close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Масалыгин Кирилл Константинович. Разработка устройства для лазерного прослушивания на дальних расстояниях

код для вставки
5
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 6
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ........................................................................... 9
1.1. Изучение теоретических вопросов работы лазерного
подслушивающего устройства ........................................................................... 9
1.2. Анализ технических характеристик современных готовых решений 13
1.3. Анализ и изучение недостатков современных лазерных
подслушивающих устройств ............................................................................ 18
2. ИЗУЧЕНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОТИ .................................................................................................... 20
2.1. Анализ и изучение способов защиты объектов от лазерных
подслушивающих устройств ............................................................................ 20
2.2. Составление инструкций по оборудованию переговорной комнаты и
инструкций для персонала по проведению переговоров ............................... 27
3. УЛУЧШЕНИЕ УСТРОЙСТВА СНЯТИЯ ЗВУКОВОЙ ИНФОРМАЦИИ
НА ДАЛЬНИХ РАСТОЯНИЯХ........................................................................... 35
3.1. Изучение способов улучшения современных лазерных
подслушивающих устройств ............................................................................ 35
4. РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ СНЯТИЯ ИНФОРМАЦИИ НА
ДАЛЬНИХ РАСТОЯНИХ С ПРИМЕНЕНИЕМ ЛАЗЕРА ................................ 40
4.1. Разработка функциональной схемы ....................................................... 40
4.2. Выбор элементной базы и разработка принципиальной электрической
схемы ................................................................................................................... 42
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ..................................................................................................... 48
Список использованных источников .................................................................. 49
Приложение 1 ........................................................................................................ 52
6
ВВЕДЕНИЕ
На
данный
момент
подслушивающего
существует
оборудования.
К
множество
различных
видов
наиболее
распространенным
устройствам можно отнести такие, как акустические, вибрационные,
инфракрасные, сетевые, телефонные и лазерные приборы. Приведенный
список не стоит считать полным, так как видов подслушивающих устройств
очень много, и они могут комбинировать в себе различные свойства других
устройств, основанных на разных физических явлениях.
Относительно других, лазерные подслушивающие устройства имеют
явные преимущества над остальными, так как в их случае устройство не
должно находиться на объекте, где происходит сбор информации. Устройство
для лазерного прослушивания на далеких расстояниях является сложной
аппаратной, а также программной платформой для сбора информации, работа
которой строится на использовании невидимого инфракрасного лазерного
луча, с помощью которого производится подслушивание объекта.
Таким образом, такое устройство является одним из наиболее
эффективных инструментов для удаленного прослушивания и позволяет
выполнять
скрытое
прослушивание
аудио
сигналов.
Для
успешной
реализации кражи информации достаточно, по крайней мере, одного окна в
помещении объекта.
Объектом магистерской диссертации являются способы и приемы
защиты информации и помещения для проведения переговоров от лазерных
каналов утечки.
Целью
данной
магистерской
диссертации
является
разработка
устройства для лазерного прослушивания на дальних расстояниях и внесение
в его конструкцию изменений для устранения минусов имеющихся в
подобных устройствах, а также составление рекомендаций и инструкций по
защите от подобных подслушивающих устройств.
7
Из
поставленной
задачи
были
выведены
вопросы,
которые
последовательно рассмотрены в данной работе, а именно: изучение теории и
принципов работы устройства, а также изучение и выявление слабых сторон
имеющихся на рынке готовых решений, разработка качественного нового
продукта, разработка рекомендаций и инструкция по защите объекта от
лазерных подслушивающих устройств. В ходе магистерской дисертации была
разработана
инструкция
по
оборудованию
переговорной
комнаты,
инструкция для персонала о проведении переговоров, устройство для
лазерного прослушивания на дальних расстояниях.
Разработку устройства для лазерного прослушивания на дальних
расстояниях можно разделить на два больших блока — изучение и выявление
минусов готовых решений для внесения новых элементов, разработка
собственного устройства.
Разработка инструкций проходила с анализом имеющегося мирового
опыта, а также законодательства Российской Федерации.
Выполнение работы связано с информационной безопасностью, а
также способами кражи и предотвращением утечки информации.
В первой главе рассмотрены теоретические вопросы работы лазерного
подслушивающего
устройства.
Приведено
исследование
современных
готовых решений, а также выявлены их недостатки.
Во второй главе ведется анализ и изучение способов защиты объектов
от подобного рода подслушивающих устройств, а также составление
инструкций по оборудованию переговорной комнаты и инструкций для
персонала по проведению переговоров.
В третьей главе ведется изучение способов улучшения современных
лазерных подслушивающих устройств. Приводятся примеры решений по
улучшению существующих на рынке изделий.
В четвертой главе идет описание принципа работы устройства.
Разрабатывается функциональная схема, приведены характеристики для
8
компонентов устройства, а также приведена принципиальная схема частей
устройства.
В заключении сформулированы общие выводы касательно разработанного
устройства для прослушивания на дальних расстояниях и инструкций по защите
от таких устройств.
При выполнении работы применялись все накопленные знания в
области защиты информации и разработке электронных средств.
9
1. АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1.1.
Изучение теоретических вопросов работы лазерного
подслушивающего устройства
Принцип работы лазерных микрофонов можно описать кратко
следующим образом. Происходит наведение лазерного луча на оконное
стекло нужного помещения, для чего применяется телескопический визир.
Оконное стекло представляет собой мембрану, которая колеблется со
звуковой частотой, создавая фонограмму разговора. Генерируемое лазерным
передатчиком излучение, распространяясь в атмосфере, отражается от
поверхности оконного стекла и модулируется акустическим сигналом, а затем
воспринимается
фотоприёмником,
который
и
восстанавливает
разведываемый сигнал.
Немаловажную роль в процессе работы снятия данных с лазера
занимает процесс модуляции. Звуковая волна, которая генерируется
источником акустического сигнала, попадает на границу между воздухом и
стеклом, что создает вибрационные колебания. Это приводит к отклонениям
поверхности стекла от его исходного положения. Такие отклонения вызывают
дифракцию света, который отражается от границы между воздухом и
стеклом.
Если размеры падающего оптического пучка малы по сравнению с
длиной «поверхностной» волны, то в суперпозиции различных компонент
отраженного света будет доминировать дифракционный пучок нулевого
порядка, таким образом выделим следующее:
1.
Фаза световой волны модулируется по времени с частотой звука и
оказывается однородной по сечению пучка;
2.
Пучок колеблется с такой же частотой как и звук вокруг
направления зеркального отражения.
Выделим следующие факторы, которые могут влиять на качество
10
принимаемой информации:
1.
Параметры лазера, а именно длина его волны, его мощность,
когерентность и другое.
2.
Параметры фотоприемника, а именно чувствительность и
избирательность его фотодетектора, вид обработки принимаемого сигнала и
так далее.
3.
Наличие на окнах защитной пленки. При установке защитной и
тонирующей пленки на поверхность окна снижается уровень вибрации
стекла, которая вызвана звуковыми волнами.
4.
Такие
параметры
атмосферы
как
рассеяние,
поглощение,
турбулентность, уровень фоновой засветки и другие.
5.
Качество поверхности, на которую направлен пучок лазера
(шероховатости и неровности, грязь, царапины).
6.
Уровень акустических шумов вокруг;
7.
Уровень перехваченного речевого сигнала;
8.
Некоторые местные условия.
Генерируемое лазерным передатчиком излучение распространяется
через атмосферу, отражается от поверхности оконного стекла, модулируется
при этом по закону акустического сигнала, также воздействующего на стекло,
повторно
преодолевает
атмосферу
и
принимается
фотоприемником,
восстанавливающим разведываемый сигнал.
Сама модуляция зондирующего сигнала на нелинейном элементе, в
качестве
которого
выступает
оконное
стекло,
достаточно
сложный
физический процесс.
Как уже было сказано выше, применение лазерных микрофон возможно
благодаря вибрациям поверхности, на которую направлен лазерный
микрофон, от источника акустического сигнала. Это приводит к отклонениям
поверхности от исходного положения, которые приводят к дифракции света,
который отражается от границы раздела воздух-поверхность. Подобные
11
отклонения границы от ее стационарного состояния являются волной с
амплитудой, которая пропорциональна амплитуде смещений среды в поле
звуковой волны. Длину этой поверхности волны можно измерить:
 =  /
где λ – длина поверхности, λa – длина падающей акустической волны, 
– угол падения.
