Разработка лабораторной установки по исследованию каналов утечки речевой информации (стр. 8 из 14)
3.11 После чего вычисляется эффективное значение этого коэффициента, согласно выражения (4.8):
, (4.8)где n – количество контролируемых точек частотного диапазона;
1,7 – коэффициент "запаса".
3.13.Допустимое значение акустического давления Pдоп определяется из соотношения (4.9):
. (4.9)3.14. Строится зависимость Рдоп (Рn) по которой можно судить о степени защищенности данного канала;
Канал является защищенным, если выполняется условие Рдоп³Р0.
Далее делаются соответствующие выводы о степени защищенности данного канала утечки информации, предлагаются способы защиты в случае неудовлетворительных результатов.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
5.1.Калибровка измерительного микрофона 1
Для дальнейшей работы по исследованию каналов утечки информации необходимо снять характеристики измерительного микрофона 1.
5.1.1.Калибровка ИМ1 в соответствии с тональным методом исследования акустических и вибрационных каналов утечки информации.
Калибровка И.М. 1состоит из следующих этапов.
Измерительный микрофон 1 калибруем в зависимости от давления акустического поля, развиваемого внутри камеры PjÎ (40…100) дБА для ряда частот fi = [250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000] Гц.
1. установить внутрь камеры и.м. 2;
2. провести калибровку селективного микровольтметра (С.М.) В6-9;
3. установить с помощью ГЗЧ и ДАП давление акустического поля P1 = 40 дБА на частоте f1 = 250 Гц, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настройка на 250 Гц);
4. подключить С.М. к выходу и.м. 1;
5. настроить С.М. на частоту f1 (включить диапазон "узкая полоса" 200-2кГц, с помощью ручек частота Ñ и ÑÑ, добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 Uк1;
6. повторить пункты 1.1.3. – 1.1.5. для величин давления акустического поля, развиваемого внутри камеры из ряда Pj;
7. повторить пункты 1.1.3. – 1.1.6. для ряда частот fi;
8. построить семейство кривых Uкj (Pj) для значений fi.
Семейство кривых представлено на рис. 5.1, рис. 5.2, рис. 5.3.
5.1.2 Калибровка ИМ1 в соответствии с шумовым методом исследования акустических и вибрационных каналов утечки информации.
И.М. 1 калибруем в зависимости от интегрального уровня давления акустического поля, развиваемого внутри камеры PjÎ (70…100) дБА.
1. установить внутрь камеры и.м. 2;
2. провести калибровку (С.М.) В6-9;
3. установить с помощью генератора шума и ДАП шум с нормальным распределением плотности вероятности мгновенных значений в октавных полосах с fср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц (низкочастотный отрезок "белого шума"), для этого с помощью октавного эквалайзера на ДАП выстраиваем характеристику по закону lg 2n, где n – номер октавной полосы начиная с нулевой, т.е. с тенденцией увеличения давления акустического поля в октавной полосе на 3 дБА с возрастанием n, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настраивая поочередно на 250Гц, 500Гц, 1кГц, 2кГц, 4кГц, 8кГц);
4. установить интегральный уровень давления акустического поля P1 = 70дБА, внутри камеры, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "LIN");
5. подключить С.М. к выходу и.м. 1;
6. зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 Uкш1 (включить диапазон "широка полоса" на С.М.);
7. повторить пункты 1.2.4. – 1.2.6. для величин интегрального уровня давления акустического поля, развиваемого внутри камеры из ряда Pj;
8. построить зависимость Uкшj (Pj).
Зависимость Uкшj (Pj) представлена на рис. 5.4
5.1.3 Калибровка ИМ1 в соответствии с тональным методом исследования акустоэлектрических каналов утечки информации.
И.М. 1 калибруем в зависимости от частоты fiÎ(250…10000Гц) для давления акустического поля, развиваемого внутри камеры Pj = [60, 70, 80, 90, 100дБА].
1. установить внутрь камеры и.м. 2;
2. провести калибровку селективного микровольтметра (С.М.) В6-9;
3. установить с помощью ГЗЧ и ДАП давление акустического поля P1 = 40 дБА на частоте f1 = 250 Гц, P контролируем с помощью шумомера (режим "EXT") и октавного фильтра (режим "FIL", настройка на 250 Гц);
4. настроить С.М. на частоту f1 (включить диапазон "узкая полоса" 200-2кГц, с помощью ручек частота Ñ и ÑÑ, добиться максимального показания стрелочного индикатора) и зафиксировать величину напряжения на И.М. 1 Uк1;
5. повторить пункты 1.3.3. – 1.3.4. для ряда частот fi;
6. повторить пункты 1.3.3. – 1.3.4. для значений давления акустического поля, развиваемого внутри камеры Pj;
7. построить семейство кривых Uкj (fi) для значений Pj.
