Устройства для стирания информации с магнитных носителей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение

высшего профессионального образования

"Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации"

Калужский филиал

Факультет "Управление и бизнес-технологии"

Кафедра "Экономика"

Контрольная работа

по дисциплине "Информационная безопасность"

Выполнил студент 4 курса,

группы 4биб з2

форма обучения заочная

Орешкин А.А

Преподаватель

Онуфриева Т.А.

Содержание

Введение

1. Устройства для стирания информации с магнитных носителей

2. Устройство для стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках размещенное в ПЭВМ

3. Устройство стирания информации с неоднородных полупроводниковых носителей

4. Способы стирания информации с флеш-памяти

5. Системы виброакустического зашумления

6. Практическое задание

Список литературы

стирание запись информация диск

Введение

Потребность в аппаратуре для гарантированного стирания информации с носителей обусловлена необходимостью сохранения режимов ограниченного доступа к документам, хранящихся в персональных компьютерах.

Перспективность этого направления обусловлена неуклонно растущим документооборотом, осуществляемым с помощью электронных средств коммуникаций, и внедрением т.н. "безбумажных технологий" как в сфере бизнеса, так и в сфере государственного управления.

Значительные объемы конфиденциальной информации, хранящиеся в базах данных ЭВМ различных государственных и неправительственных структур, представляют собой реальную коммерческую ценность, а их утечка в ряде случаев способна непосредственно влиять на стоимость государственных проектов.

1. Устройства для стирания информации с магнитных носителей

Отличительной особенностью таких устройств должна быть гарантированная невозможность восстановления информации с любого фрагмента магнитного носителя [1]. Сами устройства должны быть надёжными, компактными, простыми в использовании. Информация, записанная на НЖМД, может быть уничтожена как программными, так и физическими средствами, из которых наиболее перспективными является размагничивание или намагничивание до насыщения магнитного слоя носителя. В обоих случаях физический механизм стирания информации состоит в перемагничивании магнитных материалов носителей информации.

Из двух вариантов магнитного воздействия на носитель предпочтение следует отдать второму (намагничиванию), поскольку эффективное размагничивание практически осуществляется переменным магнитным полем с затухающей до нуля напряжённостью, которое реализовать сложнее, чем создать мощный импульс магнитного поля.

Основными параметрами, определяющим необходимые для стирания информации магнитные ноля, являются коэрцитивная сила и прямоугольность петли гистерезиса магнитных материалов, которые для современных НЖМД составляют 200-300 кА/м и 0.85-0.95 соответственно. Проведенные оценки показали, что при отношении сигнал-шум в исходной записи не более 30 дБ (что на сегодняшний день является типичным), напряженность стирающего поля должна составлять 400-450 кА/м. Ориентация намагничивающего (стирающего) поля должна соответствовать ориентации поля, которым производилась запись информации [2].

В рамках последующих работ был выполнен цикл научно - технических исследований и инженерных разработок.

В результате выполнения которых были созданы опытные образцы аппаратуры для стационарных помещений и сооружений, проведены их всесторонние испытания, сформулированы требования к серийному производству, созданы специфические технологии и производственная база, необходимые для серийного производства (устройства стирания информации) УСИ. На рисунке 1 приведен общий вид устройства и его комплектность: 1 - прибор УЭ-01; 2 - устройство дистанционного управления; 3 - кабель литания НЖМД: 4 - шлейф для подключения НЖМД; 5 - кабель сетевой: 6 - комплект предохранителей; 7 - разъем типа 2РМ14 для подключения к автономному источнику питания; 8 - кассета, 9 - защитная крышка кнопок включения; 10 - эксплуатационно-техническая документация.

Рис. 1. Общий вид устройства и его комплектность

Основные технические и эксплуатационные характеристики стационарного устройства УСИ: время готовности к работе от момента подачи питания не более 5 мин. Устройство обеспечивает создание импульсного магнитного поля с вектором индукции направленным параллельно и перпендикулярно плоскости магнитного носителя информации величиной не менее 550-10% кА/м, время уничтожения не более 10 мс.

В рамках выполнения государственных контрактов, с 2004 г. по настоящее время на ОАО Ставропольском радиозаводе "Сигнал" серийно производятся изделия УСИ (УЭ-01).