Отраженный
от
такой
поверхности
свет
будет
содержать
дифракционные компоненты, которые имеют сдвиг по частоте. В случае,
когда длина поверхностной волны много меньше поперечного размера
падающего пучка лазерного излучения, то отраженный свет будет являть
собой дифрагирующие пучки. При этом они будут
распространяться по
дискретным направлениям, которые можно рассчитать по следующей
формуле:
  = ( −  ) = 
 = /
где 0 — угол падения исходного светового пучка,  — волновое
число,  — длина световой волны.
В итоге в отраженных пучках будет несколько видов модуляции
оптического излучения, одним из которых является амплитудная модуляция.
Как правило, на практике чаще встречаются устройства, которые работают за
счет восприятия именно этой модуляции.
Также лазерные микрофоны можно разделить по схеме их установки и
режиму работы. Так есть режим гетеродинного приема и режим прямого
фотодетектирования.
Лазерные микрофоны, которые работают в первом режиме, имеют
следующую схему установки:
12
2
3
1
4
5
6
Рис. 1 Схема установки в режиме гетеродинного приема, где 1 –
Источник сигнала, 2 – Стекло, 3 – Приемное устройство, 4 – Блок
регистрации и обработки речевой информации, 5 – Специальное ПО для
обработки информации, 6 – Акустическая приставка
Лазерные микрофоны, которые работают во втором режиме, имеют
следующую схему установки:
1
2
3
4
5
6
7
Рис. 2 Схема установки в режиме прямого фотодетектирования, где 1
– Лазерный излучатель, 2 – Стекло, 3 – Источник сигнала, 4 –
Фотоприемное устройство, 5 – Блок регистрации и обработки речевой
информации, 6 – Специальное ПО, 7 – Акустическая приставка
13
Анализ технических характеристик современных готовых
1.2.
решений
С
помощью
лазерных
микрофонов происходит
прослушивание
разговоров в помещении, подверженном акустическому наблюдению. Можно
утверждать, что применение лазерных микрофонов представляет собой один
из
самых
эффективных
способов
для
удаленного
прослушивания.
Применение подобной техники делает возможным не детектируемое
прослушивание акустической информации и сигналов. Главным условием
является лишь наличие хотя бы одного окна в целевом помещении. По
расстоянию, на котором можно совершать съем информации, можно видеть
очень внушительные цифры, что позволяет осуществлять подобную
деятельность без обнаружения. Для примера приведена таблица дальности
работы популярных моделей, которые можно найти и приобрести в
интернете.
Таблица 1. Дальность прослушивания доступных на рынке лазерных
микрофонов.
Модель
Производитель
Дальность
SIM-LAMIC
SIM
&
500 м.
Electronic
500 м.
Security
Electronic System
Laser-3000
PKI
Intellegence
AA79106
Argo-A Security
500 м.
MR-7800
Jarvis International
400 м.
Intellegence
HP-150
Hewlett-Packard
1000 м.
Далее рассмотрен пример более подробных показателей для микрофона
модели AA79106.
14
Данный лазерный микрофон специально разработан для скрытного
применения правительственными и правоохранительными органами в
ситуациях,
когда
вход
в
помещение
персонала
для
размещения
подслушивающего устройства в целевой области является нежелательным
или невозможным.
Такой лазерный микрофон для акустического наблюдения достаточно
простой в сборе и использовании. Он состоит из трех главных компонентов:
лазерный передатчик, лазерный приемник и блок усиления и эквализации с
аудио записывающим устройством.
Принцип работы данного устройства, как и остальных подобных
устройств, заключается в передаче невидимого инфракрасного луча на окно
целевого помещения. Лазерный микрофон для акустического наблюдения
детектирует вибрации оконного стекла, вызываемые звуковыми волнами
внутри комнаты, а затем передает их назад на приемник. Лазерный луч,
отражаясь от окна, преобразовывается в форму электронных сигналов, после
чего
происходит фильтрация
посылаются
в
выделенный
и усиление сигналов, которые затем
блок
записи,
подключенный
к
своему
собственному усилителю, оснащенному громкоговорителем и головными
телефонами. С помощью данного устройства можно одновременно вести
мониторинг аудио сигнала в режиме реального времени и запись указанного
сигнала.
Продавец
предлагает
две
модели,
которые
отличаются
по
комплектации. Далее приведены компоненты каждой из версий системы:
Модель AA79106-B:
1. Микрометрическая платформа с регулируемым положением осей x/y
(монтируется совместно с передатчиком на треноге, предназначенной для
профессионального применения, типа Manfrotto Tripod). В комплект
поставки изделия входит одна профессиональная тренога типа Manfrotto
Tripod с возможностью панорамирования и наклона.
2. Приемник инфракрасного сигнала (RX)
15
•
Корпус камеры
•
Проволочный пусковой механизм
•
Телеобъектив 500 мм со специальной крышкой для снижения
уровня воздействия инфракрасного излучения
3. Передатчик инфракрасного сигнала (TX)
•
Корпус камеры
•
Проволочный пусковой механизм
•
Телеобъектив 135 мм
•
Блок аккумуляторов с панелью управления и возможностью
генерирования звука, сигнализирующего о разрядке аккумуляторов / звука,
использующегося для поиска (локализации) передатчика (TX)
4. Приспособления (инструменты)
•
Усилитель и эквалайзер, встроенные в корпус устройства
•
Кабель (для питания передатчика)
•
Набор
беспроводных
наушников
для
работы
с
приемником/передатчиком
•
Кабель подключения приемника к корпусу
•
Два цифровых выходных аудио разъема L1/L2 для подключения
цифрового записывающего устройства, встроенного в корпус
•
Приспособление для открытия отсека аккумуляторов
•
Антенна для беспроводных наушников
Модель AA79106-A:
1. Микрометрическая платформа с регулируемым положением осей x/y
(монтируется совместно с передатчиком на треноге, предназначенной для
профессионального применения, типа Manfrotto Tripod). В комплект
поставки изделия входит одна профессиональная тренога типа Manfrotto
Tripod с возможностью панорамирования и наклона.
2. Приемник инфракрасного сигнала (RX)
•
Корпус камеры
16
•
Проволочный пусковой механизм
•
Телеобъектив 500 мм со специальной крышкой для снижения
уровня воздействия инфракрасного излучения
3. Передатчик инфракрасного сигнала (TX)
•
Корпус камеры
•
Проволочный пусковой механизм
•
Телеобъектив 135 мм
•
Блок аккумуляторов с панелью управления и возможностью
генерирования звука, сигнализирующего о разрядке аккумуляторов / звука,
использующегося для поиска (локализации) передатчика (TX)
4. Приспособления (инструменты)
•
Усилитель с цифровой системой шумоподавления и эквалайзер,
встроенный в корпус устройства
•
Устройство переключения
между пассивным и
активным
режимами приема инфракрасного сигнала
•
Кабель (для питания передатчика)
•
Набор
беспроводных
наушников
для
работы
с
приемником/передатчиком
•
Кабель подключения приемника к корпусу
•
Два цифровых выходных аудио разъема L1/L2 для подключения
цифрового записывающего устройства, встроенного в корпус
•
Приспособление для открытия отсека аккумуляторов
•
Антенна для беспроводных наушников
•
Инфракрасный передатчик с микрофоном для подслушивания
сквозь стену, с литий-ионным аккумулятором напряжением 6 В
Так же продавец готов предложить опциональные принадлежности, а
именно:
•
Дополнительная
стандартная
тренога
с
возможностью
панорамирования/наклона головки (высотой 175 см), модель AA79106-EST
17
•
Дополнительная
тренога,
предназначенная
для
профессионального применения, типа Manfrotto Tripod, с возможностью
панорамирования/наклона головки (высотой 188 см), модель AA79106-EPT
•
Алюминиевый футляр для переноски с пенопластовой вставкой
(имеющий ту же конструкцию, что и базовый футляр для устройства
лазерного
прослушивания)
для
2-х
треног
типа
Manfrotto
и
2-х
микрометрических платформ, модель AA79106-EAC
•
Дополнительная
вторая
микрометрическая
платформа
с
регулируемым положением оси x/y (должна устанавливаться совместно с
приемником сигнала на треногу Manfrotto Tripod, предназначенную для
профессионального применения, или на стандартную треногу), модель
AA79106-EMP
•
Цифровое записывающее устройство стерео сигнала (L1 + L2)
отличного аудио качества, с реле, управляемым голосом, модель AA79106SDR
Ниже
приведены
технические
характеристики
данной
модели
лазерного микрофона:
•
Радиус действия: 500 м.
•
Невидимый инфракрасный лазерный луч.
