RU151305U1 - MOBILE HARDWARE AND SOFTWARE COMPLEX FOR RESEARCH OF MEANS OF COMPUTING EQUIPMENT FOR SIDE ELECTROMAGNETIC RADIATIONS AND CIRCUITS - Google Patents

Abstract

1. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки, содержащее анализатор спектра, соединенный с управляющим компьютером с прикладным ПО и соединенный с приемной измерительной антенной или пробником напряжения, отличающееся тем, что содержит как минимум одну измерительную антенну с диапазоном частот от 0,01 до 30000 кГц и пробник напряжения с коаксиальным корпусом с диапазоном рабочих частот от 0,01 до 300000 кГц.2. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки по п.1, отличающееся тем, что как минимум одна антенна способна работать в режиме излучения для измерения реального затухания электромагнитных волн.3. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки по п.1, отличающееся тем, что в режиме измерения ПЭМИН как минимум одна антенна может работать в активном (с усилителем) или пассивном (без усилителя) режимах.1. A mobile hardware-software device for conducting research of computer equipment for spurious electromagnetic radiation and interference, comprising a spectrum analyzer connected to a control computer with application software and connected to a receiving measuring antenna or voltage probe, characterized in that it contains at least one measuring an antenna with a frequency range from 0.01 to 30000 kHz and a voltage probe with a coaxial housing with a range of operating frequencies from 0.01 to 300000 kHz. 2. A mobile hardware and software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference according to claim 1, characterized in that at least one antenna is capable of operating in radiation mode to measure the actual attenuation of electromagnetic waves. The mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference according to claim 1, characterized in that at least one antenna in PEMIN measurement mode can operate in active (with an amplifier) or passive (without an amplifier) modes.

Description

Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводкиA mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference

Полезная модель относится к технике цифровой обработки данных для специальных применений, в частности для обнаружения в автоматизированном режиме побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) средств вычислительной техники (СВТ), являющихся техническим каналом утечки информации, и может быть использовано в специальных исследованиях ПЭМИН для последующей защиты информации, циркулирующей в СВТ.The utility model relates to digital data processing techniques for special applications, in particular for the automated detection of spurious electromagnetic emissions and pickups (PEMIN) of computer equipment (SVT), which are a technical channel for information leakage, and can be used in special studies of PEMIN for subsequent protection of information circulating in CBT.

В настоящее время, в связи с ростом парка электронно-вычислительной техники, обрабатывающей конфиденциальную информацию, растет и объем специальных исследований ПЭМИН, позволяющих определять зоны возможного перехвата информации (зоны разведдоступности).Currently, in connection with the growth of the fleet of electronic computers processing confidential information, the volume of PEMIN special studies is also growing, which makes it possible to determine the areas for possible interception of information (intelligence zones).

Наиболее близким по назначению и технической сущности к предлагаемому техническому решению, прототипом, является аппаратно-программный комплекс «Навигатор-П3Г» (источник в Интернет http://www.nelk.ru/node/3660), предназначенный для проведения специальных исследований по каналу ПЭМИН технических средств обработки информации и содержащий анализатор спектра, контроллер-вычислитель, прикладное ПО, штатив диэлектрический с виброгасящим покрытием, источник эталонного электропитания проверяемых устройств, эквивалент сети для проверки сосредоточенных и распределенных устройств, эквивалент сети для подключения исследуемых устройств, дипольную активную широкополосную антенну с диапазоном частот от 9кГц до 2ГТц, активную магнитную антенну с диапазоном частот от 9кГц до 30МГц, пробник напряжения с диапазоном рабочих частот от 9кГц до 300МГц.The closest in purpose and technical essence to the proposed technical solution, the prototype is the hardware-software complex “Navigator-P3G” (Internet source http://www.nelk.ru/node/3660), designed for special research on the channel PEMIN technical means of information processing and containing a spectrum analyzer, a controller-calculator, application software, a dielectric stand with a vibration-damping coating, a reference power source for the devices under test, the network equivalent for checking is concentrated and distributed devices network connection equivalent for the test devices, an active dipole antenna with wideband frequency range of 9 kHz to 2GTts, an active magnetic antenna with a range of frequencies from 9 kHz to 30 MHz, the voltage probe with a range of operating frequencies of 9 kHz to 300 MHz.

