CN103886269B - 一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法与装置,包括:生成真随机序列;将所述真随机序列转化为真随机数索引表;加载和存储点阵字库;按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。本发明提供了一种基于真随机数的相关干扰方式对干扰信号进行调制,提高了干扰信号的随机性和不可预测性,不能被跟踪和解调,能够有效防止窃收方采用各种数字信号处理的方法从被干扰的信号中恢复出有用信息,从而达到保护敏感信息的目的。
Description
技术领域
本发明涉及信息安全领域,尤其涉及一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法与装置。
背景技术
计算机在显示视频信息时会发射电磁信号,而且这种电磁信号是非加密的,通过简单的接收还原设备就可以将这种泄漏的视频电磁信号还原成容易阅读的信息而造成信息失窃。
现有技术中防止计算机电磁信号泄漏造成信息失窃的方法,主要是为处理敏感信息的计算机配备视频干扰器来进行防护。传统的视频干扰器一般基于白噪声或伪随机数作为干扰源,但是由于白噪声的统计特性与视频信号有明显区别,采用周期累加的方法能够比较容易地从被白噪声干扰的视频泄漏信号中恢复出原始信息;而伪随机序列具有周期性和良好的自相关特性,容易被同步和跟踪,从而从被干扰的泄漏视频电磁信号中恢复出原始信息。因此,对应于上述两种干扰源的干扰器均无法有效防止计算机视频信息的泄漏。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明提供一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法与装置,以解决现有技术中无法有效防止视频信息以电磁辐射方式泄漏的技术问题。
(二)技术方案
为解决上述技术问题,本发明提供一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法,包括:
生成真随机序列;
将所述真随机序列转化为真随机数索引表;
加载和存储点阵字库;
按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;
将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。
进一步地,
所述方法还包括:当触发条件满足时,对所述真随机数索引表进行更新;
所述按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息还包括:
按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
进一步地,所述生成真随机序列包括:
基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
进一步地,
所述点阵字库为汉字点阵字库。
进一步地,
所述将所述真随机序列转化为真随机数索引表包括:将所述真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
另一方面,本发明还提供一种视频信息电磁泄漏干扰防护装置,包括:真随机序列发生器、真随机数索引表模块、点阵字库模块、调制控制模块和输出控制模块,所述调制控制模块分别与所述真随机数索引表模块、点阵字库模块和输出控制模块连接,所述真随机序列发生器与所述真随机数索引表模块连接,其中:
真随机序列发生器,用于生成真随机序列;
真随机数索引表模块,用于将所述真随机序列转化为真随机数索引表;
点阵字库模块,用于加载和存储点阵字库;
调制控制模块,用于按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;
输出控制模块,用于将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。
进一步地,
所述装置还包括:随机数更新控制模块,分别与所述真随机序列发生器和真随机数索引表模块连接,用于当触发条件满足时,对所述真随机数索引表进行更新;
所述调制控制模块还用于:按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
进一步地,所述真随机序列发生器还用于:
基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
进一步地,所述点阵字库模块还用于:
加载和存储汉字点阵字库。
进一步地,所述真随机数索引表模块还用于:
将所述真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
(三)有益效果
可见,在本发明实施例提供的一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法和装置中,提供了一种基于真随机数的相关干扰方式对干扰信号进行调制,同批次不同产品产生的干扰信号不同,同一干扰装置每次开机产生的干扰信号也不同,并且干扰信号是随输出信号的不同缓慢变化的,也不具有周期性,因此提高了干扰信号的随机性和不可预测性,不能被跟踪和解调,能够有效防止窃收方采用各种数字信号处理的方法从被干扰的信号中恢复出有用信息,从而达到保护敏感信息的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是基于白噪声的计算机视频信息干扰器原理框图;
图2是基于相关干扰技术的计算机视频信息干扰器原理框图;
