система. Комуникационната система се състои от пет части: източник, приемник, канал, изпращащо оборудване и приемащо оборудване. Функцията на изпращащото устройство е да съпостави източника и предавателната среда, т.е. да преобразува сигнала на съобщението, генериран от източника, в удобна за предаване форма на сигнал. Модулация, кодиране и криптиране са общи методи за трансформация; разпространението на сигнала в предавателната среда неизбежно ще бъде подложено на шум. Смущението засяга предаването на информация; и функцията на приемащото устройство е да завърши обратната трансформация на изпращащото устройство, да демодулира, декодира и дешифрира сигнала, пренасящ смущението, за да възстанови оригиналното съобщение.
Според анализа на процеса на електромагнитно изтичане може да се види, че електромагнитното изтичане всъщност е неволно предаване на информация от „източника на изтичане“ към „системата за кражба“, така че електромагнитното излъчване се генерира от източника на изтичане до възстановяването на информация от системата за кражба. Всяка връзка може да се разглежда като комуникационна система за „непреднамерено предаване, умишлено приемане“, наречена „комуникационна система за електромагнитно изтичане“. В тази система оборудването за информационни технологии е източникът на информация и също така е потенциално предавателно оборудване. Информацията, обработена от оборудването, се модулира и зарежда в сигнала на електромагнитната вълна за предаване. Средата за предаване е електромагнитна вълна и среда, подходяща за електромагнитно излъчване. Методите за предаване включват радиация и проводимост. И двата метода на предаване ще бъдат повлияни от космическия електромагнитен шум. Системата за кражба има силни възможности за приемане и обработка на сигнали и може да получава изтекли предавания, за да възстанови информация. За да обобщим, източникът на изтичане на комуникационната система за електромагнитно изтичане е както източникът, така и изпращащото оборудване, а системата за кражба служи едновременно като приемащо оборудване и настаняване.
Електромагнитна защита срещу изтичане
Анализирайте влиянието на различни компоненти на комуникационната система върху качеството на комуникацията и проучете техническите средства за защита от електромагнитно изтичане от гледна точка на възпрепятстване на получаването и обработката на информация от откраднато оборудване. Комуникационната способност и качеството на комуникационната система се влияят от трите връзки източник, канал и приемник, а единственото контролируемо електромагнитно изтичане е източникът и каналът. Следователно, защитата на безопасността на електромагнитно изтичане може да бъде изследвана от двата аспекта на източника на изтичане и пътя на изтичане.
Дизайн за защита на източника на теч
Преобразуването на информацията за източник на изтичане има две части: обработка на кодиране на сигнала за данни и обработка на предаване на естествена антена, така че защитата на източника на изтичане може да бъде разширена от тези две обработки.
Първо, сигналът за данни се кодира и обработва, а информацията се криптира при подходящи обстоятелства. Дори ако предаването на антената и затихването на канала са благоприятни, системата за кражба може да възстанови само криптираната информация, като по този начин защитава чувствителната информация. За постигане на добър защитен ефект; в случай че не е подходящ за криптиране, нивото и характеристиките на кодирания сигнал ще повлияят на електромагнитното излъчване, така че когато условията позволяват, трябва да се избере методът на кодиране с ниско ниво и бавни краища на сигнала.
Второ, трябва да се избягва излъчването на естествени антени в оборудването на информационните технологии, антенният ефект на метални и електронни устройства върху червения сигнал. Използването на устройства с ниско излъчване, прилагането на разделяне на червено и черно, филтриране на кабела и екраниране на червения сигнален модул са обичайни методи за потискане на естествените емисии на антената.
Дизайнът за защита на източника на теч отчита главно три фактора. Първо, влиянието на метода за кодиране на сигнала върху излъчването на изтичане; второ, отслабете електромагнитното излъчване, пряко свързано с червения сигнал; трето, предотвратяване на кръстосана модулация и вторично излъчване. Технологиите за защита на източника на изтичане включват метод за потискане на източника на червен сигнал с ниска радиация, дизайн на изолация на червен и черен модул, дизайн на филтър за всяка връзка между оборудването на модула, дизайн на екраниране на ниво модул и устройство и др.
Изолирането на зоната е да се постави червеният сигнал и черният сигнал отделно и централно по време на етапа на проектиране. Можете също така да настроите множество червени сигнални модули или черни сигнални модули според нуждите и след това да извършите независима и строга защита за червените сигнални модули. Технологията за червено-черна изолация помага за предотвратяване на по-сложни проблеми с електромагнитно изтичане, като натоварване от кръстосани смущения, кръстосано свързване и вторично излъчване.
В етапа на разработване на оборудването се използва технология за проектиране с ниска радиация в зоната на червения сигнал, за да се намали интензитетът на излъчването на червения сигнал и да се контролира изтичането на електромагнитна информация от източника чрез стъпки като избор на устройство и проектиране на верига.
Връзката между червения сигнален модул и други модули, захранвания и периферни устройства е проектирана с филтриране, което предотвратява информацията чрез филтриране на специфични честотни компоненти на кабели като линии за предаване на сигнали, електропроводи и общи заземяващи проводници. Изтичането възниква чрез излъчване на проводимост и предотвратява вторичното излъчване на сигнали.
