Современный информационные технологии/4.Информационная безопасность

Пархоменко И.И., к.т.н., доцент, Язиванова М.В.,

Национальный авиационный университет

Способы предотвращения утечки информации с компьютерных систем через технологию Soft TEMPEST

Как известно, любое радиоэлектронное устройство в процессе своего функционирования образует побочные излучения и наводки, в том числе и

информативные (то есть содержащие обрабатываемую информацию). Эти излучения и наводки в отечественной литературе сокращенно именуются – ПЭМИН. Данный термин в иностранной литературе имеет синонимы «TEMPEST» и «compromising emanations» (компрометирующие излучения).

Спектр частот ПЭМИ ПК представлен колебаниями в достаточно широком диапазоне: от единиц мегагерц до нескольких гигагерц. Диаграмма направленности побочного электромагнитного излучения ПК не имеет ярко выраженного максимума, что неудивительно: взаиморасположение составных частей ПК (монитор, системный блок, проводники, соединяющие отдельные модули) отличается большим количеством вариантов.

Наиболее опасные сигналы (потенциально‑информативными ПЭМИ) создает элементы ПК, в особенности в пластмассовых неметаллизированных корпусах. Ориентировочные дальности обнаружения радиоизлучений широко распространенных ПЭМИ зарубежного производства приведены в таблице:

Таблица

ПЭМИ	Дальность обнаружения полей, м электромагнитного электрического
Системный блок	2 – 40	1 - 30
Дисплей	25 – 120	10 - 55
Клавиатура	15 – 50	15 - 30
Печатающее устройство	5 – 35	10 -80

Из таблицы можно сделать вывод, что наиболее мощными источниками электромагнитного излучения являются видеодисплей.   Благодаря своей периодической природе, видеосигнал легко выделяется из других периодическим усреднением. То есть получить доступ к секретной информации легче всего через дисплей монитора.

Канал ПЭМИН является единственным способом для злоумышленника получить конфиденциальные данные, не проникая в помещение или контактируя с людьми, и при этом быть незамеченным. Такой канал может эксплуатироваться длительное время. Единственным недостатком такого способа является то, что злоумышленнику нужно ждать, когда пользователь обратится к нужной ему информации, и только тогда из полученных ПЭМИН

можно выделить необходимую информацию.

Ожидания обращения к нужным данным пользователем может продолжаться долго, это могут быть дни, недели, месяцы. Ученые Кембриджского университета (M. Kuhn и R. Anderson) попытались заставить компьютер передавать необходимые данные практически в любой какой момент, то есть целью было исследовать, можно ли управлять процессом генерирования информативных излучений. Для этого им необходимо было создать программную закладку которая осуществляла поиск необходимых данных на компьютере и с помощью модуляции изображения монитора передавала ее каналам ПЭМИН. Данная технология получила название Soft

TEMPEST.

Рассмотрим технологию реализации злоумышленником атаки с использованием программной ПЭМИН на примере компьютера. В "компьютер-жертву" любым из доступных методов злоумышленником интегрируется специальная программа. Задачей программы является поиск необходимой информации (необязательно на жестком диске) и путем обращения к различным аппаратных средств компьютера создать побочные излучения, которые будут промоделированы информативными битами. Перехватывая эти излучения и выделяя информативную составляющую злоумышленник получает желанную информацию.

Особенностью технологии Soft Tempest является использование для передачи данных канала ПЭМИН, что значительно затрудняет обнаружение самого факта несанкционированной передачи по сравнению с традиционной компьютерной стеганографией. Действительно, если для предотвращения несанкционированной передачи данных по локальной сети или сети Интернет существуют аппаратные и программные средства (FireWall, Proxy server и т.п.), то средств для обнаружения скрытой передачи данных по ПЭМИН нет, а обнаружить такое излучение в общем широкополосном спектре (более 1000 МГц) паразитных излучений ПК без знания параметров полезного сигнала весьма проблематично.