•
Лазерный передатчик.
•
Лазерный приемник.
•
Усилитель.
•
Голосовой фильтр: регулируемый эквалайзер.
•
Записывающее устройство.
Цена данного лазера составляет 198 000 (сто девяносто тысяч) рублей.
В среднем подобные устройства стоят несколько десятков тысяч долларов
США. Безусловно цена может достигать и сотни тысяч, все зависит от
18
дополнительного оборудования, которое может быть в комплекте с лазерным
прослушивающим устройством.
1.3.
Анализ и изучение недостатков современных лазерных
подслушивающих устройств
В плюсы применения лазерных микрофонов можно отнести трудность
обнаружения подобного оборудования. Это связано с тем, что инфракрасный
луч лазера является невидимым для невооруженного глаза человека. Вкупе с
удаленностью оператора подслушивающего устройства и самого микрофона
от объекта, можно говорить о невозможности визуального контакта объекта
съема информации и тех, кто пытается украсть информацию.
Однако этот метод все еще остается не идеальным и можно заранее
обезопасить помещение от подобного рода устройств до проведения
переговоров. К организации защиты относятся не только технические
средства, но и организационные меры. Помимо подготовки помещения на
предмет прослушивания, на успех операции по акустическому наблюдению
также влияют другие внешние факторы.
Так к существенным недостаткам можно отнести подготовку
помещения для ведения переговоров для защиты от лазерного канала утечки
информации. Достаточно лишь установить правила касаемо переговоров и
передачи устно конфиденциальной информации. Переговоры можно вести в
помещении, не имеющем внешних стен и окон, либо окна должны выходить
на контролируемую территорию. Однако этот способ легко нивелируется
человеческим фактором. Известно, что одним из наиболее распространенных
каналов утечки информации является халатность или ошибки персонала.
Еще одним минусом применения лазерных микрофонов является его
зависимость от внешних факторов, таких как: параметры атмосферы (сюда
можно включить яркость солнца, температуру, осадки), материал из которого
19
сделаны окна (неровности и шероховатости), фоновые акустические шумы,
громкость источника сигнала и др.
К одним и самых важных минусов использования лазерных
микрофонов можно отнести наличие большого количества мер защиты от
такого рода устройств, так как они являются достаточно доступными,
простыми и дешевыми. К ним относятся: системы вибрационной защиты и
акустического зашумления, тройные стекла в оконной раме и расположение
их под разными углами, отражающие пленки на окнах, использование разных
материалов вместо стекла, которые хуже подвержены вибрациям.
Также не стоит забывать и о том, что действительно качественная
аппаратура стоит весьма дорого. Этот минус способен отпугнуть очень
многих от использования такого метода снятия информации. По мимо самой
цены необходимо еще знать и уметь пользоваться лазерными микрофонами.
Для их работы требуется высококвалифицированные настройщики, а иначе
есть риск не записать вообще никакую информацию.
Последним важным минусом, я бы отметил сложность разверстки
такой системы для каждого отдельного случая. Необходимо найти место для
такого оборудования, подобрать правильный угол расположения и дальность
от места съема информации. К тому же это место не должно
контролироваться и нельзя, что бы видели, что проводятся такие операции.
Зачастую это совершенно невозможно, либо велик риск быть обнаруженным,
что может также привести к нецелесообразности использования лазерных
микрофонов для “прослушки”.
Таким образом, лазерный микрофон не является панацеей в вопросах
скрытого прослушивания и снятия акустической информации. Он все также
имеет свои минусы и плюс. Поэтому при необходимости скрытого получения
информации необходимо рассматривать все возможные и доступные методы
или вовсе использовать их комплекс. При всем богатстве технических
средств самым легким и успешным способом хищения информации до сих
пор остается нечестность сотрудников организации или их халатность.
20
2.
ИЗУЧЕНИЕ И РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
БЕЗОПАСНОТИ
2.1.
Анализ и изучение способов защиты объектов от лазерных
подслушивающих устройств
Уже частично были описаны факторы, которые могут влиять на
качество информации, полученной с помощью лазерных микрофонов.
Можно выделить два основных метода борьбы с кражей информации с
применением устройств удаленного снятия акустической информации с
помощью лазера, а именно пассивный метод и активный метод.
Далее подробно будут рассмотрены каждый из этих методов.
2.1.1. Пассивные методы защиты
Одним из самых часто используемых пассивных способов борьбы с
кражей информации с применением лазерных прослушивающих устройств
является какое-либо изменение поверхности или материала окна, как объекта
наводки лазерного луча, с дальнейшем снятием с его поверхности данных.
Так можно использовать пленку на поверхности окна. Она способна
уменьшить колебания поверхности окна, что повлечет сильные затруднения
при попытке вычленить речь из полученного таким образом сигнала. Также
пленка может изменить угол отражения луча, что повлечет за собой
сложность установки и настройки оборудования.
Обратную ситуацию позволит получить применение матового стекла.
Матовый материал способен сильно уменьшить отражение луча от
поверхности окна. Таким образом, при снятии информации с применением
лазерного луча с такой поверхности, злоумышленник будет получать очень
слабый сигнал, что так же сильно затруднит расшифровку полученных
данных: искажения, потери, неразборчивость речи и др.
Еще одним способом борьбы с кражей информации является
применение тройного стеклопакета. За счет своих слоев стекло наружное,
21
которое подвержено наводке лазером крайне слабо поддается вибрации от
внутреннего окна, за счет слоя стекла и воздушной прослойки между ними.
Таким образом, злоумышленник скорее услышит шумы с улицы, нежели
речь в помещении.
Не стоит забывать о возможности применения других материалов в
качестве окна. Так, пластик значительно хуже передает вибрации воздуха,
сем стекло, что так же ухудшает качество получаемого сигнала.
Однако не только вариации с окном могут относится к пассивным
методам
борьбы
с
кражей
информации
с
помощью
лазерных
подслушивающих устройств.
Если здание имеет свою территорию, то есть смысл располагать
переговорные комнаты таким образом, чтобы их окна выходили только на
подконтрольную территорию. В таком случае предотвратить кражу
информации помогают другие решения для обеспечения безопасности:
наличие на объекте контрольно-пропускного пункта с пропускной системой,
наличие охраны по периметру, видеонаблюдения, установка сигнализаций по
периметру подконтрольной территории с целью предотвратить прорыв
периметра.
Безусловно,
прослушивающими
наилучшим
устройствами
образом
будет
борьбы
с
лазерными
являться
расположение
переговорной внутри здания, без внешних стен и окон. Однако это не всегда
возможно, а также встает вопрос комфорта персонала и другие трудности,
связанные с нормами и правилами техники безопасности, пожарной
безопасности и нормами охраны труда (наличие вентиляции, достаточное
количество света, пожарные выходы и так далее).
Также
очень
эффективным
способом
борьбы
с
лазерными
микрофонами, как инструментом кражи информации, являются различные
нормативно-правовые акты и правила внутри организации. Если каждый
сотрудник
будет
придерживаться
правил
безопасности
и
ведения
переговоров, то возможность кражи информации сильно уменьшится.
22
2.1.2. Активные методы защиты
Несмотря на возможную эффективность пассивных методов защиты,
они не всегда реализуемы, а также не всегда могут быть достаточными. В
связи с этим не стоит пренебрегать, так называемыми, активными методами
защиты информации.
Наиболее распространенными из них является система вибрационной
защиты. Подобные системы работают благодаря передаче вибраций на
поверхность окна, что сильно осложняет возможность снятия данных с
помощью лазера, ведь, как было ранее описано, именно за счет этих самых
колебаний поверхности окна и построен принцип работы лазерных
микрофонов.
Такие решения давно представлены на нашем рынке и способны
эффективно бороться не только с утечкой информации по оптикоэлектронному
или
лазерному
каналу,
но
и
по
акустическому
и
вибрационному каналу утечки информации.
Также современные решения могут быть многофункциональными и
очень сильно интегрироваться в уже построенную систему безопасности на
предприятии.
Не стоит забывать о таком важном факторе, как и цена. С этим пунктом
на современном рынке систем вибрационной защиты так же все в порядке.
Можно найти как отдельные недорогие устройства по небольшой цене, так и
целый комплекс за несколько тысяч долларов США.
Помимо вибрационной защиты на рынке также широко представлены
системы акустического зашумления. В отличие от вибрационных, которые
осложняют получение данных с поверхности окна, такие системы ухудшают
уже
полученный
акустический
сигнал.
