Проектирование лабораторного стенда по защите телефонных линий от прослушивающих устройств

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Омский государственный университет путей сообщения

Кафедра «Системы передачи информации»

Проектирование лабораторного стенда по защите телефонных линий от прослушивающих устройств

Пояснительная записка к дипломному проекту

ИНМВ.109897.000 ПЗ

Омск 2009

Реферат

УДК 621.436

Дипломный проект содержит 68 страниц, 23 рисунка, 14 таблицы, 16 источников, 1 приложение, 8 демонстрационных листов.

Технические каналы утечки информации, закладные устройства, средства защиты телефонных линий, стенд по защите телефонных линий, измерения.

Объектом исследования является телефонная линия.

Цель работы - убедится в возможности доступа к конфиденциальной информации на телефонной линии, необходимости ее защиты, рассмотреть способы защиты информации, а так же проверить устройства защиты.

В процессе работы проводился обзор методов несанкционированного доступа на телефонных линиях, экспериментальные исследования стенда по защите линии связи от прослушивающих устройств.

В результате исследования был выбран выжигатель телефонных закладок прибор “Кобра”, служащий для уничтожения закладных устройств, включенных в линию передачи информации.

Результаты проекта рекомендованы для внедрения в учебную программу при обучении студентов по предметам “Программно-аппаратные средства информационной безопасности” и “Технические средства обеспечения информационной безопасности”.

Дипломный проект выполнен в текстовом редакторе Microsoft Word 2003 и представлен на диске в конверте на обороте обложки.

Содержание

Введение

1. Технические каналы утечки информации

1.1 Классификация технических каналов утечки акустической (речевой) информации

1.2 Способы перехвата информации, передаваемой по каналам проводной связи

1.2.1Перехват информации при передаче телефонных сообщений

1.2.2 Перехват информации при передаче факсимильных сообщений

1.2.3 Перехват данных, передаваемых в сети Интернет

2. Методы и средства защиты от прослушки

2.1 Методы защиты информации на энергетическом уровне (маскираторы речи)

2.2 Криптографическое преобразование

2.3 Анализаторы телефонных линий

2.4 Активная заградительная помеха

2.5 Импульсная рефлектометрия

2.6 Пассивные способы защиты

2.7 Нейтрализаторы

3. Стенд по защите телефонных линий от прослушивающих устройств

3.1 Устройство стенда

3.2 Проведение лабораторной работы

3.2.1 Прослушивание телефонной линии

3.2.2 Работа с прибором “Кобра

3.2.3 Определение значения импульса прибора “Кобра”

3.3 Расчет напряжения импульса в линии, вырабатываемого прибором “Кобра”, на различном удалении от источника

4. Обеспечение безопасности труда при выполнении экспериментальных исследований

4.1 Производственная среда и условия труда

4.2 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов на рабочем месте

4.3 Освещенность на рабочем месте

4.4 Электромагнитные излучения

4.5 Производственный шум

4.6 Опасность поражения электрическим током

4.7 Воздействие неблагоприятных параметров микроклимата

4.8 Производственная вентиляция

4.9 Эргономический анализ организации рабочего места

5. Технико-экономическое обоснование дипломного проектирования

5.1 Трудозатраты

5.2 Смета затрат

5.3 Расчет стоимости специального оборудования и его амортизации

5.4 Расчет цены реализации разработки

Заключение

Библиографический список

защита телефонный анализатор прослушивающий

Введение

Отличительной чертой второй половины XX века является бурное развитие радиоэлектронных средств связи. Одновременно развиваются и средства электронного шпионажа, что делает проблему защиты информации все более и более актуальной. Основное количество информации перехватывается сегодня с помощью технических средств. Агентство национальной безопасности США, например, поставляет до 80 % информации разведывательного характера благодаря радиоэлектронным методам, остальное поступает по агентурным каналам. Объясняется это довольно просто: большинство информации сейчас хранится, обрабатывается и передается электронными методами, которые позволяют вести наблюдение и регистрацию перехватываемых данных со стороны с помощью специальной аппаратуры, не вмешиваясь непосредственно в работу технических систем.

Телефонная линия - наиболее удобный и при этом самый незащищенный источник связи между людьми. Поэтому до сих пор прослушивание телефонных переговоров - самый распространенный способ несанкционированного перехвата информации. Если злоумышленник наметил "объект" для наблюдения, то первым делом он попробует внедриться в его телефонные переговоры.

В данном дипломном проекте разрабатывается лабораторная работа по защите телефонной линии от прослушивающих устройств, которая будет помогать студентам в работе при изучении предметов “Программно-аппаратные средства информационной безопасности” и “Технические средства обеспечения информационной безопасности”.

Целью дипломного проекта является определение возможных каналов утечки информации, методы съема информации с телефонной линии и методы защиты от несанкционированного доступа.

1. Технические каналы утечки информации

1.1 Классификация технических каналов утечки акустической (речевой) информации

Каналы утечки информации достаточно многочисленны. Они могут быть как естественными, так и искусственными, т.е. созданными с помощью технических средств.

Перекрытие всех возможных каналов несанкционированного съема информации требует значительных затрат, и, поэтому, в полном объеме сделать это удается далеко не всегда. Следовательно, в первую очередь необходимо обратить внимание на те из них, которыми с наибольшей вероятностью могут воспользоваться недобросовестные конкуренты.

Для обсуждения информации ограниченного доступа (совещаний, обсуждений, конференций, переговоров и т.п.) используются специальные помещения (служебные кабинеты, актовые залы, конференц-залы и т.д.), которые называются выделенными помещениями (ВП). Для предотвращения перехвата информации из данных помещений, как правило, используются специальные средства защиты, поэтому выделенные помещения в ряде случаев называют защищаемыми помещениями (ЗП).

Выделенные помещения располагаются в пределах контролируемой зоны (КЗ). В отдельных случаях на период проведения закрытого мероприятия контролируемая зона временно может устанавливаться большей, чем охраняемая территория предприятия. При этом должны приниматься организационно-режимные и технические меры, исключающие или существенно затрудняющие возможность перехвата информации в этой зоне [1].