图3是本发明实施例视频信息电磁泄漏干扰防护方法流程示意图;
图4是本发明实施例1视频信息电磁泄漏干扰防护方法流程示意图;
图5是本发明实施例视频信息电磁泄漏干扰防护装置基本结构示意图;
图6是本发明实施例视频信息电磁泄漏干扰防护装置一个优选结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为基于噪声信号进行功率压制干扰器的原理框图,该方案通过噪声产生电路产生白噪声信号,再通过放大电路增大信号功率,最后经天线将信号发射出去。这种方案可以通过将多帧图像叠加取平均的方式还原出原始视频图像,原理如下:
设白噪声和视频信息的合成可表示为:
M(t)=S(t)+N(t)
其中M(t)表示空间合成信号;S(t)表示视频信息电磁泄漏信号;N(t)表示噪声干扰信号。
假设视频显示图像不发生变化,若每隔一帧时间Tv对干扰信号采样,采样频率为视频信息的点频,对应屏幕上第i点的第k次采样值表示为:
M(kTv+iT)=S(kTv+iT)+N(kTv+iT)
其中i取自然数,T为采样周期,Tv为帧为周期。采样n帧后对采样结果进行线性叠加有:
其中δ表示白噪声的标准差。
则合成信号输出信噪比为:
即有:
由上式可知,n次采样累加信号信噪比是原始信号信噪比的倍。因此,从理论上讲,只要采样次数n足够大就可以从噪声中提取信号。
而图2表示基于相关干扰技术的计算机视频信息干扰器原理框图,干扰信号包括一路m序列和多路伪信息序列叠加组成。其中伪信息发生器产生的伪信息序列是由点阵字符按照与计算机显示时序相同的规律编码后形成的干扰序列,不同的伪信息发生器具有不同的点阵字符。这种方案所产生的干扰信号由多路相互独立的信号叠加而成。虽然信号结构比较复杂,但是由于信号具有确定周期性和可预测性,容易被还原。由于m序列具有很好的自相关特性,因此容易采用自相关算法进行同步和跟踪,从而从被干扰的泄漏视频电磁信号中恢复出原始信息。伪信息序列由于发射的点阵字符是固定的,所以也比较容易从被干扰的信号中去除掉从而恢复出图像。
由上述描述可知,基于白噪声或伪随机数序列的相关干扰器,可以分别用线性叠加或自相关的算法进行信号解调,得到原始视频信息。依然需要一种能够有效保护敏感信息的视频信息电磁泄漏干扰防护方法。
本发明实施例首先提出一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法,参见图3,包括:
步骤301:生成真随机序列。
步骤302:将所述真随机序列转化为真随机数索引表。
步骤303:加载和存储点阵字库。
步骤304:按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
步骤305:将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。
可见,在本发明实施例提供的一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法中,提供了一种基于真随机数的相关干扰方式对干扰信号进行调制,提高了干扰信号的随机性和不可预测性,不能被跟踪和解调,因此能够有效防止窃收方采用各种数字信号处理的方法从被干扰的信号中恢复出有用信息,从而达到保护敏感信息的目的。
优选地,该方法还可以包括:当触发条件满足时,对真随机数索引表进行更新;相应地,按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息还可以包括:按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
优选地,生成真随机序列可以包括:基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
优选地,点阵字库可以为汉字点阵字库。
优选地,将真随机序列转化为真随机数索引表可以包括:将真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
实施例1:
本发明实施例1提供一种计算机视频信息的视频信息电磁泄漏干扰防护方法,以详细说明本发明实施例的具体实现过程,参见图4:
步骤401:将点阵字库初始化。
本实施例中,点阵字库为汉字点阵字库,本步骤中,首先将点阵字库初始化,将字库从非易失性存储介质中加载到高速动态存储介质中并存储。
步骤402:根据触发条件生成真随机数索引表。
本步骤中,将真随机序列发生器所产生的真随机序列按照每N位为一段截断为M个N位的真随机数,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量,M表示索引表的长度,M与计算机显示器的水平和垂直分辨率有关,也与点阵字符的点阵数有关系。其中真随机序列为具有独立性和分布均匀性的随机序列,所谓独立性是指T+1时刻所产生的随机序列值与之前任意长时间段T内所产生的序列无关,分布均匀性是指随机序列产生逻辑“0”和逻辑“1”的概率相等。真随机序列的生成方式可以有多种,包括基于数字双稳态电路的实现、基于模拟振荡电路的实现或是基于其他物理方法的实现等。
在真随机数索引表生成后,需要判断是否满足真随机数索引表更新的触发条件,如果该触发条件满足,则会对真随机数索引表进行更新,从而保证所产生的干扰信号具有真随机性,且完全不可预测。其中触发条件可以是定时器的计时信号或是计算机视频内容变化的信号等。
步骤403:读出点阵字库中的点阵信息。
本步骤中,当步骤402中对真随机数索引表有更新时,则按照更新后的真随机数索引表顺序读出点阵字库中的点阵信息;如果没有更新时,则按照原始的真随机数索引表顺序读出点阵信息。