Вариант размещения устройства стирания информации в приборных стойках приведен на рисунке 2. Габаритные размеры устройства, мм 580х480х175.

Рис. 2. Общий вид устройства, выполненный в корпусе базовой конструкции

2. Устройство для стирания записей с носителей на жестких магнитных дисках размещенное в ПЭВМ

Устройство для стирания записи с носителей на жестких магнитных дисках содержит: аккумулятор, зарядное устройств, устройство подключения сети, преобразователь напряжения, стабилизатор напряжение, микроконтроллер, устройство индикации, накопитель энергии, коммутатор, демпфер, устройство переключения коммутирующих устройств изменяющих направление тока в соленоидах; электронный ключ, устройство блокировки, три соленоида полеобразующей системы, источник питания ПЭВМ. Механическая часть устройства содержит: привод вращения носителя на жестком магнитном диске. Вся конструкция размещена в системном блоке ПЭВМ. Общий вид устройства приведен на рисунке 3.

Технический результат заключается в повышении надежности стирания информации, при магнитном векторе записи параллельном или перпендикулярном плоскости магнитного диска, сокращении времени экстренного стирания информации до 2.0 мс. Что обеспечивает стирание информации с носителя без возможности восстановления записи и повышает степень защиты от несанкционированного доступа к информации на магнитном носителе.

Рис. 3. Общий вид устройства размещенного в ПЭВМ.

3. Устройство стирания информации с неоднородных полупроводниковых носителей

Системы записи информации на основе неоднородных полупроводниковых носителей, таких как флеш-память, являются важнейшими системами, входящими в состав персональных ЭВМ. Очень малое время доступа - одно из важнейших преимуществ флеш-памяти.

Высокая скорость записи при последовательном доступе за счёт того, что стирание информации во флеш производится блоками, и низкая себестоимость производства флэш-памяти сделали флэш-память одним из наиболее распространенных видов памяти в настоящее время.

4. Способы стирания информации с флеш-памяти

Информация, записанная на устройствах флэш-памяти, может быть стерта как программными, физическими средствами, так и внешним воздействием электрического поля или электромагнитного излучения.

Прямой способ воздействия высоким электрическим напряжением (существенно превышающим допустимые значения) на выводы микросхемы, применим для микросхем, имеющих электрические выводы шины данных или адреса, то есть с параллельным, доступом. В этом случае подача высокого напряжения на эти выводы позволяет либо полностью уничтожить систему адресации микросхемы, либо записать во все ячейки логический ноль. В обоих случаях прочитать существовавшую ранее информацию будет невозможно.

Из анализа процессов переноса зарядов в полевых транзисторах различных типов следует, что импульсное электромагнитное поле индуцирует изменяющееся электрическое поле, создающее на управляющих затворах дополнительное высокое напряжение, изменяющее пороговое напряжение и носители электроны переносятся через потенциальный барьер. Иными словами, транзисторы переходят в другие состояния, или происходит простой пробой. Напряжение пробоя полевого транзистора при характерном размере - 1 мкм приблизительно равно 10 В. Следовательно, необходимо создать импульсное электромагнитное поле, обеспечивающее такую крутизну, чтобы в зазоре, где помещается транзистор, получить напряжение порядка 10 кв/см.

В разработанном и созданном опытном образце прибора для экстренного уничтожения информации на носителях информации с энергонезависимой памятью использован комбинированный способ, совмещающий в себе метод воздействия сверхкороткими электромагнитными импульсами и воздействия на управляющие выводы носителя импульсом высокого напряжения. На рисунке 1 приведен общий вид прибора:

Рис. 4. Общий вид прибора размещенного в кейсе: 1 - Кейс, 2 - Устройство подключения флеш-носителя, 3 - Корпус прибора, 4 -Полеобразующая система, 5 - Кабель питания для подключения к сети 220 В, 6 - Уабель для подключения к бортовому источнику питания 12/24 В

Система облучения носителя информации импульсным электромагнитным излучением [3], состоит: из блока управления и питания, обеспечивающего формирование сигнала запуска для генератора коротких импульсов; специального устройства подключения (коннектор) для подачи напряжения на флеш-накопитель [4]; генератора коротких импульсов; излучающей полеобразующей системы и системы встроенного контроля. Разработанная нами универсальная схема генератора [5], позволяет получать импульсы длительность от 3 нс. до 20 нс., энергией до 4,5*10-2 Дж. Многократное излучение электромагнитных импульсов, позволяет пропорционально повысить энергию излучения 1,3*10 -2 Дж. Излучающая система - полеобразующая система в виде спиральной многодроссельной плоской системы [6] - формирует электромагнитное поле с направлением, перпендикулярным плоскости полупроводникового носителя информации. Автоматическая система контроля [7], позволяет производить измерение рабочих параметров устройства, и генерировать управляющие сигналы для индикации и системы управления аппаратурой

