Русский   English
ДонНТУ   Портал магістрів

Реферат за темою випускної роботи

Зміст

Вступ

Диктофони представляють собою пристрої, призначені для запису аудіоінформації. Часто їх використовують для несанкціонованого з`йому інформації, наприклад, на переговорах. Витік голосової інформації по акустичному каналу зв'язку може призвести до серйозного збитку: від втрати доходів або перехоплення інноваційних ідей, до початку військових конфліктів.

Для захисту інформації від запису можуть використовуватися активні і пасивні методи. До перших належить виявлення та запобігання проносу звукозаписних пристроїв в контрольовану зону. Це досягається за допомогою використання нелінійних локаторів, металодетекторів та рентгенівських пристроїв. Однак багато керівників вважають такі заходи не тільки незручністю для партнерів, але і явним виразом недовіри до них, тому використовують їх нечасто.

Активні методи захисту від запису аудіоінформації передбачають використання пристроїв, що перешкоджають записи шляхом впливу шумових сигналів на мікрофон або електричні ланки диктофона. До таких пристроїв відносяться заглушувачи, що розглядаються в роботі.

Заглушення можна вважати успішним, якщо при прослуховуванні і обробці записаної на диктофон аудіоінформації, неможливо виділити інформаційний сигнал (тобто розбірливість мови нижче 40%).

1. Актуальність теми

Сьогодні важливим завданням є забезпечення захисту інформації з обмеженим доступом в мовній формі. Сучасні технології дозволяють проносити в приміщення для проведення переговорів диктофони і мікрофони так, щоб виявити їх не представлялося можливим. Це обумовлено мініатюризацією пристроїв, їх вбудовуваність в засоби мобільного зв'язку. Саме цифрові диктофони, найчастіше, стають каналом витоку аудіоінформації, тому важливим завданням є створення перешкод для їх роботі під час проведення важливих заходів [1].

2. Мета і завдання дослідження, плановані результати

Метою магістерської роботи є дослідження методу акустичного галушення пристроїв звукозапису

Головні завдання дослідження:

  1. Аналіз існуючих методів подавлення записуючих пристроїв.
  2. Доказ максимальної ефективності акустичного способу заглушення роботи диктофонів.
  3. Вивчення способів реалізації пристроїв, що використовують акустичних метод, складання квазіоптимального складу і принципу роботи пригнічувача.
  4. Побудова моделі пригнічувача за обраною методикою.

Об`єкт дослідження: цифрові пристрої запису

Предмет дослідження: акустичний метод пригнічення диктофонів

В рамках магістерської роботи планується отримання актуальних наукових результатів за наступними напрямами:

  1. Визначення оптимального методу побудови акустичного пригнічувача диктофонів.
  2. Розробка електричної схеми пристрою заглушення звукозаписних пристроїв.
  3. Моделювання розробленої схеми в середовищі Lab View.

Акустичний метод заглушення як максимально ефективний спосіб боротьби з несанкціонованим аудіозаписом

Пристрої пригнічення цифрових пристроїв аудіозапису поділяють на 3 групи, в залежності від характеру впливу на диктофон:

  1. Електромагнітні. Випромінювані спрямованими антенами перешкоди, впливаючи на елементи електронної схеми диктофона, викликають в них шумоподібні наводки. Внаслідок цього одночасно з промовою здійснюється запис і шуму, що призводить до значного спотворення записуваної інформації або взагалі до повного її заглушення. Недоліком таких систем є висока потужність випромінювання для досягнення ефективного придушення. Такий сигнал виявляється шкідливим для здоров'я людини [2,7].

  2. Ультразвукові. Системи ультразвукового придушення випромінюють потужні нечутні людським вухом ультразвукові коливання (зазвичай частота випромінювання - близько 20 кГц), які впливають безпосередньо і на мікрофони диктофонів, і акустичні закладки, що є їх безсумнівною перевагою. Ультразвуковий вплив призводить до перевантаження підсилювача низької частоти, що знаходиться відразу після акустичного приймача. Перевантаження підсилювача призводить до значних спотворень записуваних (переданих) сигналів, часто до ступіня, який не піддається дешифруванню. Однак системи ультразвукового придушення мають важливий недолік: ефективність їх різко знижується, якщо мікрофон диктофона обладнати фільтром зі спеціального матеріалу або в підсилювачі нижньої частоти встановити фільтр низьких частот з граничною частотою 3,4-4 кГц [3].

