Ваши стены «имеют уши»?..Проблема вполне решаема!

Досадуя на непрошеное вторжение в наш быт звуков соседского пианино, мы в сотый раз недобрым словом поминаем никчёмную звукоизоляцию наших офисов и квартир. Увы, далеко не всегда удаётся изолировать себя от звуков внешнего мира!

Куда неприятнее, однако, может стать проникновение за пределы стен сигналов наших собственных звуковых источников, особенно если эти сигналы содержат информацию, утечка которой недопустима. Бороться с этим только путём повышения звуко- и виброизоляции помещений не всегда возможно и экономически оправданно. Во многих случаях дешевле и эффективней применение активных систем акустического и виброакустического зашумления помещений.

 

 

Однако этот простой и испытанный способ защиты встречает весьма прохладный приём со стороны многих руководителей и персонала организаций, имеющих дело с защищаемой информацией. Попробуем разобраться, в чём причина?

Каков основной недостаток активных систем защиты помещений от утечки информации по акустическим и виброакустическим каналам? Тот, кто впервые столкнулся с применением подобных систем на практике, даст, на первый взгляд, пародоксальный ответ: при включении этих систем в помещении невозможно работать!

Печальная действительность состоит в том, что современный рынок средств защиты информации наводнён множеством типов активных систем зашумления, не способных обеспечить комфортные условия работы в защищаемом помещении. Требуемый для надёжной маскировки речи уровень помехи оказывается настолько большим, что шум в помещении начинает превышать "комфортный" уровень, а в ряде случаев - и санитарные нормы по акустическому воздействию на человека.

Проблема усугубляется невозможностью обеспечить в большинстве подобных систем точную настройку амплитудно-частотных характеристик тракта маскирующего сигнала. В результате на виброакустические излучатели, как правило, подаётся сигнал с избыточной мощностью в области высоких частот, где наиболее заметен создаваемый этими излучателями побочный акустический шум. Именно поэтому такими обычными стали случаи самовольного отключения персоналом коммерческих предприятий подобных систем защиты информации.

Стоит ли так шуметь?

Есть ли выход из этой ситуации? Оказывается, есть. Теоретически он известен давно, но только в изделии "БАРОН-2" удалось найти его наиболее удачное техническое воплощение. Комплекс "БАРОН-2" разработан для виброакустической защиты объектов первой категории и на сегодняшний день является самой совершенной моделью, реализующей технические идеи, заложенные ещё в его прототипах, - комплексах "БАРОН" и "БАРОН Digital".


Одна из этих идей заключалась в том, чтобы максимально снизить требуемый для маскировки речи уровень помехового сигнала за счёт существенного повышения эффективности самой помехи. Известно, что "белый" или "розовый" шум, применяемый в качестве маскирующего сигнала в большинстве изделий аналогичного назначения, по своей структуре имеет значительные отличия от речевого сигнала. На знании и использовании этих отличий как раз и базируются алгоритмы шумоочистки речевых сигналов, широко используемые специалистами технической разведки [1].

Чтобы нейтрализовать угрозу выделения опытным оператором речевого сигнала на фоне маскирующих шумов, специалисты по защите информации вынуждены постоянно наращивать требования по превышению уровня помех над этим сигналом. Очевидно, что этот путь рано или поздно должен был завести в тупик.

Поэтому разработчики комплексов "БАРОН", наряду с использованием генератора шума, решили применить для маскировки речи такие источники помех, которые формируют сигналы, похожие по своей структуре на маскируемую речь. В качестве таких источников впервые в отечественной и зарубежной практике были использованы приёмники радиовещательных станций. За счёт микширования шума с сигналами, получаемыми с выходов трёх независимо перестраиваемых по частоте радиоприёмников, удалось добиться такой маскирующей способности помех, которая многократно снизила вероятность очистки маскируемого речевого сигнала.

В дополнение к этому пользователям была предоставлена возможность подключения своего собственного внешнего источника помехового сигнала повышенной эффективности. В изделиях "БАРОН" и "БАРОН Digital" для этой цели был предусмотрен отдельный линейный вход.

Создавая комплекс "БАРОН-2", разработчики пошли значительно дальше: они включили в его состав поистине уникальный синтезатор речеподобных помех - фонемный клонер. Помехи, создаваемые синтезатором, по своей структуре являются не просто речеподобными. Фонемный клонер обеспечивает формирование таких помех, которые в максимальной степени соответствуют звукам речи конкретного лица или группы лиц, чей разговор следует защитить от утечки. Думается, нет нужды доказывать, что такая речеподобная помеха обладает оптимальными маскирующими свойствами.