В выделенных помещениях, так же как и на объектах технических средств передачи, обработки, хранения и отображения информации (ТСПИ), устанавливаются вспомогательные технические средства и системы.

Под техническим каналом утечки акустической (речевой) информации (ТКУАИ) понимают совокупность объекта разведки (выделенного помещения), технического средства акустической (речевой) разведки (ТСАР), с помощью которого перехватывается речевая информация, и физической среды, в которой распространяется информационный сигнал.

В зависимости от физической природы возникновения информационных сигналов, среды их распространения технические каналы утечки акустической (речевой) информации можно разделить на прямые акустические (воздушные), акустовибрационные (вибрационные), акустооптические (лазерные), акустоэлектрические и акустоэлектро-магнитные (параметрические).

Способы перехвата акустической (речевой) информации из выделенных помещений представлены на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1- Классификация способов перехвата акустической (речевой) информации

В таблице 1.1 рассматриваются некоторые характеристики и особенности применения основных средств радиоэлектронного шпионажа.

Таблица 1.1- Характеристики и особенности применения основных средств радиоэлектронного шпионажа

Контролируемое устройство	Приемник информации	Место установки	Стоимость аппаратуры	Вероятность применения	Качество перехвата
Телефон	Индуктивный или контактный датчик	Телефонная линия от аппарата до районной АТС	Низкая	Высокая	Хорошее
Телефон, использование микрофонного эффекта	Контактный датчик	Телефонная линия от аппарата до районной АТС	Низкая	Низкая	Плохое
Телефон или любое устройство с питанием от сети	Радиомикрофон с передачей по телефонной сети или по сети 220В	Телефонный аппарат, телефонная розетка	Низкая	Высокая	Хорошее
Любое место в помещении	Различные автономные радиомикрофоны, направленные микрофоны	Любое место в помещении	Высокая	Средняя	Хорошее
Радиотелефон, радиостанция	Панорамный радиоприемник	Прием с эфира	Средняя	Высокая	Хорошее
Сотовый телефон	Устройство прослушивания сотовой сети	Прием с эфира	Высокая	Высокая	Хорошее
Монитор ПК	Широкополосная антенна	Прием с эфира	Очень высокая	Низкая	Посредственное
Монитор ПК	Широкополосный контактный датчик	Питающая электросеть	Очень высокая	Низкая	Посредственное
Магистраль компьютерной сети	Индуктивный или контактный датчик	Кабель магистрали	Высокая	Высокая, если кабель проходит по неохраняемой территории	Хорошее

Как видно из приведенной выше таблицы, наибольшую привлекательность для злоумышленников представляют акустические каналы утечки информации, в особенности телефонная сеть, ввиду ее общедоступности и невысокой стоимости подслушивающей аппаратуры [11].

1.2 Способы перехвата информации, передаваемой по каналам проводной связи

Несмотря на все многообразие современных технических средств связи, телефонный аппарат остается тем устройством, через которое, как и 50 лет назад, осуществляется подавляющее большинство информационных контактов. Объясняется это сравнительно низкой стоимостью такого вида связи и, главное, возможностью оперативного узнавания партнера в самой естественной форме общения - речевой.

Использование выделенных телефонных сетей повышает степень защиты речевой информации (т.к. большую часть этой сети составляют волоконно-оптические кабели, несанкционированный съем информации с которых способен произвести только специалист с высокой профессиональной подготовкой), но не устраняет полностью возможность ее утечки, т. к. подслушивающее устройство может быть подключено в любом месте телефонного кабеля от одного абонента до другого.

Таким образом, для большинства коммерческих организаций и частных лиц наиболее приемлемым для защиты речевой информации является применение всевозможных средств индикации подключения к телефонной линии, а также скремблеров, маскираторов и шифраторов. Средства индикации достаточно дешевы, однако не обеспечивают полного контроля за подключениями к телефонной линии, т. к. современная подслушивающая аппаратура не вносит дополнительной нагрузки в линию и, следовательно, не может быть обнаружена. Единственный безопасный способ передачи информации - изменение формы электромагнитных сигналов на входе телефонной линии и ее восстановление на выходе [1].

До настоящего времени телефонная связь превалирует среди многих видов электрорадиосвязи, поэтому телефонный канал является основным, на базе которого строятся узкополосные и широкополосные каналы для других видов связи.

На передающей стороне телефонного канала в качестве передатчика используется микрофон, который преобразует акустические сигналы в полосе частот от 0,3 до 3,4 кГц в электрические сигналы таких же частот. На приемной стороне телефонный канал заканчивается телефонным капсюлем (телефоном), преобразующим электрическую энергию в акустические сигналы в этой же полосе частот.

Для передачи информации используются аналоговый и дискретный (цифровой) каналы.

Аналоговый канал чаще называют каналом тональной частоты (ТЧ). Он используется для передачи речи, электронной почты, данных, телеграфирования, факсимильной связи и т.п. Пропускная способность канала ТЧ составляет Сх = 25 кбит/с.

Стандартный цифровой канал (СЦК) с пропускной способностью Сх = 64 кбит/с разработан прежде всего для передачи речи в реальном времени, т.е. для обычной телефонии с целью передачи сигналов частот 0,3-3,4 кГц.

Чтобы полосу частот 0,3 - 3,4 кГц (аналоговый сигнал - речь) преобразовать в цифровой поток со скоростью 64 кбит/с, осуществляют три операции: дискретизацию, квантование и кодирование.

В современной многоканальной аппаратуре имеется возможность создания каналов с более высокой пропускной способностью, чем у каналов ТЧ и СЦК. Увеличение пропускной способности достигается расширением эффективно передаваемой полосы частот. Все каналы используют одну линию передачи, поэтому оконечная часть аппаратуры должна осуществлять разделение каналов.