  3. Акустичні. Генератор, що входить до складу пригнічувача, виробляє шум, спектр якого перекриває діапазон мовного сигналу без можливості в подальшому виділити інформаційну складову. При високій ефективності метод має істотний недолік - рівень створюваного шуму (70-80 дБ) не тільки не дає можливості використовувати пристрій приховано, але і створює некомфортні умови для співрозмовників.

Як видно, у кожної групи заглушувачів є істотні недоліки. Електромагнітні пристрої шкодять здоров'ю, а високочастотнs заглушувачі легко обійти за допомогою екранів. Останній акустичний метод придушення дозволяє домагатися повного придушення корисного сигналу, не завдаючи шкоди здоров'ю, а лише доставляючи незручності шушмом в чутному діапазоні. Отже, якщо поставлена мета повного пригнічення будь-якого типу диктофона, слід зупинитися на пристрої, що випросінює акустичний шум.

Заглушення пристроїв запису акустичним шумом

Придушення диктофона здійснюється завдяки зменшенню співвідношення інформативного акустичного сигналу до рівня шуму на вході пристрою запису:

(Pc/Pш) < (Pa/Pш)

где Pc – потужність сигналу в точці прийому;

Pш – потужність шумів в точці прийому;

(Pa/Pш) – граничне співвідношення акустичного сигналу до рівня шуму, що забезпечує перехоплення інформативного сигналу звукозаписним пристроєм.

Дане співвідношення знижують за рахунок підвищення потужності шуму до рівня, що забезпечує неможливість перехоплення інформації засобом розвідки, тому що виконання умов:

Перешкоди в віброакустичному захисту від несанкціонованого аудіозапісізапису

Перешкоди є сторонніми акустичними або електромагнітними коливаннями різного походження, що заважають прийому корисного (Інформативного) сигналу і точного відтворення повідомлень. Впливаючи на вхідний ланцюг диктофона, перешкоди спотворюють якість запису сигналу, ускладнюють або знеможливлюють виділення корисної інформації, знижують дальність дії таких пристроїв.

Перешкоди поділяють на типи, в залежності від їх природи й особливостей. На рис. 1 показані основні види перешкод.

Виды помех

Рисунок 1 – Види перешкод
(анимация: 9 кадров, 115 кб)

Сьогодні в системах акустичного маскування застосовуються шумові, мовоподібної і комбіновані перешкоди. Ширше за всіх використовуються:

  1. Білій шум з постійною спектальною щільністю в мовному діапазоні частот (рис. 2).
  2. Рожевий шум зі спадом спектральної щільністі на 3 dB на октаву в бік високих частот (рис. 3).
  3. Шумова речеподібна перешкода - шум з огинаючею амплітудного спектра, що подібна мовному сигналу.

    Спектр белого шума

    Рисунок 2 – Спектр білого шуму

    Спектр розового шума

    Рисунок 3 – Спектр рожевого шуму

    Мовоподібної перешкоди формуються шляхом накладення набору з декількох мовних сигналів. Мовний хор - найбільш поширений представник даного типу перешкод. Таку перешкоду генерують, змішуючи фрагменти мови декількох дикторів. При цьому для формування перешкоди можна брати сам приховуваний сигнал з використанням синтезатора мовоподібної перешкод - фонемного клонера.

    На першому етапі формування даної перешкоди проводиться клонування основних фонемний складових записи голосу. Операція проводиться за допомогою спеціального програмного забезпечення (ПО). Далі синтезатор перешкоди за випадковим законом оибирає з пам'яті окремі фрагменти згенерованої псевдоречі, які передаються на вхід тракту помехового каналу.

    Серед перешкод, формованих з приховуваного сигналу виділяють два типи:

    • речеподібна ревербераційна (формується багаторазовим накладенням фрагментів інформаційного сигналу);
    • речеподібна інверсійна (формується шляхом складної інверсії спектра інформаційного сигналу) [ 5 ].

    З завданням придушення записуючих пристроїв найкраще справляються заглушувачі, що генерують перешкоди типу рожевий шум і речеподібна перешкода. У разі їх застосування, щоб приховати смисловий зміст розмови (необхідний рівень смисловий розбірливості - близько 40%), необхідно забезпечити перевищення рівня перешкод над рівнем захищається сигналу на 5 дБ.