С
помощью
таких
систем
злоумышленник получит лишь неразборчивые слова, среди которых будет
невозможно разобрать, о чем шла речь.
Также на рынке часто встречаются системы, которые совмещают в себе
оба этих метода.
23
Система «Шорох-5Л» одна из таких систем, которая предназначена для
защиты акустической речевой информации, на территории выделенного
помещения, от утечки по таким каналам утечки информации как
акустический, вибрационный и оптико-электронный.
Система «Шорох-5Л» является активной акустической и вибрационной
защитой 1-го класса тип «Б».
Сама система представляет собой комплекс различных устройств, в
состав которых входят: блок питания, блок управления «БПУ-1», активные
вибровозбудители «ПЭД-8А» и активные акустические излучатели «АИ8А/Н» и «АИ-8А/Мини». Данная система позволяет производить тонкую
настройку для каждого излучателя индивидуально.
Блок питания и управления «БПУ-1» выполняет следующие основные
функции:
•
включение/выключение системы «Шорох-5Л»;
•
настройка оконечных излучателей с помощью программного
обеспечения и сохранение настроек во встроенной памяти;
•
контроль функционирования элементов системы и формирование
визуальной индикации состояний системы, с возможностью выдачи
тревожных сообщений;
•
удаленный контроль и управление несколькими системами
«Шорох-5Л» с одного операторского места;
•
возможность интеграции «Шорох-5Л» в иные распределенные
системы.
Вибровозбудитель
ПЭД-8А
обеспечивает
защиту
от
утечки
информации. Установка данного вибровозбудителя осуществляется на окна,
а также возможна установка на рамы, ограждающие конструкции (стены,
пол, потолок) и инженерные коммуникации.
Акустические излучатели обеспечивают защиту информации от утечки
по акустическому каналу:
24
•
АИ-8А/Н – предназначен для установки на стену (потолок).
•
АИ-8А/Мини – предназначен для установки в межрамное
пространство окон, вентиляционные каналы и пр.
К БПУ-1 можно подключить до 35 оконечных излучателей (ПЭД-8А,
АИ-8А/Н, АИ-8А/Мини).
Производитель выделяет такие преимущества своей системы как:
регулировка спектра помехи каждого из излучателей в октавных
•
полосах, а также регулировку общего уровня помехи, что позволяет
обеспечить оптимальную настройку системы с минимумом побочных
паразитных акустических шумов;
расширенный контроль работоспособности каждого излучателя:
•
режим работы, потребляемый ток, работоспособность механического блока;
•
контроль параметров соединительных (проводных) линий;
•
настройка
системы
по
интерфейсу
USB
с
помощью
программного обеспечения.
Далее в таблице приведены технические характеристики данного
устройства.
Таблица 2. Технические характеристики системы «Шорох-5Л»
Диапазон регулировки уровня шумового сигнала в полосе
18 дБ
октавных фильтров, не менее
Диапазон регулировки общего уровня шумового сигнала, не
30 дБ
менее
Напряжение электропитания системы
220 (+10 % -15
%) В
Частота переменного напряжения электропитания
50±2 Гц
Потребляемая мощность при полной нагрузке, не более
130 ВА
Время непрерывной работы, не менее
8ч
Напряжение электропитания излучателя
12 В
25
Ток потребления излучателя, не более
0,2 А
Напряжение электропитания ДУ
12 В
Ток потребления ДУ, не более
0,1 А
Напряжение электропитания устройства внешней индикации
12 В
Ток потребления одним индикатором устройства внешней
0,1 А
индикации, не более
Интерфейс связи
RS-485
Интерфейс настройки параметров
USB
Максимальное количество излучателей
35 шт.
Цена данного устройства зависит от комплектации, ниже приведена
таблица на отдельные части системы.
Таблица 3. Прайс-лист на систему «Шорох-5Л»
Система постановки акустических и
Шорох-3
вибрационных помех с блоком питания
от 41 500,00
Сертификат ФСТЭК
Вибропреобразователь электромагнитный для
ПЭД-5
ограждающих конструкций и инженерных
4 600,00р.
коммуникаций) с площадкой и дюбелем
ПЭД-6
ОMS-2000
Фиксатор
тип 1
Фиксатор
тип 1м
Фиксатор
тип 2
Вибропреобразователь электромагнитный для
установки на оконное стекло
Акустический излучатель с регулировкой
уровня
3 250,00р.
7 500,00р.
Спецвинт
236,00р.
Спецдюбель
236,00р.
Пластина
236,00р.
26
Фиксатор
Уголок
236,00р.
Уголок
236,00р.
Пятак
236,00р.
Пятак
236,00р.
Хомут
236,00р.
Программатор для генераторов излучателей
21 240,00р.
Виброгенератор, 2 канала, до 8
25 000,00р.
тип 3
Фиксатор
тип 3м
Фиксатор
тип 4
Фиксатор
тип 4м
Фиксатор
тип 5
Соната
ПРГ 1
ЛГШ-404
электромагнитных вибропреобразователей
каждый канал
ЛВП-2с
Электромагнитный излучатель к ЛГШ-4хх (для
2 300,00р.
стен)
ЛВП-2т
Электромагнитный излучатель к ЛГШ-4хх (для
2 300,00р.
труб)
ЛВП-2о
Электромагнитный излучатель к ЛГШ-4хх (для
2 300,00р.
окон)
Также на рынке можно найти такую систему как «Кабинет - С2». Она
тоже
является
информации
комплексной
из
выделенных
системой
по
помещений
предотвращению
по
утечки
акустическому
и
виброакустическому каналу.
Система состоит из генератора шума с независимой регулировкой
уровня сигнала в октавных полосах 250, 500, 1000, 2000 и 4000 Гц, блоков
расширения, обеспечивающих независимую регулировку АЧХ спектра
27
шумового сигнала и суммирование его (опция) с дополнительным шумовым
сигналом со спектром до 10 кГц, и подключаемых к генератору и блокам
расширения стенных и оконных вибраторов, а также акустических систем.
Система предназначена для использования в выделенных помещениях до
первой категории включительно.
2.2.
Составление инструкций по оборудованию переговорной
комнаты и инструкций для персонала по проведению переговоров
Разработка системы защиты должна включать в себя многие вопросы,
что обеспечивает наилучший результат и минимизирует все риски
безопасности информации.
Для разработки системы защиты необходимо изучить все требования к
системе безопасности.
Основной
целью
системы
безопасности
предприятия
является
предотвращение ущерба ее деятельности за счет разглашения, утечки и
несанкционированного
доступа
к
источникам
конфиденциальной
информации; пресечение хищения финансовых и материально-технических
средств уничтожения имущества и ценностей, а также нарушения работы
технических средств обеспечения производственной деятельности, включая
средства информатизации, а также предотвращение ущерба персоналу
предприятия.
Зарубежный
и
отечественный
опыт
обеспечения
безопасности
свидетельствует, что для борьбы со всей совокупностью преступных и
противоправных
действий
необходима
стройная
и
целенаправленная
организация процесса противодействия. Причем в организации этого
процесса
должны
участвовать
профессиональные
специалисты,
администрация, сотрудники и пользователи, что и определяет повышенную
значимость организационной стороны вопроса.
28
При построении системы безопасности следует учитывать следующие
рекомендации:
1.
Обеспечение безопасности не может быть одноразовым актом.
Это непрерывный процесс, заключающийся в обосновании и реализации
наиболее рациональных форм, методов, способов и путей создания,
совершенствования
и
развития
системы
безопасности,
непрерывном
управлении ею, контроле, выявлении ее узких мест и потенциальных угроз
фирме.
2.
Безопасность может быть обеспечена лишь при комплексном
использовании всего арсенала средств защиты и противодействия во всех
структурных элементах производственной системы и на всех этапах
технологического цикла. Наибольший эффект достигается тогда, когда все
используемые средства, методы и мероприятия объединяются в единый
целостный механизм – комплексную систему безопасности предприятия.
3.
Никакая система безопасности не может обеспечить требуемый
уровень безопасности без надлежащий подготовки персонала предприятия и
пользователей, соблюдения ими всех установленных правил, направленных
на обеспечение безопасности.
4.
Организация и функционирование системы безопасности должны
осуществляться на основе следующих принципов:
•
Комплексность – это обеспечение безопасности сотрудников,
различных материальных и не материальных ресурсов от каких-либо угроз
всеми возможными, доступными и законными средствами, методами и
мероприятиями, а также обеспечение безопасности информационных
ресурсов
в
течение
всего
их
жизненного
цикла.
Комплексность
подразумевает использование всех средств обеспечения безопасности как
единую систему во всех режимах функционирования.
