RU2669065C1 - Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation - Google Patents

Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation Download PDF

Info

Publication number
RU2669065C1
RU2669065C1 RU2017143569A RU2017143569A RU2669065C1 RU 2669065 C1 RU2669065 C1 RU 2669065C1 RU 2017143569 A RU2017143569 A RU 2017143569A RU 2017143569 A RU2017143569 A RU 2017143569A RU 2669065 C1 RU2669065 C1 RU 2669065C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
amplifier
input
resistor
variable resistance
isolation capacitor
Prior art date
Application number
RU2017143569A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виталий Алексеевич Щербаков
Анатолий Анатольевич Хорев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники"
Priority to RU2017143569A priority Critical patent/RU2669065C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2669065C1 publication Critical patent/RU2669065C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
    • H03B29/00—Generation of noise currents and voltages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment; electronics.SUBSTANCE: invention relates to the field of radio engineering and electronics and can be used to protect information processed by computer equipment from leakage through the channels of secondary electromagnetic radiation. Device includes a block for detecting the clock frequency of an automated system, to its input a narrowly directional antenna is connected, and its output through the first isolation capacitor and the resistor with variable resistance is connected to the second input of the power amplifier, to the first input of which a noise signal generator is connected via a second isolation capacitor and a resistor with a variable resistance, and the output of the amplifier via a third isolation capacitor and a resistor with variable resistance is connected to a wide-directional antenna, while the amplifier is in a non-linear amplification mode. Device can be used to protect information with any information processing means without any additional matching devices. As a block for detecting the clock frequency, a simple spectrum analyzer operating in the range from 20 to 168 MHz can be used.EFFECT: technical result consists in electromagnetic compatibility and increase of protection efficiency.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники и электроники и может быть использовано для защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений.The invention relates to the field of radio engineering and electronics and can be used to protect information processed by computer technology from leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation.

Известны способ защиты обрабатываемой информации средствами вычислительной техники путем зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок, устройство защиты информации для реализации способа [1].A known method of protecting processed information by means of computer technology by noisy informative spurious electromagnetic radiation and interference, information protection device for implementing the method [1].

Недостатком известного способа и устройства является невозможность обеспечения условий электромагнитной совместимости в месте размещения устройства защиты информации, обрабатываемой, что приведет к невозможности совместного использования других технических средств, функционирующих в данном диапазоне длин волн. Кроме того, устройство не обеспечивает защиты информации за пределами 5 ГГц, в то врем как, в настоящее время, сигнал побочных электромагнитных излучений средств вычислительной техники фиксируются за пределами указанного диапазона. Еще одним недостатком данного способа и устройства является существенное ухудшение эргономических условий для оператора вычислительной техники.A disadvantage of the known method and device is the impossibility of providing electromagnetic compatibility conditions at the location of the information protection device being processed, which will lead to the inability to share other technical means operating in this wavelength range. In addition, the device does not provide information security beyond 5 GHz, while, at present, the signal of spurious electromagnetic radiation of computer equipment is fixed outside the specified range. Another disadvantage of this method and device is a significant deterioration in ergonomic conditions for the computer operator.

Известен способ защиты средств вычислительной техники от утечки информации по каналу побочных электромагнитных излучений и наводок [2].A known method of protecting computer equipment from information leakage through the channel of spurious electromagnetic radiation and interference [2].

Устройство обладает следующими недостатками. Во-первых, низкая эффективность защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники. Это связано с тем, что предлагаемые в известном изобретении способы формирования маскирующего сигнала не перекрывают диапазон побочных электромагнитных излучений средств вычислительной техники. Во-вторых, организационная сложность реализации способа, связанная с необходимостью формирования массива данных, не представляющих интерес и создание соответствующих каталогов, тем более сочетающихся с блоком данных, подлежащих защите приведет к напрасной трате времени оператора и необходимости создания сложной методики реализации указанного метода, которая будет меняться каждый раз при обработке новой информации, подлежащий защите.The device has the following disadvantages. First, the low efficiency of protecting information processed by computer technology. This is due to the fact that the methods of generating a masking signal proposed in the known invention do not cover the range of spurious electromagnetic radiation of computer equipment. Secondly, the organizational complexity of the method, associated with the need to generate an array of data that is not of interest and the creation of appropriate directories, especially combined with a block of data to be protected, will lead to a waste of time for the operator and the need to create a complex methodology for implementing this method, which will change every time when processing new information to be protected.