Среди возможных методов разделения каналов преимущественное распространение получили два - частотный и временной. При частотном методе каждому из каналов отводится определенный участок частотного диапазона в пределах полосы пропускания линии связи. Отличительными признаками каналов являются занимаемые ими полосы частот в пределах общей полосы пропускания линии связи. При временном методе разделения каналы подключаются к линии связи поочередно, так что для каждого канала отводится определенный временной интервал в течение общего времени передачи группового сигнала. Отличительным признаком канала в этом случае является время его подключения к линии связи.

1.2.1 Перехват информации при передаче телефонных сообщений

Типовая абонентская телефонная линия состоит из пары проводов, проложенных от телефонной розетки до распределительной коробки (РК). От нее она идет далее по многопарному кабелю до распределительного щита (РЩ), а затем - по многопарному бронированному кабелю до АТС. Между АТС прокладываются симметричные или коаксиальные высокочастотные кабели. Использование тех или иных средств для перехвата информации, передаваемой по телефонным линиям связи, будет определяться возможностью доступа к линии связи (рисунок 1.2).

Для перехвата информации с различных типов кабелей используются разные типы устройств:

а) для симметричных высокочастотных кабелей - устройства с индукционными датчиками;

б) для коаксиальных высокочастотных кабелей - устройства непосредственного (гальванического) подключения;

в) для низкочастотных кабелей - устройства непосредственного (гальванического) подключения, а также устройства с индукционными датчиками, подключаемыми к одному из проводов.

Рисунок 1.2- Схема перехвата информации, передаваемой по телефонному каналу

Перехват информации с обычных абонентских двухпроводных телефонных линий может осуществляться или путем непосредственного контактного подключения к линиям, или с использованием простых малогабаритных индуктивных датчиков, подключаемых к одному из проводов абонентской линии. Факт контактного подключения к линии связи легко обнаружить. При подключении индукционного датчика целостности оплетки кабеля не нарушается, параметры кабеля не изменяются и обнаружить факт подключения к линии в этом случае практически невозможно.

Информация, перехватываемая с телефонной линии, может записываться на диктофон или передаваться по радиоканалу с использованием телефонных передатчиков, которые часто называют телефонными закладками или телефонными ретрансляторами.

Телефонные закладки могут быть установлены последовательно в разрыв одного из телефонных проводов, параллельно или через индуктивный датчик (рисунки 1.3-1.5)



Рисунок 1.3- Схема последовательного подключения закладного устройства к телефонной линии

Рисунок 1.4- Схема параллельного (без разрыва линии) подключения закладного устройства к телефонной линии

Рисунок 1.5- Схема подключения закладного устройства к телефонной линии с использованием индукционного датчика

При последовательном включении питание закладки осуществляется от телефонной линии, что обеспечивает неограниченное время ее работы. Однако закладку с последовательным подключением довольно легко обнаружить за счет изменения параметров линии и в частности падения напряжения. В ряде случаев используется последовательное подключение с компенсацией падения напряжения, но реализация этого требует наличия дополнительного источника питания.

Телефонные закладки с параллельным подключением к линии могут питаться или от телефонной линии, или от автономных источников питания. Чем выше входное сопротивление закладки, тем незначительнее изменение параметров линии и тем труднее ее обнаружить. Особенно трудно обнаружить закладку, подключенную к линии через высокоомный адаптер сопротивлением более 18 - 20 МОм. Однако такая закладка должна иметь автономное питание.

Наряду с контактным подключением возможен и бесконтактный съем информации с телефонной линии. Для этих целей используются закладки с миниатюрными индукционными датчиками. Такие закладки питаются от автономных источников питания и установить факт подключения их к линии даже самыми современными средствами практически невозможно, так как параметры линии при подключении не меняются.

Перехваченную информацию телефонные закладки передают по радиоканалу. В качестве антенны может использоваться телефонный провод. Для передачи информации наиболее часто используются VHF (метровый), UHF (дециметровый) и GHz (ГГц) диапазоны длин волн и частотная широкополосная (WFM) или узкополосная (NFM) модуляция сигнала.

Для повышения скрытности используются цифровые сигналы с фазовой или частотной манипуляцией, передаваемая информация может кодироваться различными методами.

Дальность передачи информации при мощности излучения 10-30 мВт в зависимости от вида модуляции и типа используемого приемника может составлять от 100 до 500 м.

Передача информации (работа на излучение) начинается в момент поднятия трубки абонентом. Однако встречаются закладки, производящие запись информации в цифровой накопитель и передающие ее по команде.

Телефонные закладки выполняются или в виде отдельного модуля, или камуфлируются под элементы телефонного аппарата, например, конденсатор, телефонный или микрофонный капсюли, телефонный штекер, розетку и т.д.

Телефонные закладки могут быть установлены: в корпусе телефонного аппарата, телефонной трубке или телефонной розетке, а также непосредственно в тракте телефонной линии.

Возможность установки телефонной закладки непосредственно в телефонной линии имеет важное значение, так как для перехвата телефонного разговора нет необходимости проникать в помещение, где находится один из абонентов. Телефонные закладки могут быть установлены или в тракте телефонной линии до распределительной коробки, находящейся, как правило, на одном этаже с помещением, где установлен контролируемый аппарат, или в тракте телефонной линии от распределительной коробки до распределительного щитка здания, располагаемого обычно на первом этаже или в подвале здания.

При питании от телефонной линии время работы закладки не ограничено. При использовании автономных источников питания время работы закладки составляет от нескольких десятков часов до нескольких недель.

Способы применения телефонных закладок определяются возможностью доступа в помещение, где установлен контролируемый телефонный аппарат.

Рассмотрим несколько видов закладных устройств.

а) УКВ микропередатчик для телефонного аппарата

Если требуется беспроводное дистанционное прослушивание телефонных разговоров на своем (чужом) телефонном аппарате, то можно использовать схему миниатюрного передатчика с частотной модуляцией, рассчитанного на работу в диапазоне УКВ на частотах 63-80 МГц совместно с любым бытовым радиоприемником (рисунок 1.6). Схема питается от телефонной линии только во время разговора, когда поднята телефонная трубка.