Формирование помеховых сигналов проходит два этапа. На первом этапе с помощью компьютера и специального программного обеспечения из записи голоса одного или нескольких человек путём клонирования основных фонемных составляющих их речи синтезируется "псевдоречь", представляющая собой некоторую последовательность сигналов. На втором этапе синтезатор помехи, в памяти которого содержится "псевдоречь", по случайному закону берет из этой последовательности сигналов случайные куски, которые и поступают на вход тракта помехового канала.

Проведенные методом экспертных оценок испытания показали, что для речеподобной помехи эффект подавления маскируемой речи достигается уже при уровнях, незначительно превышающих уровень речевого сигнала. Таким образом, для защиты помещения вполне достаточным оказывается уровень помех, не создающий ощущения дискомфорта, а иногда и вообще не ощущаемый персоналом, работающим в этом помещении. Многие государственные и коммерческие организации уже на своём опыте убедились в эффективности и комфортности комплексов "БАРОН".


Одно изделие вместо четырёх

Другая идея, реализованная в комплексе "БАРОН-2", заключалась в комплексировании в рамках одного изделия сразу нескольких выходных каналов, в каждом из которых помеховые сигналы формируются независимо друг от друга. Наличие в каждом изделии четырёх таких каналов позволяет создавать вибрационные помехи сразу в нескольких, различных по своим характеристикам элементах конструкции помещения.

В то же время независимость каналов по источникам помеховых сигналов даёт возможность пользователю надёжно нейтрализовать такой известный способ борьбы с активными системами виброакустического зашумления, как снятие злоумышленником информации сразу с нескольких разнесенных в пространстве датчиков с последующим вычитанием полученных сигналов для компенсации помеховой составляющей [2, 3]. Тем самым одно изделие "БАРОН-2" способно заменить собой четыре обычных одноканальных шумогенератора.

Индивидуальный подход всегда лучше

Третья идея состояла в обеспечении возможности регулировки амплитудно-частотных характеристик каналов. Необходимость подобной регулировки вызвана двумя обстоятельствами.

Во-первых, большим разнообразием виброакустических свойств зашумляемых элементов строительных конструкций и технологических коммуникаций. Учёт виброакустических характеристик конкретных элементов зашумляемых конструкций при развёртывании и регулировке системы позволяет весьма заметно снизить общий уровень побочного акустического шума в помещении за счёт оптимизации амплитудно-частотных характеристик помехового сигнала.

Во-вторых, подобные регулировки необходимы, чтобы обеспечить в элементах зашумляемых конструкций выполнение требований по уровню помехового сигнала в различных участках частотного диапазона. Обычно для их выполнения в области низких частот приходится устанавливать более высокий общий уровень помех, чем это необходимо для выполнения требований в области высоких частот. Избыточность амплитуды помехового сигнала в высокочастотной области, возникающая из-за такой регулировки, приводит, как уже говорилось, к значительному возрастанию акустического шума в помещении из-за побочных шумов вибропреобразователей.

Решение проблемы амплитудно-частотных регулировок было достигнуто введением в тракт каждого канала пятиполосного эквалайзера, дополнившего традиционный регулятор общего уровня помехового сигнала. Следует также отметить, что всё управление работой комплекса - полностью цифровое.

Как хочу, так и включу

Четвёртая идея заключалась в обеспечении для пользователя возможности дистанционно, в том числе, скрытно управлять включением и выключением системы виброзашумления, а также при необходимости предоставить эти функции управляющей ПЭВМ. Это было реализовано в виде пульта дистанционного управления (по радиоканалу или проводной линии) и отдельного модуля "БАРОН-В".

Модуль с помощью собственных органов управления обеспечивает дистанционное управление двенадцатью виброгенераторами, а также используется в качестве интерфейсного оборудования при управлении с ПЭВМ.

Что хочу, то и подключу

В комплексе "БАРОН-2" обеспечена возможность подключения к источникам помехового сигнала практически любых типов виброизлучателей, акустических систем или их комбинаций. С этой целью каждый канал имеет как низкоомный, так и высокоомный выходы. Тем самым пользователю предоставлена свобода выбора виброизлучателей, включая возможность использования уже установленных на объекте виброизлучателей при замене вышедшего из строя или устаревшего шумогенератора.

Реализация всех перечисленных идей в изделии "БАРОН-2" уже позволяет утверждать, что этот комплекс по своим потребительским свойствам не имеет аналогов. Есть, однако, и ещё одно весьма существенное преимущество комплекса "БАРОН-2" перед другими изделиями аналогичного назначения.