Недостатком известного технического решения является использование активных антенн, которые нельзя использовать, например, в режиме излучающих антенн для измерения реального затухания электромагнитных волн, также недостатком является использование пробника напряжения не способного точно проводить измерения на высоких частотах, и неспособного работать на частотах ниже 9 кГц.A disadvantage of the known technical solution is the use of active antennas, which cannot be used, for example, in the mode of radiating antennas to measure the actual attenuation of electromagnetic waves, the disadvantage is the use of a voltage probe that is not able to accurately measure at high frequencies, and is unable to operate at frequencies below 9 kHz.

Достигаемый технический результат предлагаемого технического решения - возможность применения антенн в режиме излучения для измерения реального затухания электромагнитных волн и возможность измерения пробником напряжения на частотах ниже 9 кГц.The technical result of the proposed technical solution is the ability to use antennas in radiation mode to measure the actual attenuation of electromagnetic waves and the ability to measure the voltage with a probe at frequencies below 9 kHz.

Указанный технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки содержит анализатор спектра, соединенный с управляющим компьютером с прикладным ПО и соединенный с приемной измерительной антенной или пробником напряжения, при этом содержит, как минимум одну, измерительную антенну с диапазоном частот от 0,01 до 30000 кГц и пробник напряжения с коаксиальным корпусом с диапазоном рабочих частот от 0,01 до 300000 кГц.The specified technical result in the implementation of the utility model is achieved by the fact that the mobile hardware and software device for conducting research of computer equipment for spurious electromagnetic emissions and pickups contains a spectrum analyzer connected to a control computer with application software and connected to a receiving measuring antenna or voltage probe, when this contains at least one measuring antenna with a frequency range from 0.01 to 30,000 kHz and a voltage probe with a coaxial housing range of operating frequencies from 0.01 to 300,000 kHz.

Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки может содержать как минимум одну антенну, способную работать в режиме излучения для измерения реального затухания электромагнитных волн.A mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference may contain at least one antenna capable of operating in the radiation mode to measure the actual attenuation of electromagnetic waves.

Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки в режиме измерения ПЭМИН, как минимум, одна антенна может работать в активном (с усилителем) или пассивном (без усилителя) режимах.A mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference in the PEMIN measurement mode, at least one antenna can operate in active (with an amplifier) or passive (without an amplifier) modes.

Предлагаемое мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки представлен на фиг. 1 (общий вид устройства).The proposed mobile hardware and software device for conducting research on computer aids for spurious electromagnetic radiation and interference is shown in FIG. 1 (general view of the device).