Рисунок 1.6- Схема телефонного микропередатчика

Прослушивается разговор радиоприемником на участке диапазона, где нет радиовещательных станций. Радиус действия передатчика без применения антенны WA1 до 50 м, а для увеличения дальности, кроме применения антенны, необходимо использовать приемник с высокой чувствительностью. Так, увеличение чувствительности приемника в 2 раза на столько же увеличивает дальность приема. При подключении устройства к телефонной линии необходимо соблюдать полярность, указанную на схеме.

Настройка схемы заключается в перестройке генератора сердечником катушки L1 на нужную частоту УКВ диапазона, а после этого конденсатором СЗ надо подстроить передатчик, контролируя прием по качеству передачи на слух. Частотная модуляция в передатчике получается за счет изменения внутренней емкости транзистора при колебании напряжения питания схемы за счет протекания тока в линии ТА при разговоре [13].

Схема передатчика собрана на односторонней печатной плате размером 20х40 мм. Размеры платы позволяют разместить ее в корпусе стандартного телефонного гнезда.

б) Телефонный радиоретранслятор с амплитудной модуляцией

Рисунок 1.7- Схема телефонного радиретранслятора

Устройство, схема которого приведена на рисунке 1.7, представляет собой телефонный радиоретранслятор. Он позволяет прослушивать телефонный разговор на радиоприемнике диапазона 27-28 МГц с амплитудной модуляцией. Устройство представляет собой маломощный однокаскадный передатчик с амплитудной модуляцией и кварцевой стабилизацией несущей частоты. Передатчик подключается параллельно телефонной трубке. При подключении следует учитывать полярность напряжения линии. Когда трубка положена на рычаг, разговорный узел отключен от линии. Подключена к линии в этот момент только цепь вызывного устройства. Таким образом, до тех пор, пока трубка не снята, напряжение питания на передатчик не поступает. Как только трубку снимают, к линии подключается разговорная часть. Во время разговора ток через разговорную часть меняется синхронно с речью, соответственно изменяется и напряжение в точках +Л1 и -Л1. Изменение напряжения питания приводит к соответствующему изменению амплитуды генерируемых высокочастотных колебаний, т. е. имеет место амплитудная модуляция. В результате разговор можно слушать на расстоянии до 50м на приемник диапазона 27-28 МГц.

в) Телефонный радиопередатчик без антенны

Данное закладное устройство не нуждается в антенне, так как антенной является телефонная пара (рисунок 1.8). Включается в разрыв телефонной линии. Настройка закладки производится изменением емкости подстроечного конденсатора, а также сжатием или растяжением витков катушки L1 для приема сигнала в свободном от вещательных станций участке УКВ (FM) диапазона вещательного приемника. Радиус действия равен 250-300м в прямой видимости. Диодный мост можно исключить, но тогда надо будет соблюдать полярность при подключении.

Рисунок 1.8-Схема телефонного радиопередатчика

г) Простейший радиопередатчик в телефон

Это закладное устройство способно передавать все разговоры на расстояние до 40м (рисунок 1.9).



Рисунок 1.9- Схема радиопередатчика

Подключение устройства в линию последовательное. Во время телефонного разговора устройство передает информацию на частоте FM-диапазона (88-108МГц).

С точки зрения безопасности телефон имеет еще один недостаток - с его помощью можно прослушивать в помещении, где он установлен, все разговоры, даже если телефонная трубка лежит на рычаге. Прослушивание телефона через звонковую цепь основано на том, что механические вибрации, вызванные в том числе и разговорами в комнате, вызывают в нем электрический ток, хоть и очень маленький, но достаточный для выделения. Учитывая, что звонок постоянно соединен с телефонной линией, этот способ всегда доступен для прослушивания. Его легко нейтрализовать, выключив телефон из сети.

Еще одним способом прослушивания телефона является ВЧ-навязывание. Для его осуществления к одному из проводов телефонной линии, относительно общей массы (например, трубы отопления), подключается перестраиваемый высокочастотный генератор. Путем плавной перестройки находят частоту его резонанса с телефоном. Высокочастотные колебания проникают в схему телефонного аппарата и активно модулируются микрофоном, реагирующим на звуки в комнате. Сигналы, возвращающиеся в линию, могут быть прослушаны. Самым простым вариантом борьбы с таким прослушиванием является конденсатор, подключенный параллельно микрофону.

Кроме этого, существуют различные устройства, блокирующие выключатель трубки после ее снятия. Недостатком такого вида прослушивания является постоянно занятая телефонная линия.

1.2.2 Перехват информации при передаче факсимильных сообщений

Для перехвата факсимильных передач используются специальные комплексы типа РКI 1100, подключаемые к двухпроводной абонентской линии.

Типовая система перехвата факсимильных передач размещается в стандартном дипломате, может питаться как от сети переменного тока, так и от встроенных батарей, подключается к линии через высокоомный адаптер, поэтому практически невозможно определить факт подключения, позволяет автоматически распознавать речевое и факсимильное сообщение, записывать передаваемые сообщения, обладает высокой помехоустойчивостью и адаптируется к изменению параметров линии и скорости передачи информации. Система позволяет непрерывно контролировать работу на прием и передачу нескольких факсов.

Регистрация перехваченных сообщений может осуществляться в нескольких видах: регистрация по строкам в реальном масштабе времени; распечатка по строкам с одновременной записью в запоминающее устройство; печать на выходные устройства записанной информации; запись информации в запоминающее устройство без печати.

Кроме записи перехваченных сообщений такая система записывает служебную информацию о характере передаваемых сообщений, нестандартных режимах работы факса, поисках и методах (приемах) криптографии.

Программное обеспечение системы позволяет моделировать приемник факсимильного аппарата с расширенными возможностями по визуальному анализу регистрируемых сигналов и заданию параметров демодуляции в случаях, когда автоматическая демодуляция является неудовлетворительной.

