Предотвращение утечки информации по цепям электропитания и заземления

 

Меры по предотвращению утечки защищаемой информации по цепям электропитания должны:

- устранить проникновение сигналов с защищаемой информации через блоки электропитания основных технических средств и систем в цепи электропитания;

- снизить до допустимого уровня наводки НЧ и ВЧ излучений с защищаемой информацией на провода цепей электропитания;

- подавить электрические сигналы в цепях электропитания до выхода их из контролируемой зоны.

Гальваническая связь блока питания с информационными блоками РЭС обеспечивается через фильтр низкой частоты, который уменьшает до приемлемых значений уровень переменной составляющей напряжения с выхода блока питания РЭС. Чем меньше величина переменной составляющей (пульсаций), тем выше качество блока питания. Однако снижение коэффициента пульсации связано с резким ростом затрат и увеличением масса-габаритных характеристик блока питания. Для допустимых значений пульсации напряжения типовых блоков питания полоса его пропускания ΔF составляет около 30 Гц. При таком значении возможно пропускание огибающей речевого сигнала в цепи электропитания. Уменьшение ΔF достигается с помощью:

- дополнительных стабилизаторов в блоке питания;

- мотор-генератора;

- автономных источников питания (аккумуляторов, дизель-генераторов).

Мотор-генератор представляет собой генератор электрического тока, вращение ротора которого обеспечивается электрическим двигателем, питаемым от первичного источника переменного тока. Полоса пропускания мотор-генераторов составляет доли Гц, что исключает проникновение информации от потребителя электропитания к первичному источнику. Мощность мотор-генераторов составляет 8-75 кВ.

Для устранения проникновения опасных сигналов в цепи электропитания через емкостные и индуктивные связи блока питания применяют способы, направленные на снижение значений этих паразитных связей. С этой целью изменяют компоновку (взаимное расположение) деталей блока питания таким образом, чтобы минимизировать длину токопроводящих параллельных элементов и увеличить между ними расстояние, а также экранируют излучающие поля детали. Наибольшие паразитные связи возникают между первичной и вторичной обмотками силового трансформатора, преобразующего напряжения первичного источника питания в напряжения питания элементов схемы радиоэлектронного средства. С целью снижения их до допустимых значений применяют следующие способы:

- первичную и вторичную обмотку располагают на разных частях магнитопровода сердечника трансформатора;

- между первичной и вторичной обмотками, размещаемыми на одной катушке, устанавливается заземленный экран из медной фольги толщиной не менее 0,2 мм;

- первичная обмотка размещается в заземленном экране;

- обмотки трансформатора размещаются в индивидуальные заземленные экраны, между которыми также устанавливается заземленный экран.

В первом варианте снижается кпд трансформатора из-за дополнительного рассеяния магнитного поля первичной обмотки в воздухе. Экран преобразует паразитную емкость между проводами обмоток в паразитные емкости между этими проводами и заземленным экраном. Чтобы исключить образование вокруг магнитопровода короткозамкнутого витка из экрана, в котором в результате магнитной индукции поля первичной обмотки возникнут большие вихревые токи, между концами экрана оставляют воздушный зазор с очень высоким сопротивлением.

В целях активного подавления опасных сигналов, проникающих через блоки питания и наводимые в проводах силовых кабелей, цепи электропитания зашумляют. Для этого подается в провода силовых кабелей речеподобный шумовой сигнал, который формируется из белового шума с помощью соответствующих фильтров.

Для исключения распространения высокочастотных опасных сигналов по цепям электропитания при их выводе из выделенных помещений устанавливаются фильтры питания, линейные и развязывающие сетевые фильтры. Фильтры питания обеспечивают затухание опасных сигналов в полосе 20 кГц – 1 ГГц не менее 60 дБ. Они выпускаются на рабочее напряжение 127 – 500 В и рабочий ток 1–70 А. Так как в фильтрах, пропускающих большой ток, применяются индуктивности (катушки) из толстого провода, то вес их может достигать десятки кг.

Кроме указанных технических мер для предотвращения утечки информации по цепям электропитания необходимо обеспечить следующие требования и рекомендации к системе электропитания организации:

- электрические установки и кабели должны быть установлены в пределах контролируемой зоны;

- на объектах 1-й категории электропитание осуществляется от устройств, обеспечивающих электромагнитную развязку сети электропитания от промышленной электросети, в том числе сертифицированные агрегаты бесперебойного питания, 4-проводные сетевые помехоподавляющие фильтры, системы двигатель-генератор;

- на объектах 2-й категории электропитание производится через сертифицированные сетевые помехоподавляющие фильтры и (или) проводится активное зашумление цепей электропитания;

- на объектах 3-й категории электропитание может осуществляться от подстанции в контролируемой зоне без дополнительных мер;

- на объектах 2-й и 3-й категорий допускается электропитание от трансформаторной подстанции, размещенной за пределами контролируемой зоны, но при использовании сертифицированных 4-проводных помехоподавляющих фильтров или систем активного зашумления;

- подача электроэнергии от трансформаторной подстанции до силовых щитов производится экранированным силовым кабелем, а распределительные устройства и силовые щиты закрываются на замок и опечатываются.

Меры по предотвращению утечки информации по цепям заземления направлены на снижение величины паразитной гальванической связи между заземляемыми радиоэлектронными средствами и уменьшением площади магнитных рамок, образуемых цепями заземления. При этом эти используемые меры не должны увеличивать сопротивление цепей заземления.

При выборе схемы заземления следует учитывать, что наиболее часто используемое последовательное заземление (рис. 6 а) имеет наибольший коэффициент гальванической паразитной связи. Низкочастотные средства, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга, рекомендуется заземлять в одной точке (рис. 6 б), в остальных случаях целесообразно применять многоточечное заземление (рис. 6 в).