Мобильное аппаратно-программное устройство содержит измерительный приемник-анализатор спектра 1, соединенный с управляющим компьютером 2 с помощью соединительного кабеля 5 через шину USB и соответствующего интерфейса VISA (широко используемый стандартизированный интерфейс ввода-вывода в области тестирования и измерений для управления приборами с персонального компьютера). Управляющий компьютер 2 с прикладным программным обеспечением предназначен для управления режимами работы анализатора спектра 1. К входу анализатора спектра 1 подключен первичный преобразователь - приемная антенна 3 или пробник напряжения 9 с помощью соединительного кабеля 7. Возникающее на исследуемом средстве вычислительной техники 4, например, на дисковом накопителе типа «Flash-память», соединенном с системным блоком компьютера, побочное электромагнитное излучение (ПЭМИ) 6 принимается антенной 3, а наводки от ПЭМИ, которые возникают в линиях электропитания исследуемых средств вычислительной техники 8, измеряются пробником напряжения 9. Выбор конкретного исследуемого средства вычислительной техники 4 определяется выбором соответствующей тестовой программы для выбранного средства вычислительной техники. К исследуемым на наличие ПЭМИН средствам вычислительной техники 4 относятся клавиатура, принтер, USB-устройства, локальная сеть, а также элементы системного блока компьютера, такие как жесткий диск, оперативная память CD/DVD ROM и т.п.The mobile hardware-software device contains a measuring receiver-analyzer of spectrum 1 connected to the control computer 2 via a connecting cable 5 via the USB bus and the corresponding VISA interface (a widely used standardized input-output interface in the field of testing and measurements for controlling devices from a personal computer) . The control computer 2 with application software is designed to control the operating modes of the spectrum analyzer 1. A primary transducer is connected to the input of the spectrum analyzer 1 — a receiving antenna 3 or a voltage probe 9 using a connecting cable 7. This occurs on the studied computer hardware 4, for example, on a disk “Flash-memory” drive connected to the computer system unit, side electromagnetic radiation (PEMI) 6 is received by antenna 3, and pick-ups from PEMI that occur in the line Rep investigated power computing means 8, 9. The measured probe voltage Selecting particular the test computer equipment 4 is determined by selecting the appropriate test programs for the selected computer equipment. The computer facilities studied for the presence of PEMIN 4 include a keyboard, printer, USB devices, a local network, as well as elements of the computer system unit, such as a hard disk, random access memory, CD / DVD ROM, etc.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Например, для реализации известного способа «сравнения панорам» осуществляют сканирование всего исследуемого диапазона частот дважды: с выключенным и включенным тестовым сигналом на исследуемом средстве вычислительной техники. При первом проходе исследуемого диапазона записывают (запоминают) картину шумов при выключенном тестовом сигнале на исследуемом средстве вычислительной техники 4, при втором проходе исследуемое средство вычислительной техники 4 переводят в тестовый режим и записывают уровни всех сигналов, превышающих запомненные шумы на заданное значение. Ускорение поиска ПЭМИН данным автоматизированным способом по сравнению с определением ручным способом инженером-исследователем достигается очень существенное: несколько минут по сравнению с несколькими рабочими днями (см., например, Кузнецов Ю.В. и др. Сравнительный анализ методов и средств автоматизации измерений при специсследованиях средств вычислительной техники на ПЭМИН, журн. «Защита информации. Конфидент» №4-5, июль-октябрь 2002 г.). Далее определяется тактовая частота тест-сигнала - первая гармоника ПЭМИН СВТ и анализируется весь исследуемый диапазон частот на предмет обнаружения и измерения высших гармоник ПЭМИН. Далее измеренные значения обнаруженных гармоник автоматически конвертируются в необходимый вид и загружаются в расчетную программу. Для проведения автоматизации объектовых специсследований предлагается использовать модули ПО: объектовый контроль защищенности и оценка эффективности активной защиты.For example, to implement the known method of "comparison of panoramas" they scan the entire investigated frequency range twice: with the test signal turned off and on on the studied computer tool. At the first pass of the studied range, the noise pattern is recorded (the test signal is turned off on the studied computer means 4, during the second pass, the studied means of computer 4 are put into test mode and the levels of all signals exceeding the stored noise by a given value are recorded. Acceleration of the search for PEMIN by this automated method compared to manual engineering by the research engineer is very significant: several minutes compared to several working days (see, for example, Kuznetsov Yu.V. et al. Comparative analysis of methods and means of measuring automation during special investigations computer equipment at PEMIN, journal "Information Security. Confident" No. 4-5, July-October 2002). Next, the clock frequency of the test signal is determined - the first harmonic of PEMIN SVT and the entire studied frequency range is analyzed for the detection and measurement of higher harmonics of PEMIN. Further, the measured values of the detected harmonics are automatically converted to the desired form and loaded into the calculation program. To conduct automation of object-specific investigations, it is proposed to use software modules: object-based security monitoring and evaluation of the effectiveness of active protection.

Пробник напряжения, входящий в устройство, имеет коаксиальный корпус, благодаря чему пробник способен точно проводить измерения на высоких частотах. Пробник так же способен работать на частотах ниже 9 кГц. Пробник напряжения является пассивным однопроводным пробником и соответствует типу 1 по ГОСТ Р51319-99. Пробник напряжения представляет собой фильтр верхних частот с частотой среза 100 кГц.The voltage probe included in the device has a coaxial housing, so that the probe is able to accurately measure at high frequencies. The probe is also capable of operating at frequencies below 9 kHz. The voltage probe is a passive single-wire probe and corresponds to type 1 according to GOST R51319-99. The voltage probe is a high-pass filter with a cutoff frequency of 100 kHz.