Екранирането ограничава електромагнитната енергия в определена област и отслабва излъчването на електромагнитна енергия. Екранирането на ниво модул е частично екраниране на червения сигнален модул. Разумното екраниране на ниво модул може не само да контролира обхвата на предаване на червения сигнал, но също така ефективно да избегне кръстосаното свързване на червени и черни сигнали; екранирането на ниво устройство е защитата на цялото устройство и електромагнитното излъчване на червени сигнали. За допълнителна електромагнитна изолация.
Защита на пътя на изтичане
Пътят на изтичане има само обработка на канала, така че защитата на безопасността на пътя на изтичане трябва да се проучи въз основа на капацитета на канала. Намаляването на съотношението сигнал/шум в честотния диапазон на емисиите на електромагнитно изтичане може да намали капацитета на канала, намаляването на енергийното излъчване на червения сигнал и увеличаването на електромагнитния шум са основните начини за намаляване на съотношението сигнал/шум. Методът за увеличаване на шума за намаляване на съотношението сигнал/шум е известен като технология за смущения. Тази технология умишлено освобождава фалшиви електромагнитни емисии, когато устройството източник работи. Основата е защитата от електромагнитно изтичане, за да се гарантира, че информацията не е компрометирана, като целта е да се потиснат електромагнитните емисии на полезна информация. Възпрепятстването на приемането и възстановяването на откраднато оборудване е основното средство и не се интересува от предаването без информация.
За да се постигне желаният ефект, интерференционният шум трябва да отговаря на изискванията във времевата област, пространствената област, енергийната област и честотната област. В съответствие с посоката на излъчване на червения сигнал, изискванията за честота включват честотния диапазон на излъчването на червения сигнал и енергията трябва да може да покрие електромагнитното излъчване на червения сигнал.
Изискванията за времева област и пространствена област са лесни за реализиране и според връзката между смущаващия шум и излъчването на червен сигнал в енергийната и честотната област, технологията за смущения може да бъде разделена на смущения с бял шум и свързани смущения. Интерференцията с бял шум е генериране на електромагнитно излъчване в определена честотна лента, която покрива излъчването на червения сигнал от енергията. Въпреки това, тъй като не е проектирано за излъчване на целевото устройство, белият шум и излъчването на червения сигнал не са свързани и електромагнитният шум може да не е в анализа на честотния диапазон на излъчване на изтичане. Следователно все още е възможно да се възстановят полезни сигнали.
Защита от изтичане на видео информация
Изтичането на компютърна видео информация е един от най-широко изследваните проблеми с електромагнитното изтичане. Електромагнитният модел на изтичане се използва за анализ на съществуващите технологии за предотвратяване на изтичане на видео и да се учи от тях. Идеологията и методите за защита ще осигурят справка за защита срещу изтичане на друга чувствителна информация. При електромагнитната защита на видеоинформация все още най-използваните методи са екранирането, филтрирането, смущенията и др. Някои специализирани технологии за защита са показали добри защитни ефекти, включително методи за смущения, базирани на видеосигнал, методи за модулация на синхронизиран часовник и методи, базирани на човешкия мозък. Технология за защита от смесване на цветове и др.
Методът за смущения, базиран на видеосигнали, е да се добавят хардуерни модули за кодиране на основния сигнал на видеосигнала и подаване на изкривения сигнал към изходния видео терминал и генериране на електромагнитно излъчване чрез общо устройство с ефект на антената. Постигнете ефекта на свързаната смущения. Комбиниран с модела на електромагнитно изтичане, този метод е специално да настрои фалшивия червен сигнал и да генерира електромагнитно излъчване чрез същото устройство с ефект на антената, така че приемникът да не може да възстанови истинския червен сигнал и съответната информация.
Методът на модулация на синхронния часовник е да модулира синхронния часовник на видео сигнала, така че електромагнитното излъчване на синхронния сигнал да има умерена промяна, така че крадецът да не може да реконструира видео изображението и да не повлияе на нормалното показване на изображението на дисплея . Методът за защита, базиран на смесването на цветовете на човешкия мозък, е да се използва функцията за синтез на цветовете на човешкото око, за да се добавят различни шумове към изображението на интервали. На терминала за бързо превключване на дисплея два съседни кадъра от изображения се връщат към нормалното визуално и към електромагнитното излъчване на видеосигнала се добавят повече шумови компоненти. И двата метода променят електромагнитното си излъчване чрез обработка на видеосигнала, за да постигнат целта за защита от електромагнитно изтичане. В комбинация с модела на електромагнитно изтичане, това е еквивалентно на произволно намаляване или увеличаване на съдържанието на сигнала в предаващия край, но за устройството за кражба произволната промяна на сигнала не може да бъде възстановена поради необратимост. Насочвайки се към проблема с електромагнитното изтичане на видео информация, която има голямо количество данни и трябва да се показва многократно, комбинирано с анализа на трите технологии за защита, защитата от електромагнитно изтичане включва главно следните типове. Единият е да се използват ефективни екраниращи, филтриращи и свързани с тях технологии за смущения. Той е за криптиране и модулиране на предавания видео сигнал. Третият е да се извърши диференцирано предаване на видео информация, за да се намали излишната информация. Четвъртият е да предава и показва видео информация с оптични сигнали от основната платка.