Рис. 6. Типы заземления радиоэлектронных средств

 

С целью исключения снятия информации с токов, растекающихся в земле, заземлители размещаются внутри контролируемой зоны на удалении не менее 2–3 м от ее границы (забора).

 

Средства экранирования

Средства экранирования

 

Для изготовления экранов применяют следующие материалы:

- сталь листовая декапированная ГОСТ 1386-47 толщиной 0,35-2,0 мм;

- сталь тонколистовая оцинкованная ГОСТ 7118-54 толщиной 0,51-1,50 мм;

- сетка стальная тканая ГОСТ 3826-47 с номерами 0,4-2,5;

- сетка стальная плетенная ГОСТ 5336-47 с номерами 3-6;

- сетка из латунной проволоки марки Л-80 ГОСТ 6613-53 с номерами 0,25-2,6.

В последнее время в результате внедрения новой технологии металлизации тканей на рынке появились металлизированные ткани с экранирующей способностью, не уступающей параметрам металлизированных сеток. Например, металлизированные ткани производства ВНИИСВ (г. Тверь) и АО «Темза - М» ослабляют электромагнитные поля в широком диапазоне частот (десятки тысячи МГц) до 50 – 70 дБ.

Чтобы решить вопрос о материале экрана, необходимо оценить требуемый коэффициент ослабления побочных электромагнитных излучений и наводок экраном. С этой целью в том месте, где предполагается установка экрана, следует предварительно измерить уровень поля от источников побочных излучений.

Экранирование с ослаблением 65 – 70 дБ, достаточное для проведения закрытых мероприятий, обеспечивается одинарной медной сеткой с ячейками размером 2,5 мм. Экран, изготовленный из луженной низкоуглеродистой стальной сетки с ячейкой размером 2,5-3 мм, уменьшает уровень излучений на 55 – 60 дБ, а из такой же двойной (с расстоянием между наружной и внутренней сетками 100 мм) приблизительно на 90 дБ.

Размеры экранированного помещения выбирают, исходя из его назначения и стоимости. Обычно экранированные помещения строят площадью 2,6 – 8 м при высоте 2,5 – 3 м. Металлические листы или полотнища сетки должны быть между собой прочно, с малым электрическим сопротивлением соединены по всему периметру. Для сплошных экранов это может быть осуществлено электросваркой или пайкой. Шов должен быть непрерывным для получения цельносварной конструкции экрана. Для сетчатых экранов пригодна любая конструкция шва, обеспечивающая хороший электрический контакт между соседними полотнищами сетки не реже чем через 10 – 15 мм. Для этой цели может применяться пайка или точечная сварка.

Двери помещений также должны быть экранированы. При закрывании двери необходимо обеспечить надежный электрический контакт со стенками помещения (с дверной рамой) по всему периметру не реже чем через 10-15 мм. Для этого может быть применена пружинная гребенка из фосфористой бронзы, которую укрепляют по внутреннему периметру дверной рамы.

При наличии в экранированном помещении окон последние должны быть затянуты одним или двумя слоями медной сетки с ячейками не более 2х2 мм с расстоянием между слоями сетки не менее 50 мм. Оба слоя должны иметь хороший электрический контакт со стенками помещения (с рамой) по всему периметру. Сетки удобнее делать съемными, а металлическое обрамление съемной части также должно иметь пружинящие контакты в виде гребенки из фосфористой бронзы.

При проведении работ по тщательному экранированию подобных помещений необходимо одновременно обеспечить нормальные условия для работающего в нем человека, прежде всего, вентиляцию воздуха и освещение.

Величины затуханий экранированного помещения в зависимости от конструкции приведены в табл. 1.

 

Таблица 1.

 

Тип конструкции	Затухание радиосигнала, дБ
Одиночный экран из сетки с одиночной дверью, оборудованной зажимными устройствами
Двойной экран из сетки с двойной дверью-тамбуром и зажимными устройствами
Сплошной стальной сварной экран с одной дверью-тамбуром с зажимными устройствами

 

В обычных (неэкранированных) помещениях основной экранирующий эффект обеспечивают железобетонные стены домов. Экранирующие свойства дверей и окон хуже. Для повышения экранирующих свойств стен применяются дополнительные средства, в том числе:

- токопроводящие лакокрасочные покрытия или токопроводящие обои;

- шторы из металлизированной ткани;

- металлизированные стекла, устанавливаемые в металлические или металлизированные рамы:

- токопроводящие пленки, наклеиваемые на окна.

Экранирующие свойства тонких токопроводящих материалов в значительной степени зависят от их электропроводности и частоты электромагнитного поля. Если среднее ослабление многослойной пленки по всему электромагнитному диапазону составляет 3 дБ, то в диапазоне частот 80 – 130 МГц увеличивается до 12 дБ, а в диапазоне 300 – 500 МГц составляет уже 25 – 35 дБ. Но даже такое ослабление существенно (до 5 раз) сокращает дальность приема сигналов маломощных радиозакладок в высокочастотном диапазоне.

На конструкцию экрана для вентиляционных отверстий также влияет диапазон частот экранируемого электромагнитного поля. Для частот менее 1000 МГц применяются сотовые конструкции, закрывающие вентиляционное отверстие, с прямоугольными, круглыми, шестигранными ячейками. Для достижения эффективного экранирования размеры ячеек должны быть менее 0.1 длины волны. При повышении частоты необходимые размеры ячеек могут быть столь малыми, что ухудшается вентиляция. Поэтому при f > 1000 МГц рекомендуются специальные ловушки электромагнитной энергии, ослабляющие ее уровень до 50 дБ.