Дослідження захисних особливостей екранів на об'єктах автоматизованої обробки інформації

Виходячи із загальноприйнятих формулювань, поняття «Захист інформації» можна визначити як комплекс організаційних і технічних заходів, що проводяться з метою запобігання розкраданню, умисній передачі, знищенню і несанкціонованому доступу до інформації або витоку даних. Проблема захисту таємниці тісно ув'язується з такими поняттями, як «витік відомостей», «джерело витоку», «канал витоку», «перекриття каналу витоку».

Новим чинником погроз інформаційній безпеці є можливість навмисної електромагнітної дії («електромагнітний тероризм») на роботу критично важливих об'єктів шляхом електромагнітної дії. Потенційна уразливість інформаційних систем по відношенню до випадкових і навмисних негативних дій вимагає вживання адекватних захисних заходів.

Реалізацією загрози навмисної електромагнітної дії є знищення, спотворення і блокування інформації унаслідок електромагнітного нападу на основні елементи життєво важливих об'єктів:

  • автоматизовані системи управління основним і допоміжними технологічними процесами, а також процесами забезпечення безпеки об'єктів;
  • елементи систем фізичного захисту об'єктів — систем контролю і управління доступом, систем збору і обробки інформації і т.п.;
  • системи передачі інформації і зв'язку об'єктів з органами управління.

Навмисні силові електромагнітні дії створюють небезпеку для АСЗІ життєво важливих електронних систем – систем зв'язку і управління, банківських систем, систем електропостачання і інших. Об'єктом електромагнітної дії можуть бути інформаційні системи об'єкту, системи фізичного захисту устаткування, що підтримує інфраструктури, допоміжне устаткування, системи електроживлення, лінії зв'язку і так далі Найбільшого збитку при навмисному ЕМВ може бути завданий об'єктам, в яких АСЗІ є ядром системи з безперервним процесом обробки потоків інформації.

Навмисні силові електромагнітні дії можуть здійснюватися відкрито або таємно («закамуфльованим» під дію електромагнітних перешкод), дистанційним (по ефіру) або контактним (по мережі) способом і бути направлені на досягнення збою, руйнування електронних систем і так далі Радіоекрануючі матеріали забезпечують ізоляцію певної частини простору від джерела ЕМП даного частотного діапазону. Для екранування ЕМП в радіочастотних діапазонах використовуються всілякі радіовідображаючі і радіо поглинаючі матеріали. До радіовідображаючих відносяться різні метали. Вони використовуються у вигляді металевих листів, сіток, або у вигляді грат і металевих труб.

Вживання якісних екранів дозволяє вирішувати багато завдань, серед яких захист інформації в приміщеннях і технічних каналах, захист від навмисної електромагнітної дії по ефіру, завдання електромагнітної сумісності устаткування і приладів при їх спільному використанні, завдання захисту персоналу від підвищеного рівня електромагнітних полів і забезпечення сприятливої екологічної обстановки довкола працюючих електроустановок і НВЧ–приладів.

Під екрануванням в загальному випадку розуміється як захист приладів від дії зовнішніх полів, так і локалізація випромінювання яких–небудь засобів, що перешкоджає прояву цих випромінювань в довкіллі. В будь–якому разі ефективність екранування – це міра ослабіння складових поля (електричною або магнітною), визначувана як відношення значень напруженості полів, що діють, в даній точці простору за відсутності і наявності екрану.

Теоретичне рішення задачі екранування, визначення значень напруженості полів в загальному випадку надзвичайно скрутно, тому залежно від типа вирішуваного завдання представляється зручним розглядати окремі види екранування: електричне, магнітостатичне і електромагнітне. Останнє є найбільш загальним і часто вживаним, оскільки в більшості випадків екранування доводиться мати справу або із змінними, або з флуктуірующими і рідше – дійсно із статичними полями.

