Известно, что электронное оборудование генерирует электромагнитные поля, которые могут являться помеховыми для радио- и телевизионных приемников. Лежащие в основе этого явления были достаточно основательно изучены в течение предыдущих нескольких десятилетий. Результаты проведенных исследований нашли свое отражение в виде международных соглашений в области норм и методик измерения радиопомех, создаваемых различным электронным и электротехническим оборудованием.
Однако радиопомехи — не единственная проблема, которую создает электромагнитное излучение используемого оборудования. В некоторых случаях, принимая это излучение и декодируя его, можно получить доступ к информации, содержащейся в сигналах, используемых внутри оборудования, особенно цифрового.
Физическую основу случайных опасных сигналов, возникающих во время работы в выделенном помещении радиосредств и электрических приборов, составляют побочные электромагнитные излучения и наводки (ПЭМИН).
Процессы и явления, образующие ПЭМИН, по способам возникновения можно разделить на 4 вида:
- преобразование акустических сигналов в электрические сигналы;
- паразитные связи и наводки;
- побочные низкочастотные излучения;
- побочные высокочастотные излучения.
Дисплей, а в частности люминофор электронно-лучевых трубок средств отображения под действием электронов излучает, кроме света, электромагнитное поле в широком диапазоне радиочастот от единиц Гц до полутора ГГц и способны переносить (распространять) сообщения, обрабатываемые в автоматизированных системах на десятки, сотни, а иногда и тысячи метров.
Учитывая, что сигналы управления электронным лучом трубки подаются последовательно во времени, то их побочные ВЧ- излучения создают серьезную угрозу для отображаемой на экране трубки информацию.
Например, с дисплеев можно снять информацию с помощью специальной аппаратуры на расстоянии до 500-1500 метров, с принтеров до 100-150 метров. Перехват ПЭМИН может осуществляться и с помощью портативной аппаратуры. Такая аппаратура может представлять собой широкополосный автоматизированный супергетеродинный приемник. В качестве устройств регистрации принятых сигналов (сообщений) может использоваться магнитный носитель или дисплей.
Замена монитора компьютера с электронно-лучевой трубкой на жидкокристаллический монитор не устраняет проблему защиты информации, отображаемой на его экране.
Хотя экран жидкокристаллического монитора не создает опасные излучения, но в устройстве управления значениями пикселей строки монитора присутствуют последовательные информационные сигналы и эти сигналы также могут распространяться на несколько десятки, сотни и тысячи метров.
С появлением такой проблемы как электромагнитное излучение, справедливо судить, что существуют стандарты, требования и методологические измерения, которой подвергаются проверки оборудования для военных и правительства (служб безопасности). По-видимому существуют два типа стандартов:
- NACSIM 5100A (TEMPEST стандарт, США);
- AMSG 720B (Стандарт на лабораторные испытания по раскрытию информации, содержащейся в излучениях работающей радиоэлектронной аппаратуры,CELTS (Compromising Emanations Laboratory Test Standart, НАТО).
Оба стандарта применимы ко всем типам оборудования, а не только для видеодисплейных модулей.
Если испытание пройдено, то оборудование может быть помещено в список предпочтительных с точки зрения TEMPEST изделий (TEMPEST preferred product list, сокращенно PPL). Один раз, попав в этот список, оборудование не может быть экспортировано или продано кому-либо без разрешения американского правительства. Этот стандарт (AMSG) в специальных случаях используется как для военных, так и для правительственных приложений в странах НАТО.
Вышеупомянутые стандарты в чистом виде не очень подходят для невоенных и неправительственных приложений, особенно в случаях, где требуется низкий или средний уровень безопасности. И это не только потому, что методы и требования стандартов не являются свободно доступными, но также и потому, что требования возможно слишком строги для этих приложений и приводят к недопустимым издержкам. Поэтому существует простые методы для тестирования видеодисплейных модулей на предмет возможности перехвата информации.
Задача измерительной установки состоит в том, чтобы проверить возможность восстановления информации, отображаемой дисплеем, с помощью обычного телевизионного приемника. Так как встречаются различные источники излучений, то возможность восстановления не определяется только уровнем генерируемых излучений. Следовательно, обычный ТВ-приемник может быть использован как измерительный прибор.
При проведении испытаний видеодисплейный модуль размещается на высоте 1 метр над заземленной поверхностью (рис.3). Сигнал от калиброванной измерительной антенны подается на вход приемника, используемого для измерений в диапазоне частот от 30 до 1000 МГц. Выход промежуточной частоты измерительного приемника соединяется с входом ТВ-приемника. Таким образом, измерительный приемник используется как преобразователь частоты. Если ТВ-приемник настроен на промежуточную частоту измерительного приемника, то становится возможным наблюдать, восстанавливается ли информация из принятого сигнала. Если промежуточная частота измерительного приемника не попадает в диапазон частот широковещательного телевидения, то необходимо преобразовать ее в произвольный канал телевизионного вещания метрового диапазона, как показано на (рис.3).
Так как частотный диапазон сигнала промежуточной частоты ограничен полосой пропускания измерительного приемника, то должна быть выбрана ширина полосы частот детектирования не менее 1 МГц. Для получения чистого изображения на экране ТВ-приемника ширина полосы частот измерительного приемника должна быть не менее 4МГц. При полосе пропускания 1МГц страница текста трудно читаема, но будет распознана как таковая. При ширине полосы пропускания менее чем 1 МГц изображение на экране ТВ-приемника будет с трудом распознаваться как страница текста.
В отличие от реальных условий «подслушивания», видеодисплейный модуль доступен в процессе проведения испытаний, что позволяет принимать сигналы синхронизации непосредственно от источника. Это может быть легко достигнуто приемом поблизости от дисплея магнитного поля высоковольтного трансформатора. Этот трансформатор в большинстве случаев в дисплее является трансформатором строчной развертки, как и в обычном ТВ-приемнике.
Как описывается в техническом приложении, сигнал принимается, фильтруется и стабилизируется в цепи захвата фазы. Вертикальная частота синхронизации получается делением горизонтальной частоты синхронизации на число строк, отображаемых дисплеем. Оба сигнала объединены и поданы в селектор сигналов синхронизации ТВ-приемника. Для предотвращения искажений излучаемого дисплеем высокочастотного поля при проведении испытаний комбинированный сигнал синхронизации передается по оптическому кабелю.
Специально доработанный обычный ТВ-приемник в некоторых случаях может быть использован для восстановления информации, отображаемой видеодисплейным модулем. В зависимости от типа видеодисплейного модуля при оптимальных условиях восстановление возможно на расстоянии до 1 км.
Для оценки опасности побочных электромагнитных излучений и расчета зоны разведдоступности существует методика измерения магнитных и электрических полей дисплея.
Измерения производятся с трёх позиций: перед экраном дисплея, слева и справа от него. Для измерения магнитного поля видеодисплея прибор ИМП, расположенный перед экраном дисплея направляется антенной на него под углом 90 градусов, затем слева и справа под углом в 45 градусов.
Таким же способом прибором ИЭП измеряется значения электрического поля в диапазоне частот 5 … 2000 Гц.
Полученные измерения сравниваются со стандартами. Если установлено несоответствие, принимаются меры по защите данного видеодисплейного модуля.