步骤404:将点阵信息与计算机行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。
本步骤中,将得到的点阵信息与被保护的计算机视频的行场同步信号进行同步输出控制,则形成了计算机视频信息电磁泄漏干扰防护方法所产生的输出干扰信号。
至此,则完成了本发明实施例1中视频信息电磁泄漏干扰防护方法的全过程。
本发明实施例还提供了一种视频信息电磁泄漏干扰防护装置,参见图5,包括:
真随机序列发生器501,用于生成真随机序列;
真随机数索引表模块502,用于将所述真随机序列转化为真随机数索引表;
点阵字库模块503,用于加载和存储点阵字库;
调制控制模块504,用于按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;
输出控制模块505,用于将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出。
优选地,装置还可以包括:随机数更新控制模块601,见图6,分别与真随机序列发生器501和真随机数索引表模块502连接,用于当触发条件满足时,对所述真随机数索引表进行更新;相应地,调制控制模块504还可以用于:按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
优选地,真随机序列发生器501还可以用于:基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
优选地,点阵字库模块503还可以用于:加载和存储汉字点阵字库。
优选地,真随机数索引表模块502还可以用于:将所述真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
可见,本发明实施例至少具有以下有益效果:
在本发明实施例提供的一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法和装置中,提供了一种基于真随机数的相关干扰方式对干扰信号进行调制,同批次不同产品产生的干扰信号不同,同一干扰装置每次开机产生的干扰信号也不同,并且干扰信号是随输出信号的不同缓慢变化的,也不具有周期性,因此提高了干扰信号的随机性和不可预测性,不能被跟踪和解调,能够有效防止窃收方采用各种数字信号处理的方法从被干扰的信号中恢复出有用信息,从而达到保护敏感信息的目的。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种视频信息电磁泄漏干扰防护方法,其特征在于,包括:
生成真随机序列;
将所述真随机序列转化为真随机数索引表;
加载和存储点阵字库;
按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;
将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出;
所述将所述真随机序列转化为真随机数索引表包括:将所述真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
2.根据权利要求1所述的视频信息电磁泄漏干扰防护方法,其特征在于:
所述方法还包括:当触发条件满足时,对所述真随机数索引表进行更新;
所述按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息还包括:
按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
3.根据权利要求1所述的视频信息电磁泄漏干扰防护方法,其特征在于,所述生成真随机序列包括:
基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
4.根据权利要求1所述的视频信息电磁泄漏干扰防护方法,其特征在于:
所述点阵字库为汉字点阵字库。
5.一种视频信息电磁泄漏干扰防护装置,其特征在于,包括:真随机序列发生器、真随机数索引表模块、点阵字库模块、调制控制模块和输出控制模块,所述调制控制模块分别与所述真随机数索引表模块、点阵字库模块和输出控制模块连接,所述真随机序列发生器与所述真随机数索引表模块连接,其中:
真随机序列发生器,用于生成真随机序列;
真随机数索引表模块,用于将所述真随机序列转化为真随机数索引表;
点阵字库模块,用于加载和存储点阵字库;
调制控制模块,用于按照所述真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息;
输出控制模块,用于将所述点阵信息与行场同步信号同步后得到干扰信号并输出;
所述真随机数索引表模块还用于:
将所述真随机数序列按照每N位为一段截断为M个N位真随机数,其中M表示索引表的长度,N满足2N≥L,L是点阵字库的字符数量。
6.根据权利要求5所述的视频信息电磁泄漏干扰防护装置,其特征在于:
所述装置还包括:随机数更新控制模块,分别与所述真随机序列发生器和真随机数索引表模块连接,用于当触发条件满足时,对所述真随机数索引表进行更新;
所述调制控制模块还用于:按照更新后的真随机数索引表读出所述点阵字库中的点阵信息。
7.根据权利要求5所述的视频信息电磁泄漏干扰防护装置,其特征在于,所述真随机序列发生器还用于:
基于数字双稳态电路或模拟振荡电路生成真随机序列。
8.根据权利要求5所述的视频信息电磁泄漏干扰防护装置,其特征在于,所述点阵字库模块还用于:
加载和存储汉字点阵字库。
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