1.2.3 Перехват данных, передаваемых в сети Интернет

При подключении к Интернету через абонентскую телефонную линию наиболее часто используются современные технологии DSL (доступ по цифровой абонентской линии).

При этом доступ организуется следующим образом. Телефонный сигнал, пропущенный через фильтр с полосой 4 кГц, смешивается с компьютерным сигналом, прошедшим через модем. Модемы DSL отличаются от телефонных значительно большим диапазоном частот. Если телефонные модемы работают в полосе стандартного телефонного канала (0,3 - 3,4 кГц), то частотная полоса, занимаемая DSL, составляет сотни кГц - единицы МГц. Суммарный сигнал (с телефона и с компьютера) поступает в абонентскую линию и передается на АТС. Там, в свою очередь, телефонный сигнал выделяется фильтром нижних частот (4 кГц) и подается на телефонный коммутатор, а компьютерный сигнал попадает на модем и затем направляется в мультимедийную сеть.

Существующие технологии DSL делятся на две подгруппы: симметричного и асимметричного доступа. Симметричные технологии применяются, как правило, в корпоративном секторе, тогда как асимметричные - предназначены для предоставления услуг доступа к мультимедийной сети отдельным абонентам. Различные технологии уплотнения абонентских линий обозначаются собственными аббревиатурами: ADSL, HDSL, RADSL, SHDSL, VDSL. Все они представляют собой разные способы передачи цифровых потоков (цифровизации) по абонентской линии (Subscriber Line)

В зависимости от способа передачи линейного сигнала различают:

а) системы DSL- с последовательной передачей сигналов под названием «системы модуляции одной несущей» (Single Carrier Modulatoin, SCM), где используются способы кодирования 2В1Q, САР и др.;

б) системы с параллельной передачей сигналов на нескольких несущих частотах, так называемые «системы со многими несущими» (Discrete Multitone, DMT). Их применяют в асимметричных DSL.

Таблица 1.2- Виды систем DSL.

Тип	Линейное кодирование	Количество используемых пар	Скорость (Мбит/с)
HDSL	2B1Q или САР	1, 2 или 3	2
SDSL	2B1Q или САР	1	От 0,384 до 2,3
SHDSL	ТС-РАМ	1 или 2	От 0,192 до 2,3
ADSL	DMT	1	До 0,8 - «восходящая», до 8 - «нисходящая»
VDSL	QAM или DМТ	1	Для асимметричной до 6,5 - «восходящая», до 52 -«нисходящая», для симметричной - от 13 до 26

Симметричные технологии DSL, такие, как HDSL, SDSL, SHDSL, являются системами с одной несущей (SСМ). Асимметричные DSL, такие, как ADSL, ADSL2, ADSL2+, используют модуляцию нескольких несущих (DМТ). Система уплотнения HSDL обеспечивает режим передачи со скоростью около 2 Мбит/с в обе стороны по одной или двум парам проводов на расстояние до 10 км. Оборудование ADSL, наоборот, предназначено для асимметричной передачи со скоростями 6-8 Мбит/с - в сторону абонента и 840 Кбит/с или меньше - в сторону узла связи. RADSL отличается от упомянутых выше технологий тем, что поддерживает либо симметричный режим со скоростью около 1 Мбит/с, либо асимметричный - при скорости к абоненту до 8 Мбит/с. SDSL обозначает, как правило, симметричную передачу по одной паре; IDSL - модификацию ISDN (цифровая сеть с интеграцией служб). Новый стандарт VDSL2 (Very-High-Bit rate DSL, сверхвысокоскоростная DSL) обеспечивает скорость передачи до 100 Мбит/с в обоих направлениях. Такая скорость реализуется в случае, когда расстояние от распределительного узла до пользователя не превышает 350 м. При больших расстояниях скорость VDSL2 падает, но не опускается ниже 12 Мбит/с.

2. Методы и средства защиты от прослушки

Попробуем теперь разобраться с возможностями защиты и противодействия прослушиванию.

Для защиты телефонного аппарата от утечки акустической (речевой) информации по электроакустическому каналу используются как пассивные, так и активные методы и средства.

На сегодняшний день существует несколько разновидностей технических средств для защиты телефонных линий от перехвата информации: криптографические (скремблирование), анализаторы телефонных линий, односторонние маскираторы речи, постановщики заградительных помех, средства пассивной защиты [1].

Для защиты акустической (речевой) информации в выделенных помещениях наряду с защитой телефонных аппаратов необходимо принимать меры и для защиты непосредственно телефонных линий, так как они могут использоваться в качестве источников питания акустических закладок, установленных в помещениях, а также для передачи информации, получаемой этими закладками. При этом используются как пассивные, так и активные методы и средства защиты. Пассивные методы защиты основаны на блокировании акустических закладок, питающихся от телефонной линии в режиме положенной трубки, а активные - на линейном зашумлении линий и уничтожении (электрическом "выжигании") закладных устройств или их блоков питания путем подачи в линию высоковольтных импульсов.

Защита информации, передаваемая по каналам связи, может осуществляться на семантическом и энергетическом уровнях. На семантическом уровне защита информации достигается применением криптографических методов и средств защиты и направлена на исключение ее получения (выделения), даже при перехвате противником (злоумышленником) информационных сигналов. Методы защиты информации на энергетическом уровне направлены на исключение (затруднение) приема противником (злоумышленником) непосредственно информационных сигналов. То есть эти методы направлены на уменьшение отношения сигнал/шум до величин, обеспечивающих невозможность выделения информационного сигнала средством разведки (средством несанкционированного съема информации).

