Введение к работе
Информационная революция, происшедшая в мире за последние годы, привела к интенсивному развитию средств связи и вычислительной техники. Однако, наряду с интенсивным развитием средств и систем передачи все более значимой становится проблема защиты информации. Защита информации в системах связи - весьма важная составляющая обеспечения гарантий безопасности личности. Но не только этого. Различные системы и сети связи всегда использовались для передачи информации конфиденциального характера и с более или менее высоким эффектом применяли разнообразные способы защиты от ущерба, который может быть причинен несанкционированным доступом к циркулирующим в системах сведениям. Разнообразие средств и способов защиты информации в системах связи едва ли меньше, чем способов информационной агрессии против таких систем. Но целесообразность применения средств и методов обеспечения информационной безопасности должна определяться качеством речи в акустическом канале разведывательного приемника. До тех пор пока оператор средств перехвата не разбирает речевые сообщения нет необходимости в противодействии радиоэлектронной разведки противника. Но разбирает речевые сообщения - и уже требуется разрабатывать специальные методы и обосновывать оптимальные мероприятия по маскировке речевых сообщений от технических средств оппонента. Сказанное позволяет утверждать, что актуальной является проблема определения пороговых уровней безопасных мощностей сигналов как в акустических, так и в радио- каналах утечки речевой информации. Актуальность указанной проблемы подтверждается тем, что показатель устойчивости против несанкционированного доступа к сигналу не является основным показателем качества при создании РЭС. Так целью защищаемой системы является организация линии передачи или извлечения информации с требуемым уровнем показателя качества (скоростью и достоверностью передачи информации, разборчивостью в акустическом канале приемника абонента и
т.п.). Однако при штатных условиях эксплуатации радиосистемы всегда имеются технические каналы утечки за счет побочных и непреднамеренных электромагнитных излучений, которыми сопровождается передача речи. При этом для системы противодействия техническим разведкам конкурента представляет интерес оценка максимально допустимого соотношения сигнал/шум на входе приемника радиоперехвата, при котором еще обеспечивается достаточная защищенность информации и исключается возможность ознакомления несанкционированного пользователя с речевым сообщением. Последнее условие также отражает особую актуальность проблемы защиты информации в радиоканалах передачи речи.
Актуальность исследований в области информационной безопасности констатируется и рядом принятых в последнее время законов, не имеющих аналогов во всей предшествующей истории России, а также соответствующими подзаконными актами, которых уже много, но еще явно недостаточно для четкого и корректного регулирования отношений в области защиты информации. Актуальность проблемы защиты информации демонстрируют решения ряда авторитетных международных форумов и нормативные документы Директивных органов. Прежде всего - Решения Государственной технической комиссии при Президенте Российской Федерации.
Учитывая отмеченные выше особенности обеспечения безопасности информации, исходя из практических потребностей, для диссертационных исследований была избрана проблема оценки степени защищенности информации, с которой оперируют технические системы, создающие каналы утечки за счет побочных и непреднамеренных электромагнитных излучений речепреобра-зующих устройств.
Целью диссертации является решение научно-технических задач оценивания опасности утечки речевой информации в процессе функционирования защищаемых систем, которые не применяют шифрацию, скремблирование и другие методы обеспечения информационной защиты.
Для достижения поставленной цели в процессе подготовки диссертации использованы методы исследований, базирующиеся на положениях, результатах и выводах теории разборчивости речи, теории потенциальной помехоустойчивости, теории радиотехнических систем, прикладных аспектов теории игр и технической кибернетики.
Научная новизна полученных в диссертации результатов обусловлена следующим.
-
Дано теоретическое обоснование норм защищенности информации в радиоканалах передачи речи; сформулированы условия, при которых не обеспечивается разборчивость речевых сообщений.
-
Разработана модель идеального средства разведки, использующего для несанкционированного доступа к информации всю энергию и все априорные сведения о сигнале. Такая модель стабильна, инвариантна относительно конкретной технической конфигурации средства разведки и поэтому реализует потенциально достижимое качество приема и выделения информации при перехвате.
-
Определены потенциальные характеристики защищенности информации в радиоканалах передачи речи и пороговые сигналы для технических каналов перехвата речевой информации.
-
Предложена структура оптимальной помехи для маскировки речевого сигнала на выходе технического канала утечки информации. Применение такой помехи обеспечивает максимальное снижение разборчивости речи в полосе акустического канала, оканчивающегося слуховым аппаратом оператора средств перехвата.
-
Предложены и исследованы расчетно-экспериментальные методы оценки достоверности определения безопасных уровней сигналов в радиоканале утечки информации.
Практическая ценность диссертационной работы состоит в том, что её основные положения и результаты использованы:
-
в работах "Витраж-17", которые выполнялись согласно постановлению Правительства РФ от 22 февраля 2000 г. №145-14.
-
при разработке концепции и методов оптимизации ресурсного обеспечения информационных технологий в системе образования/ЛЭтчет по НИР. Тема412-00-01. - М.: МАИ.2000 г.
-
при чтение пробных лекций на факультете Радиоэлектроники летательных аппаратов в Московском государственном авиационном институте (техническом университете).
Положения, выносимые на защиту:
модель идеального средства разведки, которое обнаруживает радиосигнал, определяет его параметры и выделяет сообщение с использованием всей энергии и всей априорной для разведки информации о нем;
методики определения вероятностных показателей защищенности от несанкционированного доступа к речевой информации, учитывающие пороговые статистические свойства слухового аппарата оператора средств перехвата речевых сообщений, а также характеристик, параметров и других свойств сигналов как в акустических, так и в радиоканалах утечки информации;
экспериментально-расчетный способ нормирования пороговых сигналов на входе приемника радиоперехвата информации, представляемой в цифровом виде, при которых гарантируется разборчивость;
оптимальная активная маскировка сообщений в акустическом канале разведывательного приемника достигается за счет применения имитирующей помехи, огибающая корреляционной функции которой совпадает по форме с огибающей автокорреляционной функции речевого сигнала.
Диссертационная работа прошла апробацию и обсуждение на V Международной научно-технической конференции "Радиолокация, навигация, связь" (Воронеж, 1999).
Основные результаты диссертации опубликованы в 4 научных статьях и 2 научно-технических отчетах.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка литературы из 223 наименований. Основная часть работы изложена на 145 страницах машинописного текста и содержит 53 рисунка.