Теоретичні і експериментальні дослідження ряду авторів показали, що форма екрану трохи впливає на його ефективність. Головним чинником, що визначає якість екрану, є радіофізичні властивості матеріалу і конструкційні особливості. Це дозволяє при розрахунку ефективності екрану в реальних умовах користуватися найбільш простою його виставою: сфера, циліндр, плоскопаралельний аркуш і тому подібне Така заміна реальній конструкції не наводить до скільки–небудь значних відхилень реальної ефективності від розрахункової, оскільки основною причиною що обмежує досягнення високих значень ефективності екранування є наявність в екрані технологічних отворів (пристрої введення–виводу, вентиляція), а в екранованих приміщеннях – пристроїв життєзабезпечення, що пов'язують приміщення із зовнішнім середовищем.

При проектуванні електромагнітних екранів в загальному випадку необхідно мати на увазі, що на порівняно низьких частотах найскладніше забезпечити ефективне екранування магнітною складовою поля, тоді як екранування електричною складовою не представляє особливих труднощів навіть при використанні перфорованих або сітчастих екранів.

Не дивлячись на те що на низьких частотах високопровідні матеріали можуть забезпечити дуже великі значення ефективності екранування, у ряді випадків (по технологічних, конструктивних, економічних міркуваннях) виявляється доцільнішим застосовувати (особливо при екрануванні статичних і флуктуючих магнітних полів з невисоким значенням напруженості) магнітні матеріали з високими значеннями початкової магнітної проникності.

Вочевидь, що на низьких частотах сталевий екран, магнітна проникність якого може бути досить висока (або екран з іншого електропровідного матеріалу із значною магнітною проникністю), виявляється ефективнішим мідного по поглинанню. Проте для підвищення його ефективності доводиться збільшувати товщину екрануючого аркуша. Крім того, із зростанням частоти магнітна проникність всіх матеріалів швидко зменшується, причому тим значніше, чим більше її початкове значення. Тому матеріали з великим значенням початкової магнітної проникності (104 Гн/м) доцільно використовувати лише до частот порядка 1 кГц. При великих значеннях напруженості магнітного поля із–за насичення матеріалу феромагнетика його магнітна проникність падає тим різкіше, чим більше початкове значення проникності.

Для уникнення ефекту насичення екран роблять багатошаровим, при цьому бажано, аби кожен подальший (по відношенню до випромінювання, що екранується) шар мав більше початкове значення магнітної проникності, чим попередній, оскільки еквівалентна глибина проникнення електромагнітного поля в товщу матеріалу назад пропорційна твору його магнітної проникності і провідності.

Таким чином, екрануванням електромагнітних хвиль можливо повністю забезпечити електромагнітну безпеку об'єкту. Конкретне значення екранування залежить від площі вікон, конфігурації приміщення, його об'єму і матеріалу стін.

  Без экрану            З экраном

Актуальність питань стійкості АСЗІ при навмисному ЕМВ підтверджується результатами досліджень в цій області. Накопичений досвід досліджень і випробувань елементів об'єктів інформатизації на стійкість до навмисних ЕМВ показує, що для забезпечення стійкої роботи АСЗІ необхідне вживання спеціальних організаційно–технічних заходів. Вимоги до організації і вмісту робіт по захисту АСЗІ від навмисного ЕМВ, до засобів захисту АСЗІ від навмисного ЕМВ і до засобів їх виявлення регламентуються відповідними стандартами в даної області.

Проте забезпечення вимог по електромагнітній безпеці об'єкту, особливо в частині, що стосується захисту інформації від витоку по технічних каналах, створених із застосуванням спеціального устаткування (електроакустичний канал, радіоканал, канал побічних електромагнітних випромінювань і наведень і т. д.), необхідно передбачати на стадії розробки проекту об'єкту. Так, наприклад, при проектуванні в межах об'єкту необхідно виділити зони підвищеної конфіденційності – кімнати переговорів, технологічні приміщення, в яких циркулює інформація, призначена для службового користування, і тому подібне В таких приміщеннях не повинно бути вікон, вони повинні мати незалежну систему електроживлення, екрановані двері.