В измерительной антенне диапазон частот от 0,01 до 30000 кГц достигается применением активных элементов с высоким входным сопротивлением. В основу работы антенны положен принцип преобразования наведенного в приемном вибраторе электрического тока в соответствующее ему напряжение на выходе антенны.In the measuring antenna, the frequency range from 0.01 to 30,000 kHz is achieved by the use of active elements with high input impedance. The antenna is based on the principle of converting the electric current induced in the receiving vibrator into the corresponding voltage at the antenna output.

Предлагаемое мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки использует антенны, которые можно использовать также в режиме излучающих антенн для измерения реального затухания электромагнитных волн.The proposed mobile hardware and software device for researching computer equipment for secondary electromagnetic radiation and interference uses antennas that can also be used in the mode of radiating antennas to measure the actual attenuation of electromagnetic waves.

Для измерения реального затухания электромагнитных волн излучающая антенна используется только в пассивном режиме (без усилителя), а приемная антенна используется как в активном (с усилителем), так и в пассивном (без усилителя) режимах в зависимости от величины реального затухания.To measure the real attenuation of electromagnetic waves, the emitting antenna is used only in the passive mode (without an amplifier), and the receiving antenna is used in both active (with an amplifier) and passive (without an amplifier) modes, depending on the magnitude of the real attenuation.

В основу работы антенн в режиме излучения положен принцип создания электрического поля вибратором при подачи на него высокочастотного сигнала, а также принцип создания магнитного поля в рамке при протекании по ней тока.The operation of the antennas in the radiation mode is based on the principle of creating an electric field by a vibrator when a high-frequency signal is applied to it, as well as the principle of creating a magnetic field in the frame when current flows through it.

Достигаемый технический результат приводит к сокращению времени на обнаружение, измерение и обработку данных ПЭМИН (проведение расчетов на основании известных методик) результатов исследований, а также к снижению себестоимости работ по обнаружению и измерению ПЭМИН без ухудшения качества проводимых работ.Achievable technical result leads to a reduction in the time for detection, measurement and processing of PEMIN data (calculations based on well-known methods) of research results, as well as to a reduction in the cost of work on the detection and measurement of PEMIN without compromising the quality of the work performed.

Claims (3)

1. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки, содержащее анализатор спектра, соединенный с управляющим компьютером с прикладным ПО и соединенный с приемной измерительной антенной или пробником напряжения, отличающееся тем, что содержит как минимум одну измерительную антенну с диапазоном частот от 0,01 до 30000 кГц и пробник напряжения с коаксиальным корпусом с диапазоном рабочих частот от 0,01 до 300000 кГц.1. A mobile hardware and software device for conducting research of computer equipment for spurious electromagnetic radiation and interference, comprising a spectrum analyzer connected to a control computer with application software and connected to a receiving measuring antenna or voltage probe, characterized in that it contains at least one measuring an antenna with a frequency range from 0.01 to 30000 kHz and a voltage probe with a coaxial housing with a range of operating frequencies from 0.01 to 300000 kHz. 2. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки по п.1, отличающееся тем, что как минимум одна антенна способна работать в режиме излучения для измерения реального затухания электромагнитных волн.2. A mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference according to claim 1, characterized in that at least one antenna is capable of operating in radiation mode to measure the actual attenuation of electromagnetic waves. 3. Мобильное аппаратно-программное устройство для проведения исследований средств вычислительной техники на побочные электромагнитные излучения и наводки по п.1, отличающееся тем, что в режиме измерения ПЭМИН как минимум одна антенна может работать в активном (с усилителем) или пассивном (без усилителя) режимах.

3. A mobile hardware-software device for conducting research on computer aids for secondary electromagnetic radiation and interference according to claim 1, characterized in that in the PEMIN measurement mode at least one antenna can operate in active (with an amplifier) or passive (without an amplifier) modes.

Images