Гарантия защиты - постоянство контроля

Системам виброакустического зашумления помещений, как и любым другим сложным техническим системам, свойственны периодически возникающие отказы. Понятно, что несвоевременно обнаруженный отказ подобной системы может привести к непоправимым последствиям: защищаемая информация попадёт в чужие руки. Поэтому большинство таких систем предоставляют ту или иную возможность контролировать наличие помехового сигнала на выходе шумогенератора.

Накопленный опыт эксплуатации систем виброакустического зашумления показывает, однако, что чаще всего отказы возникают в той части развёрнутой системы, которая не охватывается подобной схемой контроля. Наиболее характерными причинами отказов являются нарушение контактов или целостности проводных линий, соединяющих шумогенератор с виброизлучателями, увеличение потерь сигнала в линиях (например, вследствие протечек воды в помещение), выход из строя виброизлучателя или нарушение его крепления к поверхности зашумляемой конструкции.

Периодическое визуальное обследование всех элементов развёрнутой системы и даже периодическая инструментальная проверка уровня зашумляющих сигналов в элементах конструкции помещения не решает проблему контроля исправности системы, поскольку открытым остаётся вопрос о качестве работы системы в межпроверочный период. Ведь даже за непродолжительное время между двумя проверками вполне вероятны кратковременные отключения помехи или недопустимые изменения параметров работы оборудования, например, из-за падения напряжения в сети питания.

С учётом этого в разработку всех комплексов серии "БАРОН" изначально была заложена идея обеспечения полноохватного постоянного контроля работоспособности всей развернутой системы зашумления, вплоть до контроля жёсткости крепления виброизлучателей на поверхностях зашумляемых конструкций. Эта идея была реализована в виде подсистемы контроля, включающей изделия "БАРОН-К", "БАРОН-ДК" и вибродатчики, монтируемые на зашумляемых конструкциях.

Изделие "БАРОН-К", к которому подключается вибродатчик, подаёт сигнал тревоги при снижении уровня вибрационной помехи в ограждающей конструкции защищаемого помещения ниже допустимого. К виброгенератору "БАРОН-2" можно подключить до десяти устройств "БАРОН-К". За счёт этого обеспечивается контроль не просто работоспособности системы, но, в определенной степени, и эффективности создаваемых системой помех.

Изделие "БАРОН-ДК" служит для дистанционного контроля уровней вибрационных помех (например, с поста оператора службы безопасности). Оно имеет контрольный динамик для экспертной оценки качества создаваемой помехи и низкочастотный четырёхканальный пятиполосный анализатор спектра, позволяющий проводить контроль реального уровня помех в каждом из каналов.

"БАРОН-ДК" обеспечивает поочерёдный опрос до шестнадцати устройств "БАРОН-К" и выдаёт оператору информацию, достаточную для принятия решения о вмешательстве в работу системы. Правильно развёрнутая и настроенная подсистема контроля практически мгновенно оповещает об отказах или опасных изменениях режима работы системы зашумления помещения. Тем самым сводится к минимуму угроза даже кратковременной утечки из помещения речевой информации. С учётом и этой особенности комплекса "БАРОН-2" его уникальность представляется абсолютно неоспоримой.

Краткие выводы

Комплекс "БАРОН-2" сертифицирован Гостехкомиссией России. По совокупности своих технических и потребительских характеристик, оригинальности принятых технических решений это изделие не имеет отечественных и зарубежных аналогов. Формирование комплексом помех, устойчивых к методам их компенсации, высокая эффективность и комфортность защиты речевой информации, исключительная функциональная гибкость изделия при его сравнительно невысокой цене выводят "БАРОН-2" на лидирующие позиции среди устройств аналогичного назначения по самому объективному и понятному для потребителей критерию: "стоимость/эффективность".


Литература:

1. Василевский И. В., Сталенков С. Е. НЕЛК - новая идеология комплексной безопасности. Способы и аппаратура активной акустической защиты выделенных помещений. // Защита информации. Конфидент. 1998. № 4. С. 59...64.
2. Бортников А. Н., Губин С. В., Комаров И. В., Майоров В. И. Совершенствование технологий информационной безопасности речи. // Защита информации. Конфидент. 2001. № 4. С. 34...37.
3. Калинин С. В. Виброакустическое зашумление помещений - иллюзии и реальность. // Защита информации. Конфидент. 2001. № 4. С. 38...42.