Известны способ защиты системы обработки информации от побочных электромагнитных излучений, устройство для реализации способа и генератор шумового сигнала для реализации устройства [3].A known method of protecting the information processing system from spurious electromagnetic radiation, a device for implementing the method and a noise signal generator for implementing the device [3].

Устройство обладает существенными недостатками. Способ и устройство по п. 1, 2, 3 и 4 неработоспособны, так как описанными в известном изобретении способом и устройствами смешение сигналов добиться невозможно. В результате суммирования аналоговых сигналов, а это процесс модуляции, можно получить только несущую - тактовую частоту СОИ, и две боковые полосы - спектр шумового сигнала. В результате произведения этих сигналов, чем по сути является преобразования частоты можно получить только две промежуточные частотные реализации относительно частоты гетеродина, в качестве которой выступает тактовая частота СОИ, первая частотная реализация окажется ниже частоты гетеродина, а вторая выше частоты гетеродина, при этом спектры шумового сигнала и сигнала тактовой частоты не перемешиваются, а полученные частотные реализации смогут перекрыть спектр только одной гармонической составляющей информативного сигнала системы обработки информации. Кроме того, выбранный способ подключения устройства защиты к системе обработки информации приведет к непредсказуемым последствиям и необходимости разработки устройств согласования. А факт отсутствия информативного сигнала, в ходе проведенного эксперимента, говорит лишь в пользу непредсказуемости последствий подключения и невозможности определения информативного сигнала на штатной частоте, номинал которой был определен для работы средства обработки информации в штатном режиме. Вероятно, в ходе преобразований, которым была подвергнута тактовая частота ее спектр сместился.The device has significant disadvantages. The method and device according to claim 1, 2, 3 and 4 are inoperative, since the signal mixing described in the known invention by the method and devices cannot be achieved. As a result of summing the analog signals, and this is a modulation process, you can only get the carrier - the clock frequency of the SDI, and two side bands - the spectrum of the noise signal. As a result of the product of these signals, which is essentially a frequency conversion, only two intermediate frequency implementations can be obtained relative to the local oscillator frequency, which is the clock frequency of the SDI, the first frequency implementation will be lower than the local oscillator frequency, and the second higher than the local oscillator frequency, while the noise signal spectra and the clock signal is not mixed, and the obtained frequency implementations will be able to cover the spectrum of only one harmonic component of the informative signal of the system brabotki information. In addition, the selected method of connecting the protection device to the information processing system will lead to unpredictable consequences and the need to develop matching devices. And the fact that there is no informative signal during the experiment speaks only in favor of the unpredictability of the consequences of the connection and the inability to determine the informative signal at the standard frequency, the nominal value of which was determined for the operation of the information processing facility in the normal mode. Probably, during the transformations to which the clock frequency was subjected, its spectrum shifted.

Задачей изобретения является повышение эффективности защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений, обеспечение условий электромагнитной совместимости и упрощение схемы устройства.The objective of the invention is to increase the efficiency of protection of information processed by computer technology from leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation, ensuring electromagnetic compatibility and simplifying the circuit of the device.

Этот технический результат достигается тем, что устройство для защиты автоматизированных систем от утечки информации по каналам побочных электромагнитных излучений, содержащее генератор шумового сигнала, усилитель, дополнительно содержит блок детектирования тактовой частоты автоматизированной системы, к входу которого подключена узконаправленная антенна, а его выход через первый разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен ко второму входу усилителя мощности, к первому входу которого через второй разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен генератор шумового сигнала, а выход усилителя через третий разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением соединен с широконапраленной антенной, при этом усилитель находится в нелинейном режиме усиления.This technical result is achieved in that the device for protecting automated systems from information leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation, comprising a noise signal generator, an amplifier, further comprises a clock detection unit of the automated system, to the input of which a narrowly directed antenna is connected, and its output through the first isolation a capacitor and a resistor with variable resistance are connected to the second input of the power amplifier, to the first input of which through the second zdelitelny capacitor and a resistor connected to a variable resistance noise signal generator and the output amplifier via a third capacitor and a resistor of the variable resistor coupled to the antenna shirokonapralennoy, wherein the amplifier is a nonlinear gain mode.