Основная опасность технологии Soft Tempest заключается в скрытности работы программы-вируса. Такая программа, в отличие от большинства вирусов не портит данные, не нарушает работу ПК, не производит несанкционированную рассылку по сети, а значит, долгое время не обнаруживается пользователем и администратором сети. Вирусы, использующие ПЭМИН для передачи данных, могут работать годами, не обнаруживая себя.

Способы предотвращения утечки информации через Soft TEMPEST обозначены на рисунке:

Рис. Защита информации на ПК от технологии SOFT TEMPEST

1) Доработка устройств ВТ(вычислительной техники) с целью минимизации уровня излучений осуществляется специализированными организациями. Используя различные радиопоглощающие материалы и схемотехнические решения, удается существенно снизить уровень излучений ВТ. Стоимость подобной доработки зависит от размера требуемой зоны безопасности и колеблется в пределах 20-70% от стоимости ПК.

2) Электромагнитная экранировка помещений в широком диапазоне частот является сложной технической задачей, требует значительных капитальных затрат и не всегда возможна по эстетическим и эргономическим соображениям.

Экранирование компьютера даже с применением современных технологий - сложный процесс. В излучении одного элемента преобладает электрическая составляющая, а в излучении другого – магнитная, следовательно необходимо применять разные материалы. Поэтому реально доработка компьютера осуществляется в несколько этапов. Вначале осуществляется специсследование собранного компьютера. После этого идут этапы анализа конструктивного исполнения компьютера, разработки технических требований, выбора методов защиты, разработки технологических решений и разработки конструкторской документации для данного конкретного изделия. После этого изделие поступает собственно в производство, где и выполняются работы по защите всех элементов компьютера. После этого в обязательном порядке проводятся специспытания, позволяющие подтвердить эффективность принятых решений.

3) Активная радиотехническая маскировка предполагает формирование и излучение в непосредственной близости от ВТ маскирующего сигнала.

При энергетической маскировке излучается широкополосный шумовой сигнал с уровнем, существенно превышающим во всем частотном диапазоне уровень излучений ПК. Одновременно происходит наводка шумовых колебаний в отходящие цепи. Из устройств активной энергетической маскировки наиболее известны: "Гном", "Шатер", "ИнейT, "Гамма". Их стоимость достигает 25- 30% от стоимости ПК.

Неэнергетический, или его еще можно назвать - статистический. Исходной предпосылкой в данном методе является случайный характер электромагнитных излучений ПК. Сформированный с помощью оригинального алгоритма сигнал излучается в пространство компактным устройством, которое может устанавливаться как на корпусе самого ПК, так и в непосредственной близости от него. Не создают ощутимых помех для других электронных приборов, находящихся рядом с ними, что также является их неоспоримым преимуществом.

4) Метод TEMPEST-шрифтов заключается в удалении из шрифтов верхних 30% спектра горизонтальной частоты. Так как большинства установок могут принимать информацию, представляемой в спектре Фурье частотами из диапазона 0.7*fp/2 < f <=fp/2. В отфильтрованный текст потери в качестве текста обычно почти незаметны пользователю на экране компьютера. Ограниченный фокус электронного луча, ограниченное разрешение глаза, а также эффекты, порождаемые маской и электроникой монитора, всячески фильтруют этот сигнал.

Универсального, на все случаи жизни, способа защиты информации от перехвата информации через ПЭМИН ПК использую технологию Soft TEMPEST, конечно же, не существует. В каждом конкретном случае специалистами должно приниматься решение о применении того или иного способа защиты, а возможно и их комбинации. И все же для большинства малых и средних фирм оптимальным способом ЗИ с точки зрения цены, эффективности защиты и простоты реализации представляется активная радиотехническая маскировка.

Литература:

1. Soft Tempest Hidden Data Transmission Using Electromagnetic Emanations / M.Kuhn,R.Anderson).

2. Ю.А. Шерстнёва, Россия, Москва, МИФИ (технический университет), Защита информации от утечки по техническим каналам(современный зарубежный опыт)

3. В.В. Овсянников, Г.Т. Солдатенко. Нужны ли нам защищенные компьютеры? Научно - методическое издание "Техника специального назначения", 2001, №1.