2.1 Методы защиты информации на энергетическом уровне (маскираторы речи)

Односторонние маскираторы речи - это вид устройств, снижающих вероятность перехвата голосовой информации. Принцип их действия основан на том, что во время получения входящего сообщения в линию подмешивается интенсивный маскирующий сигнал, распространяющийся по всей длине соединения. Передающего сообщение необходимо предупредить, что ты включаешь маскиратор, и он будет слышать только сильный шум, на который не должен обращать внимания, и продолжать свое сообщение. Учитывая, что характеристики шумового сигнала известны, в маскираторе происходит автоматическая его компенсация с помощью адаптивного фильтра, и владелец маскиратора слышит голос передающего достаточно отчетливо. Уровень маскирующего шума может быть выставлен настолько большим, что прослушать такую линию невозможно. Достоинствами этого устройства является достаточно высокая степень защиты входящего сообщения, потому что для выделения полезного сигнала злоумышленнику понадобится не только его записать, но и очистить с помощью специального дорогостоящего оборудования.

Защита телефонных разговоров осуществляется как активными, так и пассивными методами.

К основным активным методам относятся:

а) подача во время разговора в телефонную линию синфазного маскирующего низкочастотного (речевого диапазона) сигнала (метод синфазной низкочастотной маскирующей помехи);

б) подача во время разговора в телефонную линию маскирующего высокочастотного сигнала звукового диапазона (метод высокочастотной маскирующей помехи);

в) подача во время разговора в телефонную линию маскирующего высокочастотного ультразвукового сигнала (метод ультразвуковой маскирующей помехи);

г) поднятие напряжения в телефонной линии во время разговора (метод повышения напряжения);

д)подача во время разговора в линию напряжения, компенсирующего постоянную составляющую телефонного сигнала (метод "обнуления");

е) подача в линию при положенной телефонной трубке маскирующего низкочастотного (речевого диапазона) сигнала (метод низкочастотной маскирующей помехи);

ж) подача в линию при приеме сообщений маскирующего низкочастотного (речевого диапазона) с известным спектром (компенсационный метод);

з) подача в телефонную линию высоковольтных импульсов (метод "выжигания").

Суть метода синфазного маскирующего низкочастотного (НЧ) сигнала заключается в подаче в каждый провод телефонной линии с использованием единой системы заземления аппаратуры АТС и нулевого провода электросети 220 В (нулевой провод электросети заземлен) согласованных по амплитуде и фазе маскирующих сигналов речевого диапазона частот (как правило, основная мощность помехи сосредоточена в диапазоне частот стандартного телефонного канала: 300 - 3400 Гц). В телефонном аппарате эти помеховые сигналы компенсируют друг друга и не оказывают мешающего воздействия телефонный разговор. Если же информация снимается с одного провода телефонной линии, то помеховый сигнал не компенсируется. Так как его уровень значительно превосходит полезный сигнал, то перехват информации становится невозможным.

В качестве маскирующего помехового сигнала, как правило, используются дискретные сигналы (псевдослучайные последовательности импульсов) речевого диапазона частот.

Метод синфазного маскирующего низкочастотного сигнала используется для подавления телефонных радиозакладок (как с параметрической, так и с кварцевой стабилизацией частоты) с последовательным (в разрыв одного из проводов) включением, а также телефонных радиозакладок и диктофонов с подключением к линии (к одному из проводов) с помощью индукционных датчиков различного типа.

Метод высокочастотной маскирующей помехи заключается в подаче во время разговора в телефонную линию широкополосного маскирующего сигнала в диапазоне высших частот звукового диапазона (то есть в диапазоне выше частот стандартного телефонного канала). Данный метод используется для подавления практически всех типов подслушивающих устройств как контактного (параллельного и последовательного) подключения к линии, так и подключения с использованием индукционных датчиков. Однако эффективность подавления средств съема информации с подключением к линии при помощи с индукционных датчиков (особенно, не имеющих предусилителей) значительно ниже, чем средств с гальваническим подключением к линии.

В качестве маскирующего сигнала используются широкополосные аналоговые сигналы типа "белого шума" или дискретные сигналы типа псевдослучайной последовательности импульсов.

Частоты маскирующих сигналов подбираются таким образом, чтобы после прохождения селективных цепей модулятора закладки или микрофонного усилителя диктофона их уровень оказался достаточным для подавления полезного сигнала (речевого сигнала в телефонной линии во время разговоров абонентов), но в то же время эти сигналы не ухудшали качество телефонных разговоров. Чем ниже частота помехового сигнала, тем выше его эффективность и тем большее мешающее воздействие он оказывает на полезный сигнал. Обычно используются частоты в диапазоне от 6 - 8 кГц до 16 - 20 кГц. Например, в устройстве Sel SP-17/Т помеха создается в диапазоне 8 - 10 кГц.

Такие маскирующие помехи (рисунки 2.1, 2.2) вызывают значительные уменьшение отношения сигнал/шум и искажения полезных сигналов (ухудшение разборчивости речи) при перехвате их всеми типами подслушивающих устройств. Кроме того, у радиозакладок с параметрической стабилизацией частоты ("мягким" каналом) как последовательного, так и параллельного включения наблюдается "уход" несущей частоты, что может привести к потере канала приема.

Рисунок 2.1 - Спектрограмма излучения телефонной радиозакладки с кварцевой стабилизацией частоты и узкополосной частотной модуляцией в условиях маскирующих высокочастотных помех, создаваемых устройством УЗТ - 01
Рисунок 2.2 - Спектрограмма излучения телефонной радиозакладки с параметрической стабилизацией частоты и широкополосной частотной модуляцией в условиях маскирующих высокочастотных помех, создаваемых устройством УЗТ - 01

Для исключения воздействия маскирующего помехового сигнала на телефонный разговор в устройстве защиты устанавливается специальный низкочастотный фильтр с граничной частотой 3,4 кГц, подавляющий (шунтирующий) помеховые сигналы и не оказывающий существенного влияния на прохождение полезных сигналов. Аналогичную роль выполняют полосовые фильтры, установленные на городских АТС, пропускающие сигналы, частоты которых соответствуют стандартному телефонному каналу (300 Гц - 3,4 кГц), и подавляющие помеховый сигнал.