За счет включения в устройство блока детектирования тактовой частоты автоматизированной системы, к входу которого подключена узконаправленная антенна и применение усилителя, находящегося в нелинейном режиме усиления обеспечивается формирование шумового сигнала только на частотах гармоник несущего сигнала, которым является выделенная тактовая частота системы обработки информации.Due to the inclusion in the device of the clock frequency detecting unit of an automated system, to the input of which a narrow antenna is connected and the use of an amplifier in the nonlinear amplification mode, the formation of a noise signal is provided only at the harmonic frequencies of the carrier signal, which is the allocated clock frequency of the information processing system.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена струтктурно-функциональная схема устройства для защиты автоматизированных систем от утечки информации по каналам побочных электромагнитных излучений, в составе:The invention is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a structural and functional diagram of a device for protecting automated systems from information leakage through spurious electromagnetic channels, comprising:

1 - генератор шумового сигнала;1 - noise generator;

2 - блок детектирования тактовой частоты;2 - clock detection unit;

3 - усилитель;3 - amplifier;

4 - контакты для подключения источника питания;4 - contacts for connecting a power source;

5 - разделительный конденсатор;5 - isolation capacitor;

6 - переменный резистор регулировки уровня шумового сигнала;6 - variable resistor for adjusting the noise signal level;

7 - разделительный конденсатор;7 - isolation capacitor;

8 - разделительный конденсатор;8 - isolation capacitor;

9 - переменный резистор регулировки уровня тактовой частоты;9 - variable resistor for adjusting the clock frequency level;

10 - узконаправленная антенна;10 - narrowly directed antenna;

11 - разделительный конденсатор;11 - isolation capacitor;

12 - переменный резистор 12 регулировки уровня выходного шумового сигнала.12 - variable resistor 12 adjust the level of the output noise signal.

13 - широконаправленная антенна.13 is a wide directional antenna.

Устройство работает следующим образом. От генератора 1 шумового сигнала через разделительный конденсатор 5 и переменный резистор 6 регулировки уровня шумового сигнала шумовой сигнал поступает на первый вход усилителя 3, находящегося в нелинейном режиме усиления. На второй вход усилителя 3 через разделительный конденсатор 8 и переменный резистор регулировки уровня тактовой частоты 9 поступает сигнал тактовой частоты СОИ. Усилитель 3, за счет того, что он находится в нелинейном режиме усиления, преобразует шумовой сигнал и сигнал тактовой частоты СОИ в шумовой сигнал, спектр частот которого зависит от тактовой частоты СОИ и следовательно гармоник и побочных электромагнитных излучений, связанных с тактовой частотой. Через разделительный конденсатор 11 и переменный резистор 12 регулировки уровня шумового сигнала поступает на выход широконаправленной антенны 13. Таким образом, как бы не изменялась тактовая частота СОИ, побочные электромагнитные излучения и наводки всей системы будут зашумлены. В этом случае нет необходимости использовать большие мощности в широком диапазоне частот от 0,01 до 10000 МГц для зашумления информативных побочных электромагнитных излучений и наводок.The device operates as follows. From the generator 1 of the noise signal through a separation capacitor 5 and a variable resistor 6 to adjust the level of the noise signal, the noise signal is supplied to the first input of the amplifier 3, which is in the nonlinear amplification mode. At the second input of the amplifier 3 through the isolation capacitor 8 and a variable resistor to adjust the level of clock frequency 9, the clock signal of the SOI is received. The amplifier 3, due to the fact that it is in the nonlinear amplification mode, converts the noise signal and the clock signal of the SOI into a noise signal, the frequency spectrum of which depends on the clock frequency of the SOI and therefore harmonics and spurious electromagnetic radiation associated with the clock frequency. Through a separation capacitor 11 and a variable resistor 12 for adjusting the noise signal level, it enters the output of the wide-directional antenna 13. Thus, no matter how the clock frequency of the SDI does not change, the side electromagnetic radiation and interference of the entire system will be noisy. In this case, there is no need to use large powers in a wide frequency range from 0.01 to 10,000 MHz for the noise of informative spurious electromagnetic emissions and interference.