Семейство кривых представлено на рис. 5.5, рис. 5.6, рис. 5.7.
5.1.4 Калибровка и.м.1 в соответствии с шумовым методом исследования акустоэлектрических каналов утечки информации.
Процедура калибровки И.М. 1 аналогична указанной в пункте 1.2.
Рис. 5.1 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=0¸100мкВ)
Рис. 5.2 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=100¸1000мкВ)
Рис. 5.3 Зависимость напряжения на микрофоне Uк от величины звукового давления P, развиваемого внутри камеры для частот f1=250Гц, f2=500Гц, f3=1кГц, f4=2кГц, f5=4кГц, f6=8кГц (Uк=1000¸5000мкВ)
Рис. 5.4 Зависимость напряжения на микрофоне Uкш от величины интегрального уровня звукового давления P, развиваемого внутри камеры
Рис. 5.6. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P1=60 дБА, Р2=70 дБА.
Рис. 5.7. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P3=80 дБА, Р4=90 дБА.
Рис. 5.8. Зависимость напряжения на микрофоне Uк от частоты для величины звукового давления, развиваемого внутри камеры P5=100 дБА.
5.2 Экспериментальные исследования воздушного канала
Эксперименты проводились в учебной лаборатории. В качестве исследуемого образца примем преграда с уплотнительными звукоизолирующими прокладками.
5.2.1 Исследование воздушного канала без использования внешнего источника шума
Анализ ведется в октавных полосах.
По формуле (1.11) вычисляем формантный параметр DАi для октавных полос с fср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц
DА1 = 18,247; DА2 = 13,449; DА3 = 9,887; DА4 = 6,646; DА5 = 4,640; DА5 = 3,397.
По формулам (1.12) и (1.13) вычисляем весовой коэффициент полосы кi, к1 = 0,027; к2 = 0,114; к3 = 0,211; к4 = 0,307; к5 = 0,258; к6 = 0,066
Экспериментальные исследования и расчеты приведены в табл. П.4.1.
График зависимости W(Р) приведен на рис. П.4.1.
График зависимости q(f) при различных значениях Р приведен на рис. П.4.2.
Выводы: Задаваясь нормированными значениями отношения "сигнал/шум" – qн=3дБА, и словесной разборчивости речи Wн=0,5 можно сказать о том, что данный канал по энергетическим параметрам будет являться каналом утечки информации при интегральном уровне звукового давления 80 дБА, в месте установки исследуемого образца.
По критерию словесной разборчивости данный канал требует дополнительных мер защиты при интегральном уровне звукового давления 73 дБА, в месте установки исследуемого образца.
5.2.2 Исследование воздушного канала с использованием внешнего источника шума
Анализ ведется в октавных полосах.
По формуле (1.11) вычисляем формантный параметр DАi для октавных полос с fср = 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц
DА1 = 18,247; DА2 = 13,449; DА3 = 9,887; DА4 = 6,646; DА5 = 4,640; DА5 = 3,397.
По формулам (1.12) и (1.13) вычисляем весовой коэффициент полосы кi, к1 = 0,027; к2 = 0,114; к3 = 0,211; к4 = 0,307; к5 = 0,258; к6 = 0,066
Экспериментальные исследования и расчеты приведены в табл. П.4.2.
График зависимости W(Р) приведен на рис. П.4.3.
График зависимости q(f) при различных значениях Р приведен на рис. П.4.4.
Выводы: Задаваясь теми же нормированными значениями, что и в предыдущем пункте, можно сказать о том, что данный канал является более защищенным как по энергетическим параметрам, так и по словесной разборчивости речи.
Таким образом можно сделать вывод об улучшении маскирующих свойств данного канала при увеличении внешнего уровня шумов.
5.3 Экспериментальные исследования вибрационного канала
Исследования параметров вибрационного канала производится аналогично пунктам 5.2.1. и 5.2.2, поэтому данные полученные в ходе экспериментальных исследований не приводятся.
5.4 Экспериментальные исследования акустоэлектрического канала
Проведем исследования акустоэлектрического канала утечки речевой информации в соответствии с методикой представленной в пункте 4.2.
В качестве исследуемых образцов выбираем: телефонный аппарат "Телур" и электродинамический громкоговоритель 5 ГДШ.
Зададимся нормированной величиной Eн=1 мкВ и Р0 = 80 дБ
5.4.1 Исследования телефонного аппарата "Телур"
Найдем число точек измерения в соответствии с пунктом 2.1 методики.