    Принцип дії пристрою полягає в наступному:

    1. Мікрофон, як правило, встановлюється в центрі столу, приймає акустичні мовні коливання, що виникають при веденні переговорів, і перетворює їх в електричні сигнали, які по сполучному кабелю подаються на спеціальний блок обробки.
    2. У блоці обробки ці сигнали шляхом множення і ділення частотних складових перетворюються в шумові мовоподібної, посилюються і випромінюються через акустичні колонки, причому рівень випромінюваних помехових сигналів пропорційний рівню приховуваних мовних сигналів. Коефіцієнт посилення рівня гучності і тембру регулюється при установці пристрою.
    3. Випромінювані шумові «мовоподібної» акустичні сигнали відбиваються від огороджувальних конструкцій приміщення (стін, шибок, стелі, підлоги), предметів меблів та інтер'єру і через деякий час після випромінювання (час затримки) приймаються мікрофоном і також, як приховувані мовні сигнали, обробляються і випромінюються через акустичні колонки. Цей процес багаторазово повторюється [6].

    Комбінування рожевого шуму та речеподібної перешкоди

    Пристрій, запропонований в результаті проведення дослідження, буде генерувати комбінований шум в акустичному дапазоні частот. В основі сигналу буде лежати рожевий шум, на який буде накладатися речеподібна перешкода. Така комбінація дозволить ефективно захищати аудиоинформацию, коли рівень шуму буде перевищувати рівень інформаційного сигналу мінімально, що забезпечить комфортні умови розмови. Таким чином, незручність ведення переговорів в умовах сильного шуму, через який від застосування акустичних заглушувачів відмовляються при проектуванні систем безпеки, буде нейтралізовано.

    Висновки

    Магістерська робота присвячена захисту мовної інформації від запису на диктофон. Дане питання є актуальним завданням забезпечення безпеки даних на підприємстві. Заглушувач диктофонів, який використовує в роботі акустичний метод придушення, є квазіоптимальний методом захисту аудіоінформації від запису. Поєднуючи речеподобную перешкоду і рожевий шум, можна знизити рівень гучності, не втрачаючи якості придушення.

    В рамках проведених досліджень виконано:

    1. Розглянуто методи придушення цифрових звукозаписних пристроїв.
    2. Розглянуто особливості реалізації акустичних заглушувачів.
    3. Для моделируемого пристрою обраний тип перешкод, що будуть сгенеровані.

    Подальші дослідження спрямовані на наступні аспекти:

    1. Вибір елементів системи акустичного пригнічувача пристроїв звукозапису.
    2. Розробка структурної та електричної схеми пристрою.
    3. Моделювання роботи пристрою в середовищі розробки LabView.

    При написанні даного реферату магістерська робота ще не завершена. Остаточне завершення: квітень 2018 року. Повний текст роботи та матеріали по темі можуть бути отримані у автора або його керівника після зазначеної дати.

    Перелік джерел

    1. Франц М.В. Методы подавления цифровых диктофонов / М.В. Франц, М.Н. Букало, В.В. Паслен // Материалы муждународной конференции Инновационные перспективы Донбасса. – Донецк, 2017.
    2. Торокин А.А. Инженерно-техническая защита информации / А.А.Торокин. – М.: МО РФ, 2004. – 962 с.
    3. Каторин Ю.Ф. Защита информации техническими средствами / Ю.Ф. Каторин, А.В.Разумовский, А.И.Спивак. – СПб.: НИУ ИТМО, 2012. – 416 с.
    4. Халяпин Д.Б. Защита информации. Вас подслушивают? Защищайтесь! / Д.Б. Халяпин – М.:Баярд, 2004.– 432 с.
    5. Защита речевой информации // [Электронный ресурс] – код доступа: http://confident.org.ua/index.php/stati-po-teme/198-zashchita-rechevoj-informatsii.html.
    6. Способ и устройство формирования "речеподобных" шумовых помех // [Электронный ресурс] – код доступа: http://www.analitika.info/info1.php?page=2&full=block_article58.
    7. Подавители диктофонов – плюсы и минусы использования // [Электронный ресурс] – код доступа: http://box56.ru/clauses/podaviteli-diktofonov--plyusy-i-minusy-ispolzovani.