Метод ультразвуковой маскирующей помехи в основном аналогичен рассмотренному выше. Отличие состоит в том, что используются помеховые сигналы ультразвукового диапазона с частотами от 20 кГц до 50 - 100 кГц.

Метод повышения напряжения заключается в поднятии напряжения в телефонной линии во время разговора и используется для ухудшения качества функционирования телефонных радиозакладок. Поднятие напряжения в линии до 18 - 24 В вызывает у радиозакладок с последовательным подключением и параметрической стабилизацией частоты "уход" несущей частоты и ухудшение разборчивости речи вследствие размытия спектра сигнала [2]. У радиозакладок с последовательным подключением и кварцевой стабилизацией частоты наблюдается уменьшение отношения сигнал/шум на 3 - 10 дБ. Телефонные радиозакладки с параллельным подключением при таких напряжениях в ряде случаев просто отключаются.

Метод "обнуления" предусматривает подачу во время разговора в линию постоянного напряжения, соответствующего напряжению в линии при поднятой телефонной трубке, но обратной полярности.

Этот метод используется для нарушения функционирования подслушивающих устройств с контактным параллельным подключением к линии и использующих ее в качестве источника питания. К таким устройствам относятся: параллельные телефонные аппараты, проводные микрофонные системы с электретными микрофонами, использующие телефонную линию для передачи информации, акустические и телефонные закладки с питанием от телефонной линии и т.д.

Метод низкочастотной маскирующей помехи заключается в подаче в линию при положенной телефонной трубке маскирующего сигнала (наиболее часто, типа "белого шума") речевого диапазона частот (как правило, основная мощность помехи сосредоточена в диапазоне частот стандартного телефонного канала: 300 - 3400 Гц) и применяется для подавления проводных микрофонных систем, использующих телефонную линию для передачи информации на низкой частоте, а также для активизации (включения на запись) диктофонов, подключаемых к телефонной линии с помощью адаптеров или индукционных датчиков, что приводит к сматыванию пленки в режиме записи шума (то есть при отсутствии полезного сигнала).

Компенсационный метод используется для односторонней маскировки (скрытия) речевых сообщений, передаваемых абоненту по телефонной линии, и обладает высокой эффективностью подавления всех известных средств несанкционированного съема информации.

Суть метода заключается в следующем: при передаче скрываемого сообщения на приемной стороне в телефонную линию при помощи специального генератора подается маскирующая помеха (цифровой или аналоговый маскирующий сигнал речевого диапазона с известным спектром). Одновременно этот же маскирующий сигнал ("чистый" шум) подается на один из входов двухканального адаптивного фильтра, на другой вход которого поступает аддитивная смесь принимаемого полезного сигнала речевого сигнала (передаваемого сообщения) и этого же помехового сигнала. Аддитивный фильтр компенсирует (подавляет) шумовую составляющую и выделяет полезный сигнал, который подается на телефонный аппарат или устройство звукозаписи.

Недостатком данного метода является то, что маскировка речевых сообщений односторонняя и не позволяет вести двухсторонние телефонные разговоры.

2.2 Криптографическое преобразование

Криптографическое преобразование является самым эффективным способом защиты. На первом этапе голосовое сообщение кодируется по какому-либо алгоритму, затем оно передается в телефонную линию, после получения его другим абонентом оно декодируется по обратному алгоритму в голосовой сигнал. Так как информация передается по всей длине телефонной линии в закодированном виде, независимо от использования оборудования перехвата, злоумышленник получает информацию, расшифровать которую в реальном масштабе времени, не имея кодов, невозможно. Для расшифровки потребуются специальные дорогостоящие устройства и время, за которое информация, скорее всего, устареет. Не стоит приобретать дешевые скремблеры, так как для расшифровки закодированного таким прибором сигнала специалисту потребуется всего несколько минут [14].

К недостаткам этого способа можно отнести наличие специального кодирующего оборудования у всех участников конференций, время для синхронизации оборудования, обмена ключами, задержка между моментом передачи и приема сообщения, потеря качества - тембр голоса чаще всего разобрать не удастся. Появление в настоящее время одноплечевых скремблеров требует установки второго комплекта на АТС. Соответственно, информация на втором отрезке линии становится доступной, появляется третье лицо, знающее о твоих попытках скрыть переговоры, это тоже можно отнести к недостаткам. Скремблеры не защищают также от перехвата информации из помещений, где находится аппарат и проходит телефонная линия, с помощью аппаратуры ВЧ-навязывания и аппаратуры, использующей микрофонные эффекты.

2.3 Анализаторы телефонных линий

Подключение к линии какого-либо устройства влечет за собой изменения ее электрических параметров - тока, напряжения, активного и реактивного сопротивления, емкости и индуктивности. Наиболее легко измеряемым и информативным параметром является напряжение в линии при положенной и поднятой трубке. Для большинства АТС при поднятой трубке напряжение 8-12 В (в зависимости от модели аппарата), при положенной трубке 60-64 В. Резкие падения напряжения при поднятой или положенной трубке могут служить сигналом о наличии прослушки. Еще одной причиной для беспокойства может быть появление в линии сигнала с частотой свыше 50 КГц, из чего можно сделать вывод, что, возможно, к линии подключена аппаратура ВЧ-навязывания или телефонный радиопередатчик, использующий линию как антенну. При подключении устройств с питанием от телефонной линии, изменяются показатели тока. Анализируя все эти параметры, прибор "принимает решение" о наличии несанкционированного подключения. Наиболее продвинутые модели выдают сигнал тревоги в случае кратковременного разрыва телефонной линии и оборудованы средствами подавления систем съема информации. В настоящее время на рынке имеется большое количество моделей анализаторов телефонных линий, стоимостью от нескольких десятков до нескольких десятков тысяч долларов. Установка такого прибора позволит вовремя определить попытку подключения к линии и принять меры по ее очистке от возможных подключений.