•
Своевременность
—
это
использование
мер
обеспечения
безопасности на опережение. Своевременность означает, что обеспечение
комплексной безопасности производится уже на ранних стадиях разработки
29
системы безопасности с использованием анализа и прогнозирования
обстановки, угроз безопасности. Также это означает разработку эффективных
мер предупреждения опасности предприятия.
•
Непрерывность – это означает, что средства по обеспечению
информационной безопасности необходимо использовать непрерывно, так
как злоумышленники могут в любой момент попытаться обойти защитные
меры.
•
Активность. Она подразумевает настойчивое, напористое, порой
нестандартное, использование мер зашиты информации в интересах
предприятия.
•
Законность. Ожидаемо предполагает, что все меры и способы
обеспечения безопасности не будет противоречить действующим законам
государства. Также это означает, что разработка системы безопасности
производится
на
основе
федерального
законодательства
и
других
нормативных актов по безопасности.
•
Обоснованность. Предлагаемые меры и средства защиты должны
реализоваться на современном уровне развития науки и техники, быть
обоснованными
с
точки
зрения
заданного
уровня
безопасности
и
соответствовать установленным требованиям и нормам.
•
Экономическая целесообразность и сопоставимость возможного
ущерба и затрат на обеспечение безопасности. Уже само название принципа
говорит о его содержании. Если какой либо объект требует к себе
непомерных затрат на обеспечение безопасности, то стоит задуматься о
целесообразности его применения в работе предприятия.
•
Специализация. Предполагается привлечение к разработке и
внедрению мер и средств защиты специализированных организаций,
имеющих опыт практической работы и государственную лицензию на право
оказания услуг в этой области. Эксплуатация технических средств и
реализация мер безопасности должны осуществляться профессионально
30
подготовленными специалистами службы безопасности, ее функциональных
и обслуживающих подразделений.
•
Взаимодействие и координация. Предполагает осуществление
мер обеспечения безопасности на основе четкого взаимодействия всех
заинтересованных подразделений и служб, сторонних специализированных
организаций в этой области, а также интеграцию деятельности с органами
государственного управления и правоохранительными органами.
•
средств
Совершенствование. Предусматривает совершенствование мери
защиты
на
основе
собственного
опыта,
появления
новых
технических средств с учетом изменений в методах и средствах разведки и
промышленного
шпионажа,
нормативно-технических
требований,
накопленного отечественного и зарубежного опыта.
•
Централизация
управления.
Предполагает
самостоятельное
функционирование системы безопасности по единым организационным,
функциональным и методологическим принципам с централизованным
управлением деятельностью системы безопасности.
Стоит уделять внимание принципу комплексности. Для обеспечения
безопасности во всем многообразии структурных элементов предприятия,
при множестве угроз и способов несанкционированного доступа должны
применяться все виды и формы защиты и противодействия в полном объеме.
Недопустимо применять отдельные формы или технические средства.
Правовая
международном,
защита
информации
государственном
межгосударственными
договорами,
как
ресурса
уровне
конвенциями,
и
признана
на
определяется
декларациями
и
реализуется патентами, авторским правом и лицензиями на их защиту.
Современные условия требуют и определяют необходимость комплексного
подхода к формированию законодательства по защите информации, его
состава и содержания, соотнесения его со всей системой законов и правовых
актов Российской Федерации. Требования информационной безопасности
должны органически включаться во все уровни законодательства, в том
31
числе и в конституционное законодательство, основные общие законы,
законы по организации государственной системы управления, специальные
законы, ведомственные правовые акты. Правовые акты, ориентированные на
правовую защиту информации, структурируются следующим образом:
• Первый блок — конституционное законодательство. Нормы,
касающиеся вопросов информатизации и защиты информации, входят в него
как составные элементы
• Второй блок — общие законы, которые включают нормы по
вопросам информатизации и информационной безопасности
• Третий блок — законы об организации управления, касающиеся
отдельных структур хозяйства, экономики, системы государственных
органов и определяющие их статус. Они включают отдельные нормы по
вопросам защиты информации
• Четвертый блок — специальные законы, полностью относящиеся к
конкретным сферам отношений, отраслям хозяйства, процессам
• Пятый блок — законодательство субъектов Российской Федерации,
касающееся защиты информации
• Шестой блок — подзаконные нормативные акты по защите ин
формации
• Седьмой блок — это правоохранительное законодательство России,
содержащее нормы об ответственности за правонарушения в сфере
информатизации
Таким образом, нормативно-правовые требования к программноаппаратной подсистеме защиты электронных ресурсов автоматизированной
системы управления подразумевают:
• Отражение правовых норм обеспечения безопасности и защиты
информации
в
совокупности
функциональных документов
учредительных,
организационных
и
32
• Наличие во внутренних нормативных документах предприятия
положений и обязательств по защите конфиденциальной информации
• Формулирование и доведение до сведения всех сотрудников
предприятия (в том числе и не связанных с конфиденциальной информацией)
положения о правовой ответственности за разглашение конфиденциальной
информации,
несанкционированное
уничтожение
или
фальсификацию
документов
• Разъяснение лицам, принимаемым на работу, положения о
добровольности принимаемых ими на себя ограничений, связанных с
выполнением обязанностей по защите информации
Кроме того, данные требования предполагают соблюдение следующих
нормативно-правовых актов:
•
Гражданский Кодекс Российской Федерации (часть первая) от
30.11.1994 №51-ФЗ (ред. от 23.05.2016)
• Федеральный закон от 27.07.2006 № 149-ФЗ (ред. от 13.07.2015) «Об
информации, информационных технологиях и о защите информации»
• Федеральный закон от 29 июля 2004 г. № 98-ФЗ «О коммерческой
тайне»
• Федеральный закон от 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ «О персональных
данных»
• Уголовный Кодекс Российской Федерации от 13 июня 1996 г. № 63ФЗ
• Федеральный закон от 16 февраля 1995 года N 15-ФЗ «О связи»
• Федеральный закон от 10 января 2002 г. № 1-ФЗ «Об электронной
цифровой подписи»
• Указ Президента Российской Федерации «Об утверждении перечня
сведений конфиденциального характера» от 6 марта 1997 г. № 188
33
Правовое
регулирование
необходимо
для
совершенствования
механизма предупреждения противоправных действий по отношению к
информационным ресурсам, для уточнения и закрепления задач и
правомочий отдельных субъектов в сфере предупредительной деятельности,
охраны прав и законных интересов граждан и организаций.
В соответствии с организационными требованиями к программноаппаратной подсистеме защиты электронных ресурсов автоматизированной
системы управления, следует осуществить:
• разработку структуры и учреждение службы защиты
• разработку политики информационной безопасности
• разработку должностной инструкции для специалиста по защите
информации
• разработку
инструкций
и
правил,
касающихся
соблюдения
законодательства, а также обеспечение информационной безопасности и
работы с информационной системой
• разработку, ведение, обновление и пополнение «Перечня сведений
конфиденциального
регламентирующих
характера»
порядок
и
других
обеспечения
нормативных
безопасности
и
актов,
защиты
информации
• специальную работу с сотрудниками, которая предусматривает
подбор и расстановку персонала, включая ознакомление с сотрудниками, их
изучение, обучение правилам работы с конфиденциальной информацией,
ознакомление с мерами ответственности за нарушение правил защиты
информации
• внедрение в деятельность организации новейших достижений науки
и техники, передового опыта в области обеспечения экономической и
информационной безопасности
• контроль соблюдения сотрудниками порядка защиты информации
34
Организационные меры являются решающим звеном формирования и
реализации
комплексной
защиты
информации
и
создания
системы
безопасности предприятия.
Из вышесказанного видно, что для целостности информации и для
защиты ее от утечки, в том числе от использования устройств снятия
акустической информации на дальних расстояниях с применением лазера,
необходима
разработка
инструкции
для
сотрудников
по
ведению
переговоров.
Так на предприятии необходимо внести систему бронирования
переговорной комнаты. Благодаря этой системе будет намного проще
выявить нарушителя, если имеет место быть саботаж или халатность со
стороны сотрудника.
Важно для сотрудника, который отвечает за безопасность информации
на предприятии, вести журнал инструктажа, что привносит в организацию
безопасности предприятия от утечки данных некую личную ответственность
сотрудника, а также позволяет решать вопросы в правовом поле.
Помимо журнала инструктажа необходимо разграничить уровень
доступа к различной информации среди сотрудников. Так, сотрудник, у
которого есть доступ к конфиденциальной информации, будет под особым
наблюдением со стороны специалиста по информационной безопасности.