Оценка качества стирания информации производилась по следующей методике. С помощью персонального компьютера на флеш-носитель производился полный объем записи данных, причем данные генерировались случайным образом. Далее микросхема флеш-памяти выпаивалась, и с помощью программатора ChipProg+ на персональном компьютере сохранялась структура данных, записанных в ячейки флеш-памяти (чип NAND128W3A2BN6E). Далее флеш-носитель помещался в прибор, и осуществлялось стирание.

Рис. 5 Структура записанных данных на микросхеме флеш-памяти

Рис. 6. Структура данных на микросхеме памяти после стиранием с помощью прибора

На рис. 5 и 6. Представлены структуры данных на микросхеме флеш-памяти до и после стиранием с помощью прибора.

5. Системы виброакустического зашумления

Системы виброакустического зашумления (маскировки) предназначены для предотвращения прослушивания помещения путём создания шумового сигнала в диапазоне звуковых частот. Система состоит из генератора шума и комплекта соответствующих излучателей: акустических, вибрационных, или тех и других.

Диапазон рабочих частот систем виброакустического зашумления составляет 0,1-15 кГц, количество комплектуемых излучателей находится в пределах от нескольких единиц до нескольких десятков.

К основным характеристикам генераторов шума, влияющим на эффективность защиты речевой информации, относятся: вид и диапазон частот генерируемых помех, их амплитудно-частотная характеристика и коэффициент качества шума, количество линейных выходов, максимальное количество и типы виброизлучателей, подключаемых к ним, а также возможность регулировки мощности и огибающей спектра помехи в каждом канале.

Акустические излучатели используются для зашумления объема помещения, надпотолочного пространства, дверных тамбуров, вентиляционных каналов и т.п.

Вибрационные излучатели используются для зашумления ограждающих и других конструкций: стен, потолка, пола, окон, дверей, труб систем тепло-, водо- и газоснабжения, изоляционных коробов электроснабжения и т. п.

К основным характеристикам виброакустических излучателей, влияющим на эффективность защиты речевой информации, относятся: чувствительность, диапазон воспроизводимых частот, номинальная мощность и уровень побочного акустического шума.

Оптимальное количество акустических и вибрационных излучателей для каждого помещения определяется такими факторами, как его размеры, конструкция, материалы ограждающих поверхностей, расположение помещения, уровень шумового фона и т.п.

Эффективность системы виброакустической маскировки во многом определяется правильным выбором мест установки и способов крепления виброизлучателей. Требуемое количество виброизлучателей определяется исходя из мест их расположения, конструкции и материалов ограждающих поверхностей, оконных проемов и инженерных коммуникаций, а также эффективного радиуса подавления виброизлучателей на соответствующих поверхностях. Обычно под эффективным радиусом подавления виброизлучателя понимается максимальное расстояние по поверхности от места его установки до места возможной установки датчика средства разведки (напри­мер, стетоскопа), на котором при максимальном уровне подводимого к датчику шумового сигнала и расположе­нии источника скрываемого речевого сигнала на минимально возможном расстоянии от места установки датчика обеспечивается требуемая эффективность подавления средства разведки.

Эффективный радиус подавления зависит не только от характеристик самого виброизлучателя, но и во многом от характеристик зашумляемых поверхностей и поэтому определяется экспериментально. При удалении от места установки виброизлучателя на 1 м уровень создаваемого им шума уменьшается примерно на 3-6 дБ. Обычно при установке виброизлучателей пользуются сле­дующими рекомендациями:

- для зашумления стен виброизлучатели устанавливаются на средней линии между полом и потолком.