Устройство может применяться для защиты информации с любым средством обработки информации без каких либо дополнительных согласующих устройств. В качестве блока детектирования тактовой частоты может быть использован простейший анализатор спектра, работающий в диапазоне от 20 до 168 МГц.The device can be used to protect information with any means of processing information without any additional matching devices. As a clock detection unit, a simple spectrum analyzer operating in the range from 20 to 168 MHz can be used.

Результатом реализации данного технического решения может быть реальное повышение эффективности защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений, обеспечение условий электромагнитной совместимости и упрощение схемы устройства.The result of the implementation of this technical solution can be a real increase in the effectiveness of protecting information processed by computer technology from leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation, ensuring electromagnetic compatibility and simplifying the circuit of the device.

Сравнительный анализ существенных признаков прототипа и предлагаемого изобретения показывает, что заявленное изобретение, за счет использования в составе устройства, блока детектирования тактовой частоты автоматизированной системы, к входу которого подключена узконаправленная антенна, а его выход через первый разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен ко второму входу усилителя мощности, к первому входу которого через второй разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен генератор шумового сигнала, а выход усилителя через третий разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением соединен с широконапраленной антенной, при этом усилитель находится в нелинейном режиме усиления позволяет получить технический результат, состоящий в повышении эффективности защиты информации, обрабатываемой средствами вычислительной техники от утечки по каналам побочных электромагнитных излучений, обеспечение условий электромагнитной совместимости и упрощение схемы устройства, что было невозможно в прототипе.A comparative analysis of the essential features of the prototype and the present invention shows that the claimed invention, due to the use of an automated system clock detection unit as part of the device, to the input of which a narrowly directed antenna is connected, and its output through the first isolation capacitor and variable resistance resistor is connected to the second the input of the power amplifier, to the first input of which through the second isolation capacitor and a resistor with a variable resistance a noise generator, and the amplifier output through a third isolation capacitor and a variable resistor is connected to a wide-directional antenna, while the amplifier is in a nonlinear amplification mode, it allows to obtain a technical result consisting in increasing the efficiency of protecting information processed by computer equipment from channel leakage spurious electromagnetic radiation, ensuring conditions of electromagnetic compatibility and simplifying the circuit of the device, which was impossible in prototype.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИINFORMATION SOURCES

1. Патент РФ №2493594.1. RF patent No. 2493594.

2. Патент РФ №2479022.2. RF patent No. 2479022.

3. Патент РФ №2421917 - прототип.3. RF patent No. 2421917 - prototype.

Claims (1)

Устройство для защиты автоматизированных систем от утечки информации по каналам побочных электромагнитных излучений, содержащее генератор шумового сигнала, усилитель, отличающееся тем, что дополнительно содержит блок детектирования тактовой частоты автоматизированной системы, к входу которого подключена узконаправленная антенна, а его выход через первый разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен ко второму входу усилителя мощности, к первому входу которого через второй разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением подключен генератор шумового сигнала, а выход усилителя через третий разделительный конденсатор и резистор с переменным сопротивлением соединен с широконапраленной антенной, при этом усилитель находится в нелинейном режиме усиления.A device for protecting automated systems from information leakage through the channels of spurious electromagnetic radiation, comprising a noise signal generator, an amplifier, characterized in that it further comprises a clock detection unit of the automated system, to the input of which a narrowly directed antenna is connected, and its output through the first isolation capacitor and resistor with variable resistance is connected to the second input of the power amplifier, to the first input of which through the second isolation capacitor and a noise generator is connected to a variable resistance resistor, and the amplifier output is connected to a wide-directional antenna through a third isolation capacitor and a variable resistance resistor, while the amplifier is in non-linear amplification mode.
RU2017143569A 2017-12-13 2017-12-13 Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation RU2669065C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143569A RU2669065C1 (en) 2017-12-13 2017-12-13 Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143569A RU2669065C1 (en) 2017-12-13 2017-12-13 Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2669065C1 true RU2669065C1 (en) 2018-10-08