Такие сотрудники не должны вести переговоры вне подконтрольного и
подготовленного помещения, а также не должны передавать информацию
сотрудникам без должного уровня допуска. За нарушения внутренних
инструкций должны идти дисциплинарные взыскания, вплоть до увольнения.
Перед началом ведения переговоров все системы активной системы
защиты должны быть запущены самими сотрудниками или ответственными
за оборудование лицами.
Таким образом, если соблюдать простые правила на предприятии при
проведении переговоров на подконтрольной территории, то можно
минимизировать риск утечки информации.
35
УЛУЧШЕНИЕ УСТРОЙСТВА СНЯТИЯ ЗВУКОВОЙ
3.
ИНФОРМАЦИИ НА ДАЛЬНИХ РАСТОЯНИЯХ
3.1.
Изучение способов улучшения современных лазерных
подслушивающих устройств
В современном мире в качестве инструментов для получения данных
выступает множество сложных технических устройств, одним из которых
является лазерный микрофон. Первые модели подобных устройств появились
еще в прошлом веке и уже тогда были успешно применены при разведке
данных и несанкционированном получении информации. На данный момент
лазерные микрофоны получили ряд изменений, которые так или иначе
влияют на качество их работы, по сравнению с первыми моделями, но
принцип их работы так и не изменился. Сейчас каждый человек может
самостоятельно создать такое устройство в домашних условиях. Но все также
остро стоит вопрос о качестве акустической информации, которую в итоге
можно получить на выходе с применением лазерных микрофонов. В связи с
этим стоит рассмотреть возможные пути изменения работы лазерных
микрофонов.
Применение лазерных микрофон возможно благодаря вибрациям
поверхности, на которую направлен лазерный микрофон, от источника
акустического сигнала. Это приводит к отклонениям поверхности от
исходного положения, которые приводят к дифракции света, который
отражается от границы раздела воздух-поверхность. Подобные отклонения
границы от ее стационарного состояния можно являются волной с
амплитудой, которая пропорциональна амплитуде смещений среды в поле
звуковой волны. Длину этой поверхности волны можно измерить:
 =  /
где λ – длина поверхности, λa – длина падающей акустической волны, 
– угол падения.
36
Отраженный от такой поверхности свет будет содержать
дифракционные компоненты, которые имеют сдвиг по частоте. В случае,
когда длина поверхностной волны много меньше поперечного размера
падающего пучка лазерного излучения, то отраженный свет будет являть
собой дифрагирующие пучки. При этом они будут распространяться по
дискретным направлениям, которые можно рассчитать по следующей
формуле:
  = (0 −  ) = 
 = 2/
где 0 — угол падения исходного светового пучка,  — волновое
число,  — длина световой волны.
В итоге в отраженных пучках будет несколько видов модуляции
оптического излучения, одним из которых является амплитудная модуляция.
Как правило, на практике чаще встречаются устройства, которые работают за
счет восприятия именно этой модуляции.
1
2
3
4
Рис. 3 Простейший способ установки, где 1 – Лазерный излучатель, 2 –
Стекло, 3 – Источник сигнала, 4 – Уловитель сигнала
На первом рисунке показан один из самых простых способов установки
лазерного микрофона, при котором микрофон стоит под некоторым углом к
отражающей поверхности. В данном случае необходимо очень тщательно
настраивать аппаратуру, угол под которым бьет лазер и месторасположение
уловителя.
37
2
4
1
3
5
Рис. 4 Установка с применением делителя или сплиттера, где 1 –
Лазерный излучатель, 2 – Стекло, 3 – Источник сигнала, 4 – Сплиттер, 5Уловитель
Второй тип установки несколько сложнее, но он исключает сложную
настройку всей системы, т.к. позволяет с помощью делителя свести
падающий и отраженный луч в одну точку. Благодаря этому пропадает
проблема, когда нет возможности установить уловитель сигнала под
правильным углом.
6
1
2
4
3
5
Рис. 5 Установка с интерферометрии, где 1 – Лазерный излучатель, 2
– Стекло, 3 – Источник сигнала, 4 – Сплиттер, 5- Уловитель, 6 – Зеркало
Также можно использовать интерферометрию для повышения
чувствительности всей системы. Благодаря этому можно обойти проблему,
когда вибрации отражающей поверхности слишком малы для получения
читаемой информации. Однако появляется необходимость сложной
38
настройки системы, т.к. разницы в длине оптических путей до окна и до
зеркала слишком большая. Если настройка будет произведена не
качественно, то есть риск падения чувствительности.
Помимо изменения состава установки можно добавить призмы и
фильтр перед уловителем. Это позволяет улучшить полученную
информацию и устраняет шумы
1
3
2
4
Рис. 6 призмы и фильтр для улучшения сигнала, где 1 – Объектив
захвата, 2 – Фильтр, 3 – Фокусирующая линза, 4 – Уловитель
Также свою оптику может иметь и лазер. Это может существенно
увеличить как дальность, так и чувствительность всей системы. При этом
оптика на лазере может быть разная – как только две коллимирующие линзы,
так и две коллимирующие линзы, линза расширения луча и линза объектива.
Стоит также учесть тот факт, что луч должен находится между
видимым и инфракрасным излучением. Идеальной длиной волны, пожалуй,
является ближний инфракрасный диапазон. Однако это может усложнить
настройки аппаратуры, поэтому лучше применять видимый луч при
настройке.
Для устранения возможных проблем перед использованием подобной
аппаратуры можно провести исследования по определению качества
информации, которую можно снять лазерным микрофоном. Эффективность
канала можно измерить по следующей формуле:
=
0
1
,
где  – эффективность, 0 – кол-во поступившей информации, а 1 –
кол-во информации на выходе.
Также стоит провести оценку разборчивости речи:
39
=
0
1
,
где W – разборчивость, 0 – число разборчивых принятых слов, а 1 –
общее кол-во слов.
Таким образом, видно, что чем больше величина W, тем лучше
полученная запись. Однако эту величину можно изменить с помощью
специализированного ПО по обработке речевых сигналов.
Таким образом, с помощью внесения некоторых изменений в уловитель
и излучатель, добавление делителя лазера и зеркала, применение фильтров, а
также другие изменения, могут существенно улучшить качество получаемого
на выходе сигнала. Благодаря различным типам установки можно устранять
те или иные проблемы, которые возникают при использовании лазерных
микрофонов как инструментов акустического наблюдения и получения
информации.
40
4.
РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ДЛЯ СНЯТИЯ
ИНФОРМАЦИИ НА ДАЛЬНИХ РАСТОЯНИХ С ПРИМЕНЕНИЕМ
ЛАЗЕРА
4.1.
Разработка функциональной схемы
Прежде чем проводить работу по разработке функциональной схемы
устройства для снятия информации на дальних расстояниях с применением
лазера, необходимо еще раз описать принцип работы таких устройств.
1
2
3
4
Рис. 7 Принцип действия установки, где 1 – Лазер, 2 – Стекло, 3 –
Звуковая волна, 4 – Фотоприемник
Луч света от лазерного источника направляется к стеклу. При вибрации
поверхности стекла от звуковой волны, изменяется угол отражения лазерного
луча. За счет этого световой поток модулируется. Отраженный луч от
лазерного источника
принимается оптическим приемником, который
необходимо расположить в правильной точке, в которой возможен прием
отраженного луча. При изменении направления отраженного луча за счет
колебаний поверхности стекла появляются соответствующие изменения
положения пятна света, который падает на светочувствительный элемент
фотоприемника.
За счет вышесказанного видно, что лазерный микрофон должен
состоять из блоков, которые способны выполнять определенные функции. В
41
системе
должен
быть
драйвер
питания
способный
обеспечивать
стабилизированный ток лазерного диода. В связи с тем, что излучение лазера
имеет достаточно широкую диаграмму направленности, луч должен
направляться через коллиматор для его фокусировки. Коллимированный
пучок после отражения от поверхности стекла должен попадать на блок
приемника. На входе такого блока необходимо установить оптический
полосовой фильтр с полосой пропускания, в которую входит длина волны
излучения лазерного диода. За счет такого фильтра возможно обеспечить
избирательность от нежелательных фоновых источников света. Далее лишь
излучение от лазера попадет на фотодиод. В фотодиоде свет, который
отразился
на
его
светочувствительную
площадку,
преобразуется
в
электрический ток. После этот ток фотодиода трансимпедансным усилителем
преобразовывается в напряжение, так как все усилители прежде всего
усиливают именно его. Затем преобразованный сигнал посылается на
усилитель звуковой частоты, который, в свою очередь, усиливает до
необходимого уровня напряжение. Исходя из вышесказанной схемы можно
составить функциональную схему для устройства для снятия информации на
дальних расстояниях с применением лазера.