- виброизлучатели целесообразно устанавливать как можно ближе к местам возможной установки датчиков ­ средств разведки. Если при установке требуется только один виброизлучатель, то он, как правило, устанавливается по центру стены;

- при зашумлении потолка или пола требуемое количество виброизлучателей N выбирается из условия:

N ? 0,32S/r2,

где S - площадь зашумляемого перекрытия (пола, потол­ка), м²;

r - эффективный радиус подавления виброизлучателя на соответ­ствующем типе поверхности (бетонной, кирпичной и т.п.);

- расстояние между излучателями не должно превышать 2r.

Монтаж виброизлучателей на поверхности строительных конструкций проводится, как правило, с использованием специального шипа, закрепляемого в перекрытии с помощью эпоксидной шпаклевки.

Виброизлучатель навинчивается на шип после полимеризации шпаклевки, обычно через 2-3 часа после ее нанесения. При зашумлении окон виброизлучатели крепятся либо по центру оконной рамы, либо по одному на каждом элементе остекления окна, либо на оконной раме. Для крепления виброизлучателей на поверхность стекол используют специальный клей для склейки металла со стеклом. При зашумлении инженерных коммуникаций виброизлучатели устанавливаются на каждую входящую/выходящую трубу. Монтаж виброизлучателей на инженерных коммуникациях (трубах) осуществляется с помощью хомута.

Определение необходимого количества акустических излу­чателей производится из расчета - по одному излучателю на каждый вентиляционный канал или дверной тамбур или 25-30 м² подвесного потолка (при этом акустические ко­лонки устанавливаются за подвесным потолком вблизи возможных мест установки микрофонов средств разведки). Система виброакустической маскировки, установленная в выделенном (защищаемом) помещении, не должна сама создавать дополнительных технических каналов утечки ин­формации, например, за счет электроакустических преобразований акустических сигналов или паразитной генера­ции. На рис. 9.2 показан пример схемы размещения излучателей системы виброакустической защиты.

Рис. 7 показан пример схемы размещения излучателей системы виброакустической защиты

6. Практическое задание

Задание 1

Таблица замены

Исходный текст

Вторые сутки мы были в море. На рассвете первой ночи мы встретили густой туман, который закрыл гори-зонты, задымил мачты и медленно возрастал вокруг нас, сливаясь с серым морем и серым небом.

Зашифрованный текст

dnjhst!cenrb!vs!,skb!d!vjht/!yf!hfccdtnt!gthdjq!yjxb!vs!dcnhtnbkb!uecnjq!nevfy?!rjnjhsq!pfrhsk!ujhbpjyns?!pflsvbk!vfxns!b!vtlktyyj!djphfcnfk!djrheu!yfc?ckbdfzcm!c!cthsv!vjhtv!b!cthsv!yt,jv/

Задание 2

Зашифровать текст методом одноалфавитной подстановки исходный текст:

Рисунок 8. Зашифровавание текста

Зашифрованный текст:

ЖЦУХ.ЙАЧШЦПНАС.АЁ.РНАЖАСУХЙ!АТЕАХЕЧЧЖЙЦЙАФЙХЖУОАТУЫНАС.АЖЧЦХЙЦНРНАЗШЧЦУОАЦШСЕТ;АПУЦУХ.ОАМЕПХ.РАЗУХНМУТЦ.;АМЕИ.СНРАСЕЫЦ.АНАСЙИРЙТТУАЖУМХЕЧЦЕРАЖУПХШЗАТЕЧ;АЧРНЖЕ-Ч,АЧАЧЙХ.САСУХЙСАНАЧЙХ.САТЙЁУС!А

Рисунок 9. Расшифровка зашифрованного текста

Задание 3

Шифрование методом Виженера

исходное слово: геометрия

ключ: случай

Список литературы

1. Ю.В. Гуляев, С.В. Герус, В.Д. Житковский, и др., "Инженерная физика, №2, С2, 2004 г."

2. С.В. Герус, А.Ю. Митягин, А.А. Соколовский, Б.В. Хлопов, Труды Международной научно-технической конференции "Информационные технологии в науке, технике и образовании", том 1, стр. 145, Москва, 2005 г.

3. Анисимова И.Н., Стельмашонок Е.В. Защита информации. Учебное пособие. - 2002.

4. Введение в криптографию. Под общей редакцией В.В. Ященко. Издание 4-е, дополненное. МЦНМО, М., 2012.

5. Х.К.А. ван Тилборг. Основы криптологии. Профессиональное руководство и интерактивный учебник. Мир, М., 2006.

Размещено на Allbest.ru