Family

ID=63798276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143569A RU2669065C1 (en) 2017-12-13 2017-12-13 Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2669065C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103237A (en) * 1955-12-15 1978-07-25 International Telephone & Telegraph Corp. Radio jamming system
US20030083831A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 International Business Machines Corporation System and method for evaluating electromagnetic emanation vulnerabilities of computing systems
RU2421917C1 (en) * 2010-04-15 2011-06-20 Вячеслав Михайлович Дёмин Method to protect information processing system against side electromagnet radiation, device to realise method and noise signal generator for device realisation
RU2479022C1 (en) * 2012-01-20 2013-04-10 федеральное автономное учреждение "Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю" Method of protecting computer equipment from leakage of information through compromising emanation channel and noise pickup

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4103237A (en) * 1955-12-15 1978-07-25 International Telephone & Telegraph Corp. Radio jamming system
US20030083831A1 (en) * 2001-11-01 2003-05-01 International Business Machines Corporation System and method for evaluating electromagnetic emanation vulnerabilities of computing systems
RU2421917C1 (en) * 2010-04-15 2011-06-20 Вячеслав Михайлович Дёмин Method to protect information processing system against side electromagnet radiation, device to realise method and noise signal generator for device realisation
RU2479022C1 (en) * 2012-01-20 2013-04-10 федеральное автономное учреждение "Государственный научно-исследовательский испытательный институт проблем технической защиты информации Федеральной службы по техническому и экспортному контролю" Method of protecting computer equipment from leakage of information through compromising emanation channel and noise pickup

Similar Documents

Publication Publication Date Title
USRE42917E1 (en) RF power control device for RF plasma applications
CN107979436B (en) Interference signal generation method and device, computer equipment and storage medium
CN103116170B (en) Indoor testing system of antenna array based interference rejection module of global navigation satellite system (GNSS)
US20140198885A1 (en) Methods and systems for mitigating signal interference
EP3486679A1 (en) Method and system using tr assembly to obtain intermediate-frequency controllable signal
US8532486B2 (en) Method and apparatus for detecting radio-frequency signals using a dispersive fiber optical loop
CN106788872A (en) Guiding radio frequency interference equipment
Hamidi et al. Investigation of radio frequency interference (RFI) profile and determination of potential astronomical radio sources
KR101298007B1 (en) Method for jamming signal
RU2669065C1 (en) Device for protecting automated systems from information disclosure on channels of side electromagnetic radiation
JP2009063495A (en) Satellite signal receiving device
US4490829A (en) Detection of angular modulated electromagnetic signals
US10122396B2 (en) Circuits and methods for detecting interferers
US9397870B2 (en) Signal receiving device for measuring characteristic of wireless communication channel, and method of measuring characteristic of wireless communication channel
KR101173935B1 (en) Apparatus for jamming signal
US20050200408A1 (en) Method and apparatus for feed forward linearization of wideband RF amplifiers
RU2699826C1 (en) Method of masking electromagnetic channel of speech information leakage in digital radio lines
Inggs et al. High sensitivity fixed tuned direct conversion receiver for FM band commensal radar
Mazzaro et al. Filter selection for wideband harmonic radar
Baylis et al. Radar power amplifier circuit and waveform optimization for spectrally confined, reconfigurable radar systems
CN111447040A (en) Multi-frequency interference system and method
Al-Aboodi et al. GPS, Galileo and Glonass L1 signal detection algorithms based on bandpass sampling techniques
Gruszczynski et al. Analog coherent detection in application to high-sensitivity nonlinear junction detectors
KR102303622B1 (en) Anti-drone jamming system using white noise
RU2772572C1 (en) Multipolarization interference transmitter with increased energy efficiency