При подключении к телефонной линии закладного устройства изменяется величина потребляемого тока (при поднятии трубки телефонного аппарата). Величина отбора мощности из линии зависит от мощности передатчика закладки и его коэффициента полезного действия.

При параллельном подключении радиозакладки потребляемый ток (при поднятой телефонной трубке), как правило, не превышает 2,5 - 3,0 мА.

При подключении к линии телефонного адаптера, имеющего внешний источник питания и большое входное сопротивление, потребляемый из линии ток незначителен (20 - 40 мкА).

Комбинированные радиозакладки с автономными источниками питания и параллельным подключением к линии имеют невысокое входное сопротивление (несколько кОм) и практически не потребляют энергию из телефонной линии, но значительно увеличивают ее емкость.

Производя измерение тока в линии при снятии телефонной трубки и сравнивая его с типовым, можно выявить факт подключения закладных устройств с током потребления более 500 - 800 мкА.

Определение техническими средствами контроля закладных устройств с малым током потребления из линии ограничено собственными шумами линии, вызванными нестабильностью как статических, так и динамических параметров линии. К нестабильности динамических параметров в первую очередь относятся флюктуации тока утечки в линии, величина которого достигает 150 мкА.

Простейшее устройство контроля телефонных линий представляет собой измеритель напряжения. При настройке оператор фиксирует значение напряжение, соответствующее нормальному состоянию линии (когда к линии не подключены посторонние устройства), и порог тревоги. При уменьшении напряжения в линии более установленного порога устройством подается световой или звуковой сигнал тревоги.

На принципах измерения напряжения в линии построены и устройства, сигнализирующие о размыкании телефонной линии, которое возникает при последовательном подключении закладного устройства.

Как правило, подобные устройства содержат также фильтры для защиты от прослушивания за счет "микрофонного эффекта" в элементах телефонного аппарата и высокочастотного "навязывания".

Устройства контроля телефонных линий, построенные на рассмотренном принципе, реагируют на изменения напряжения, вызванные не только подключением к линии средств съема информации, но и колебаниями напряжения на АТС (что для отечественных линий довольно частое явление), что приводит к частым ложным срабатываниям сигнализирующих устройств. Кроме того, эти устройства не позволяют выявить параллельное подключение к линии высокоомных (с сопротивлением в несколько МОм) подслушивающих устройств. Поэтому подобные устройства не находят широкого применения на практике.

Принцип работы более сложных устройств основан на периодическом измерении и анализе нескольких параметров линии (наиболее часто: напряжения, тока, а также комплексного (активного и реактивного) сопротивления линии). Такие устройства позволяют определить не только факт подключения к линии средств съема информации, но и способ подключения (последовательное или параллельное). Например, контроллеры телефонных линий "КТЛ-2", "КТЛ-3" и "КТЛ-400" за 4 минуты позволяют обнаружить закладки с питанием от телефонной линии независимо от способа, места и времени их подключения, а также параметров линии и напряжения АТС. Приборы также выдают световой сигнал тревоги при кратковременном (не менее 2 секунд) размыкания линии.

Современные контроллеры телефонных линий, как правило, наряду со средствами обнаружения подключения к линии устройств несанкционированного съема информации, оборудованы и средствами их подавления. Для подавления в основном используется метод высокочастотной маскирующей помехи. Режим подавления включается автоматически или оператором при обнаружении факта несанкционированного подключения к линии [3].

К недостаткам анализаторов можно отнести отсутствие четких критериев оценки несанкционированного подключения. На разных типах АТС параметры линий могут сильно отличаться, падение напряжения и изменение силы тока могут быть вызваны плохими контактами, появление высокочастотных сигналов - промышленными наводками. Как следствие этого возможны ложные срабатывания прибора контроля прослушивания. Даже при отслеживании большого количества параметров можно судить только о вероятности подключения. Практически невозможно с помощью анализаторов отследить подключения к линии бесконтактных устройств (емкостных и индуктивных). При установке большинства анализаторов требуется настройка под конкретные параметры линии и, соответственно, перед этим полная проверка линии на наличие несанкционированных подключений и накопление статистической информации о наличии "естественных помех". Если этого не сделать, прибор просто не "заметит" прослушки или будет много ложных срабатываний.

2.4 Активная заградительная помеха

Приборы для постановки активной заградительной помехи предназначены для защиты телефонных линий практически от всех видов подслушивающих устройств. Заградительная помеха представляет собой дополнительный сигнал, который воздействует на стандартные параметры линии во всех режимах, как в режиме разговора, так и в режиме отбоя. Обычно в разумных пределах изменяется постоянная составляющая напряжения и ток, что позволяет воздействовать на некоторые виды подслушивающих устройств, реагирующих на поднятие трубки, наличие голосового сигнала, заставляя тем самым эти устройства работать не только в полезном режиме, но и вхолостую, расходуя ограниченные ресурсы. Такие помехи воздействуют на узлы питания подслушивающей аппаратуры, действуют на входные каскады усилителей, тем самым делая речевую информацию практически неразличимой. Для того чтобы эта помеха не воздействовала на аппарат владельца, производится ее компенсация фильтрами, а сами сигналы подбираются таким образом, чтобы они либо затухали при прохождении по линии, либо легко фильтровались оборудованием АТС. Другие виды помех позволяют воздействовать на радиопередатчик подслушивающего устройства, меняя его параметры (размывание несущей частоты, ее скачки, понижение мощности излучения), вызывая ложное срабатывание устройства.

Недостатком этих устройств является то, что они защищают только участок от твоего телефона до АТС. Остается возможность прослушивания на самой АТС и на линии твоего собеседника [14].

Основным способом пассивной защиты является установка непосредственно в цепи телефонного аппарата специальных фильтров и устройств, позволяющих предотвратить некоторые виды прослушивания телефонных линий, находящихся в режиме отбоя. Правильная установка таких устройств позволяет предотвратить перехват информации методом ВЧ-навязывания, с помощью микрофонов, передающих информацию по телефонной линии в длинноволновом диапазоне.