Питание
Лазерный
диод
Коллимат
ор
Стекло
Усилитель
звуковой
частоты
Трансимпед
ансный
усилитель
Фотоприе
мник
Полосовой
оптический
фильтр
Рис. 8 Функциональная схема для устройства для снятия информации
на дальних расстояниях с применением лазера
42
Выбор элементной базы и разработка принципиальной
4.2.
электрической схемы
Как было сказано выше, система для снятия информации на дальних
расстояниях с применением лазера состоит из двух основных блоков, а
именно передатчик и приемник.
Оба блока могут быть запитаны от отдельных батарей 9В, или же от
стационарного источника питания. На плате передатчика на одной стороне
модуль электронного микрофона, а на другом конце лазерный диод.
Электроника модулирует интенсивность лазерного луча в соответствии с
сигналами с микрофона. Лазерный диод имеет встроенную коллимирующую
линзу, и это просто модуль, который подключается к плате передатчика.
В качестве приемного элемента в приемнике используется фотодиод, а
расположенный на плате усилитель приводит в действие небольшой динамик
сопротивлением 4-36 Ом. Эта плата, следовательно, усилитель с большим
усилением
и
основным
аудио
каскадом
на
выходе.
Такая схема обладает достаточно высокой мощностью лазерного видимого
луча.
4.2.1. Передатчик
Прежде чем начать излучать свет, лазерному диоду необходим
определенный ток, называемый пороговым током. Дальнейшие увеличение
тока, вызывает больший свет на выходе. Связь между выходной мощностью
и током лазерного диода очень линейная, раз ток выше порогового, то, когда
луч амплитудно модулирован, производится слабое искажение. Например,
лазерный диод 65O нм 5 мВ, имеет типичный пороговый ток 30 мА и выдает
полную выходную мощность, когда ток повышается примерно на 10 мА
выше порогового тока, до 40 мА. Дальнейшие увеличение тока, значительно
уменьшит срок службы диода, а превышения абсолютного максимума в 80
мА, мгновенно его уничтожит. Лазерные диоды очень хрупкие и не
перенесут электростатических разрядов и кратковременных скачков тока.
Однако, если использовать в соответствии со спецификацией, типичный срок
43
службы одного из таких лазеров составляет приблизительно 20.000 часов.
Так как пороговая величина генерации лазера также изменяется с
температурой,
температурным
включается
термистор
коэффициентом,
чтобы
68
Ом
с
уравновесить
отрицательным
изменения
в
окружающей температуре. Металлический корпус для лазерного диода и
также линзы работают как теплоотвод. На лазерный диод не должно
подаваться питание, когда на месте нет металлического корпуса. Ток в
рабочей точке диода управляется Q2, который в свою очередь управляется
буферным каскадом IC2b. Напряжение постоянного тока устанавливаемое
VR2 появляется на базе Q2, который определяет ток через транзистор и
лазерный диод. Увеличение напряжения на VR1, уменьшает ток лазера.
Установки VR1 определяют свечение, находящегося в покое лазерного луча,
и общую чувствительность системы.
Напряжение звуковой модуляции подается на катод лазерного диода,
который изменяет ток лазера примерно на +/-3 мА. Напряжение модуляции
приходит с эммитера Q1, который является эммитерным повторителем,
управляемым каскадом аудио усилителя IC2a. Диоды D4 - D7 ограничивают
модулирующие напряжение до +/-2В, в то время как C4 и C5 блокируют
постоянное напряжение на эммитере Q1 и катоде лазерного диода. Аудио
сигнал связывается с лазерным диодом через сопротивление R10, которое
ограничивает максимально возможное изменение тока лазерного диода до
нескольких миллиампер.
Светодиод LED1 говорит о наличии модулирующего напряжения.
Диоды D2, D3 и резистор R8 ограничивают ток через светодиод и
увеличивают яркостные изменения, так что модуляция очевидна. Мигание
светодиода взаимосвязана со звуком, полученным через микрофон, указывая
на то, что присутствует напряжение модуляции.
Инвертирующий усилитель IC2a содержит в себе модель сжатия, в
котором исходящий уровень относительно постоянен и независим от того
насколько тих или громок звук в микрофоне. Это достигается при помощи
44
полевого
транзистора
Q3
и
связанной
с
ним
цепи.
Последовательный удвоитель напряжения из C9, D8, D9 и C8 регулирует
звуковой сигнал на эммитере Q1, и итоговое отрицательное напряжение
постоянного тока подается на затвор Q3. Усиление аудио сигнала увеличит
отрицательное смещение Q3, увеличивая сопротивление сток - исток. Так как
усиление IC2a определяется значением R7 и последовательным соединением
R5 и Q3, увеличение эквивалентного сопротивления Q3 понизит усиление.
Так как схема сжатия дает достаточно времени для реагирования, схема
ограничения из D4-D7 все еще нуждается в защите против внезапного
увеличения напряжения.
Электретный микрофон запитывается через R1 и соединяется с
неинвертирующим входом IC2a через C6. Этот вход держится под
фиксированным
напряжение
постоянным
на
напряжением,
выходе
чтобы
для
дать
постоянное
смещения
Ql.
Напряжение питания для схемы передатчика регулируется ICI, трех
выводным стабилизатором 5В.
Далее будут приведены данные с характеристиками компонентов
передатчика.
•
R1 =50к-1 ООк (R1 и С1 задают частоту генератора несущей -
ЗОкГц-бОкГц), R2=1 к, R3=8-10 (задает ток через ИФ-светодиод, средний
ток через диод -250мА-ЗООмА) :
•
С 1=150, С2=1000мкФ-4000мкФ ,
•
DD1 (DD1.1, DD1.2) - К561 ;
•
01-АЛ119А,
•
Т1 - КТ3102, КТ315 или аналогичные транзисторы;
•
Т2 - КТ815, КТ807. КТ801 или аналогичные, возможно
использование вместо Т1 и Т2 одного транзистора КТ827.
Далее приведена схема устройства передатчика.
45
Рис.9 Принципиальная электрическая схема передатчика
4.2.2. Приемник
В приемнике, переданный сигнал захватывается фотодиодом (показано
на Рис. 2). Напряжение на выходе этого диода усиливается усилителем с
общим эммитером Ql. Этот усилитель имеет коэффициент усиления 20 или
около того, и соединяется через VRI с ICI, LM386 микросхема основного
усилителя мощности с установленным внутри коэффициентом усиления 20.
Эта микросхема может управлять динамиком с сопротивлением около
четырех Омов и мощностью 350 мВ, когда схема записана от источника
питания 9В.
Увеличение напряжения питания увеличит выходную мощность в
самой малой степени.
Напряжение, подаваемое на транзисторный усилитель, регулируется
ZD1 до 5.6V, оно развязано от основного питания при помощи R2 и C2.
Резистор R3 подает прямой ток для фотодиода. В этой связи, требуется
46
использовать фотодиод, с специальным прозрачным корпусом, так чтобы он
мог реагировать на видимый свет, а не только на инфракрасный.
Однако для повышения чувствительности в схема данного устройства
можно добавить еще несколько каскадных усилителей на ОУ. Это повышает
общий коэффициент усиления. Конструктивно приемник состоит из 2 ИС
К548УН1. Первая ИС (два ОУ в ИС1) - предварительный усилитель,
осуществляющий усиление принятого модулированного сигнала на частоте
несущей, вторая ИС - УНЧ (один из двух ОУ а ИС2).
Таким
образом,
ниже
приведены
характеристики
компонентов
приемника.
•
R1=100-500 (регулировка чувствительности ОУ1: K=1+R3/R1)
•
Р2=200к-ЗООк
•
R3=30K-50K
•
Р4=30к-100к (регулировка громкости)
•
Р5=1к-5к (регулировка чувствительности ОУ2: K=1+R7/R5)
•
R6=200K-300K
•
Р7=10к-50к
•
R8=10 K
•
R9=300K-500K
•
R10=300K-500M
•
R11=16K-24K(R11 и С4 могут быть исключены из схемы, в этом
случае Р4=1бк-25к)
•
R12=100-500 (регулировка чувствительности ОУЗ: K=1+R14/R12)
•
R13=200K-300K
•
Р14=30к-50к
•
С1=0.1-0.2 мкФ
•
С3=0.1-0.3 мкФ
•
С4=0.3-5 мкФ
•
С5=1 мкф-1 ОмкФ
47
•
С6=5мкФ-20мкФ
•
С7=50мкФ-500мкФ
•
С8=0.1, С9=100мкФ-500мкФ
•
С10=0.1-0.2
•
С11 =0.3-1 мкф
•
С12=9н-15н
•
С13=0.1-0.2
•
11 С2 настраивается на частоту 30-50 кГц
•
L1 - 400-500 витков ПЭЛ 0.05-0.07 на каркасе от фильтра ПЧ
радиоприемника
•
D1 - ФДК261 или аналогичный ИФ-фотодиод
•
D2, D3 - КД523 или аналогичные, можно германиевые диоды,
например, ГД507 или
аналогичные (германиевые
- меньше порог,
кремниевые -выше стабильность);
•
А1.АЗ - ОУИС1 КР548УН1А ;
•
А2 - ОУ ИС2 КР548УН1А ;
•
Т1, Т2 - КТ3102, КТ3107 или КТ315, КТ361, или аналогичные
комплементарные (парные) транзисторы;
•
Т - ТМ-2А или аналогичные.
Схема
приложении 1.
приемника
повышенной
чувствительности
приведена
в
48
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На примере готовых средств снятия звуковой информации на дальних
расстояниях с применением лазера, с учетом их преимуществ и недостатков,
опираясь на нормативно-правовую базу, было разработано лазерное
прослушивающее устройство.
Спроектированное
устройство
позволяет
осуществлять
запись
информации удаленно с применением лазера.
В первой главе были рассмотрены теоретические вопросы работы
лазерного подслушивающего устройства, а также приведены исследования
современных готовых решений, а также выявлены их недостатки.
Во второй главе был проведен анализ и изучение способов защиты
объектов от подобного рода подслушивающих устройств, а также составлена
инструкция по оборудованию переговорной комнаты и инструкция для
персонала по проведению переговоров.
В третьей главе были изучены способы улучшения современных
лазерных подслушивающих устройств, а также приводены примеры решений
по улучшению существующих на рынке изделий.
В четвертой главе был описан принцип работы устройства, его схема,
была выбрана его элементная база. Также в данной главе была проведена
работа по разработке функциональной схемы, приведены характеристики для
компонентов устройства и приведена принципиальная схема частей
устройства.
49
Список использованных источников
1.
Федеральный закон от 12.08.1995 N 144-ФЗ (ред. от 29.06.2015)
«Об оперативно-розыскной деятельности» [Электронный ресурс]: ИПС
«КонстультантПлюс».
–
Режим
доступа:
«КонстультантПлюс»
(дата
обращения 10.06.2018)
2.
Федеральный закон от 04.05.2011 N 99-ФЗ (ред. от 13.07.2015, с
изм. от 30.12.2015) «О лицензировании отдельных видов деятельности»
[Электронный ресурс]: ИПС «КонстультантПлюс». – Режим доступа:
«КонстультантПлюс» (дата обращения 10.06.2018)
3.
Постановление правительства от 26 июня 1995 г. N 608 «О
сертификации средств защиты информации» [Электронный ресурс]: ИПС
«КонстультантПлюс».
–
Режим
доступа:
«КонстультантПлюс»
(дата
обращения 10.06.2018)
4.
Партыка Т.Л., Попов И.И. Информационная безопасность (2-е
издание). Москва: Издательство «Academia», 2007 г.
5.
Большая энциклопедия промышленного шпионажа / Ю.Ф.
Каторин, Е. В. Куренков, А. В. Лысов, А. Н. Остапенко. – СПб.: Полигон,
2000.
6.
Защита информации техническими средствами. Учебное пособие
/ Ю. Ф. Каторин, А.В. Разумовский, А. И. Спивак. – СПб.: СанктПетербургский
национальный
исследовательский
университет
информационных технологий, механики и оптики, 2012.
7.
Аверченков, В. И. Аудит информационной безопасности [Текст]:
учебное пособие / В. И. Аверченков – Брянск: БГТУ, 2005. – 269
8.
Аверченков, В. И. Организационная защита информации [Текст]:
учебное пособие / В. И. Аверченков, М. Ю. Рытов. – Брянск: БГТУ, 2005. –
184 с.
9.
Андрианов, В.И. «Шпионские штучки» и устройства для защиты
объектов и информации / В.И. Андрианов, А.В. Соколов. − СПб.: Полигон,
50
1997. − 272 с., ил.
10.
Хорев, А.А. Техническая защита информации [Текст]: / А. А.
Хорев – М.: НПЦ «Аналитика», 2008 г. -436с.
11.
Сидоров, Н.Н. Микрофоны и телефоны / Н.Н. Сидоров, А.А.
Димитров - Справочник. − М.: Радио и связь, 1993.
12.
Аверченков, В. И. Организационная защита информации [Текст]:
учебное пособие / В. И. Аверченков, М. Ю. Рытов. – Брянск: БГТУ, 2005. –
184 с.
13.
Аверченков, В. И. Аудит информационной безопасности [Текст]:
учебное пособие / В. И. Аверченков – Брянск: БГТУ, 2005. – 269
14.
Хорев, А.А. Техническая защита информации[Текст]: / А. А.
Хорев – М.: НПЦ «Аналитика», 2008 г. -436с.
15.
Корякин-Черняк, С. Л. Как собрать шпионские штучки своими
руками[Текст]: / С. Л. Корякин-Черняк− СПб.: Наука и техника, 2010. − 224
с., ил
16.
Андрианов, В.И. «Шпионские штучки» и устройства для защиты
объектов и информации / В.И. Андрианов, А.В. Соколов. − СПб.: Полигон,
1997. − 272 с., ил.
17.
Лазерные микрофоны-универсальное средство разведки или
очередное поветрие моды? [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://kiev-security.org.ua/box/8/13.shtml
18.
Лазерные микрофоны [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
https://www.securitylab.ru/blog/personal/aguryanov/30026.php
19.
Средства акустической разведки: направленные микрофоны и
лазерные акустические системы разведки [Электронный ресурс]. – Режим
доступа:
http://docplayer.ru/35043005-Sredstva-akusticheskoy-razvedki-
napravlennye-mikrofony-i-lazernye-akusticheskie-sistemy-razvedki.html
20.
Лазерные микрофоны [Электронный ресурс]. – Режим доступа:
http://www.laser-portal.ru/content_935
51
21.
Очень разумные технологические странички [Электронный
ресурс]. – Режим доступа: http://vrtp.ru
22.
Радиоэлектроника,
радиолюбителей
схемы,
[Электронный
статьи
ресурс].
и
–
программы
Режим
для
доступа:
http://radiostorage.net/
23.
BOBJUNIOR
[Электронный
ресурс].
–
Режим
доступа:
http://bobjunior.com/
24.
Защита аудио и видео информационных каналов [Электронный
ресурс]: (с изм. и доп.) - Режим доступа: http://pitbot.ru/1.shtml (дата
обращения 10.06.2018)
25.
изменений
Приказ ФСТЭК России от 15 февраля 2017 г. N 27 «О внесении
в
требования
о
защите
информации,
не
составляющей
государственную тайну, содержащейся в государственных информационных
системах, утвержденные приказом федеральной службы по техническому и
экспортному контролю от 11 февраля 2013 г. N 17» [Электронный ресурс]: –
Режим
доступа:
https://fstec.ru/tekhnicheskaya-zashchita-
informatsii/dokumenty/110-prikazy/1268-prikaz-fstek-rossii-15-fevralya-2017-gn-27 (дата обращения 12.06.2018)
26.
Постановление правительства от 26 июня 1995 г. N 608 «О
сертификации средств защиты информации» [Электронный ресурс]: ИПС
«КонстультантПлюс».
–
Режим
доступа:
«КонстультантПлюс»
(дата
обращения 10.06.2018)
27.
Защита аудио и видео информационных каналов [Электронный
ресурс]: (с изм. и доп.) - Режим доступа: http://pitbot.ru/1.shtml (дата
обращения 10.06.2018)
28.
ЦБИ [Электронный ресурс]: (с изм. и доп.) .) - Режим доступа:
http://www.cbi-info.ru/ (дата обращения 11.05.2018)
29.
Элерон – системы безопасности [Электронный ресурс]: (с изм. и
доп.) - Режим доступа: http://www.eleron.ru/ (дата обращения 11.05.2018)
52
Приложение 1
Схема приемника повышенной чувствительности.
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа