RU2790273C1 - Method and device for information protection of an aperture random antenna - Google Patents

Method and device for information protection of an aperture random antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2790273C1
RU2790273C1 RU2021135300A RU2021135300A RU2790273C1 RU 2790273 C1 RU2790273 C1 RU 2790273C1 RU 2021135300 A RU2021135300 A RU 2021135300A RU 2021135300 A RU2021135300 A RU 2021135300A RU 2790273 C1 RU2790273 C1 RU 2790273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
aperture
random antenna
signal
antenna
metal
Prior art date
Application number
RU2021135300A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Николаевич Маслов
Иван Сергеевич Шаталов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Application granted granted Critical
Publication of RU2790273C1 publication Critical patent/RU2790273C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: protection of confidential information.
SUBSTANCE: invention relates to the protection of confidential information and can be used to protect radio engineering systems covered by the term "random antennas". The essence of the claimed group of inventions lies in the fact that a device is placed in the aperture of a random antenna in the form of a semiconductor panel rotated by a rotary device, which is capable of deflecting the radiation of an information signal of an aperture random antenna protected by a low-energy interference generated by the panel, which reduces the level of the information signal and increases the "interference/signal" ratio at the place of the intended location of technical means of interception the information signal of the aperture random antenna. In this case, the device includes a modulating noise signal generator and a nonlinear re-emitting surface in the form of a set of modulated diode elements located at fixed distances from each other and interconnected by metal solid or lattice plates, and the modulated diode elements forming a nonlinear re-emitting surface, on the one hand, are galvanically connected to an aperture random antenna, which is made of in the form of a metal window grating, on the other hand – to two metal solid or lattice plates parallel to the surface of the aperture random antenna, which are made in the form of two triangles oriented towards each other with their sharp vertices, and the output of the modulating noise signal generator is connected to two sharp vertices of metal solid or lattice plates, while metal plates and the aperture random antenna are located close to each other so that to ensure maximum electromagnetic coupling between them.
EFFECT: present invention enables to increase the efficiency of the protection of the aperture of a random antenna by reducing the level of strength of the EC (t) field of the confidential information signal and increasing the "noise/signal" ratio in the area of the intended placement of the hacker's intercepting equipment.
3 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты конфиденциальной информации (КИ) и может быть использовано для защиты радиотехнических систем, объединенных термином «апертурные случайные антенны».The invention relates to the field of confidential information protection (CI) and can be used to protect radio engineering systems, united by the term "random aperture antennas".

Для обеспечения защиты КИ важное значение имеет выявление и последовательное перекрытие всех технических каналов утечки: по открытому пространству и по соединительным линиям, отходящим из подлежащих защите помещений (ПЗП) во внешнюю среду. Примерами ПЗП являются помещения (служебные кабинеты, переговорные комнаты и кабины, конференц-залы), предназначенные для работы с КИ при проведении совещаний, переговоров и т.п. Примерами соединительных линий являются системы проводов электропитания, заземления, охранной и пожарной сигнализации; кабельные линии внешней и внутриофисной связи; трубы систем вентиляции и центрального отопления; металлические части несущих конструкций в зданиях и т.д.To ensure the protection of CI, it is important to identify and consistently block all technical leakage channels: through open space and through connecting lines extending from protected premises (PZP) into the external environment. Examples of PZP are premises (office offices, meeting rooms and booths, conference rooms) designed to work with CI during meetings, negotiations, etc. Examples of connecting lines are power, ground, burglar and fire alarm wire systems; cable lines of external and internal communication; pipes of ventilation and central heating systems; metal parts of load-bearing structures in buildings, etc.

В соответствии с классификацией случайных антенн [1-2], примерами апертурных случайных антенн (АСА) могут быть «апертуры утечки» КИ в виде окон, дверных проемов, вентиляционных и технологических отверстий, зазоров, щелей и т.п. [3], которые являются источниками электромагнитного поля (ЭМП) в окружающей ПЗП среде и переносящего КИ к предполагаемым местам расположения технических средств перехвата (ТСП) злоумышленника. Поскольку многие надежные и универсальные способы пассивной защиты КИ («герметичное» электромагнитное экранирование, заземление, фильтрация КИ-сигналов [4-5]) для защиты АСА неприменимы, главным и наиболее перспективным средством в данном случае является активная защита КИ – с использованием различного рода преднамеренных помех (заградительных шумовых, имитационных прицельных [8-9]). Известны следующие способы активной защиты КИ, основанные на применении преднамеренных помех, призванных энергетическим способом (для шумовых помех) или путем нанесения максимального информационного ущерба (для имитационных помех) «подавить» КИ-сигналы U С (t) во всех имеющихся и потенциально возможных каналах утечки, чтобы затруднить злоумышленнику перехват и обработку КИ с помощью имеющихся у него ТСП [1-2, 4, 6]:In accordance with the classification of random antennas [1-2], examples of aperture random antennas (ASA) can be “leakage apertures” of CI in the form of windows, doorways, ventilation and technological openings, gaps, slots, etc. [3], which are sources of an electromagnetic field (EMF) in the environment surrounding the PZP and carrying CI to the intended locations of the attacker's technical means of interception (TSM). Since many reliable and universal methods of passive protection of CI (“sealed” electromagnetic shielding, grounding, filtering of CI signals [4-5]) are not applicable to protect ASA, the main and most promising means in this case is active protection of CI using various kinds of intentional interference (barrage noise, imitation aiming [8-9]). The following methods of active protection of CI are known, based on the use of deliberate interference, designed to “suppress” CI signals by energy means (for noise interference) or by causing maximum information damage (for imitation interference)U WITH (t) in all available and potentially possible channels of leakage, in order to make it difficult for an attacker to intercept and process CI using the TSP he has [1-2, 4, 6]:

- линейное зашумление , которое реализуется с помощью шумового генератора, подающего сигнал U П (t) во все подлежащие защите соединительные линии; - linear noise , which is implemented using a noise generator that sends a signalU P (t) to all interconnecting lines to be protected;

- пространственное зашумление , которое имеет в виду создание ЭМП с уровнем напряженности поля Е П (t), соответствующего U П (t), со структурой и характеристиками, обеспечивающими защиту КИ-сигнала U С (t) с напряженностью поля Е С (t) от перехвата по каналам утечки; - spatial noise , which means the creation of an EMF with a field strength levelE P (t) correspondingU P (t), with a structure and characteristics that ensure the protection of the CI signalU WITH (t) with field strengthE WITH (t) from interception through leakage channels;

- кодовое зашумление – применяемое при невозможности использовать другие виды активной защиты, связанные с ЭМП; - code noise – used when it is impossible to use other types of active protection related to EMF;

- самозашумление , которое является специфическим видом зашумления компьютеров, когда-либо стоящие рядом ЭВМ работают так, что ЭМП их КИ-сигналов искажают друг друга, либо один компьютер работает в мультипрограммном режиме, когда обработка перехваченного КИ-сигнала с целью извлечения КИ злоумышленником затруднена. - self-noise , which is a specific type of computer noise, computers that have ever stood next to each other work in such a way that the EMF of their CI signals distort each other, or one computer operates in a multiprogram mode, when processing an intercepted CI signal in order to extract CI by an attacker is difficult.

Наиболее близким по технической сущности является эффективный и универсальный способ пространственного зашумления [6, с. 188, рис. 8.9] (прототип предлагаемого изобретения), который, применительно к условиям решаемой задачи, предусматривает размещение в ПЗП N излучателей преднамеренных помех (ИПП), обеспечивающих информационную защиту ПЗП, включая АСА.The closest in technical essence is an effective and versatile method of spatial noise [6, p. 188, fig. 8.9] (prototype of the proposed invention), which, in relation to the conditions of the problem being solved, provides for the placement of N emitters of intentional interference (IPP) in the PZP, providing information protection of the PZP, including ASA.

Однако основным недостатком способа-прототипа является возможность снизить эффективность защиты АСА путем применения злоумышленником известных методов повышения помехоустойчивости приема сигналов любого конкретного вида (аналоговых, цифровых) при обработке аддитивной смеси сигнала и помехи Е С (t) + Е П (t) [7]. Для обеспечения эффективной защиты КИ уровни Е П (t) должны быть достаточно большими, что связано с ухудшением электромагнитной совместимости используемых радиосредств и возрастанием экологической опасности для окружающей среды (персонал, пользователи КИ, население) по фактору ЭМП. Во многом это определяется тем, что «апертуры утечки» излучают КИ-сигналы Е С (t) квазиравномерно по всем направлениям, в том числе в область предполагаемых мест размещения ТСП злоумышленника, для обеспечения необходимого отношения «помеха/сигнал» в пределах которой и приходится увеличивать Е П (t).However, the main disadvantage of the prototype method is the ability to reduce the effectiveness of ASA protection by using known methods by an attacker to increase the noise immunity of receiving signals of any particular type (analog, digital) when processing an additive mixture of signal and interferenceE WITH (t) +E P (t) [7]. To ensure effective protection of CI levelsE P (t) should be large enough, which is associated with the deterioration of the electromagnetic compatibility of the radio equipment used and the increase in the environmental hazard to the environment (personnel, CT users, the population) due to the EMF factor. This is largely determined by the fact that "leakage apertures" emit CI signals.E WITH (t) quasi-uniformly in all directions, including in the area of the alleged locations of the attacker's TSP, to ensure the necessary "interference / signal" ratio, within which it is necessary to increaseE P (t).

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности защиты АСА путем снижения уровня напряженности поля Е С (t) информационного КИ-сигнала и увеличения отношения «помеха/сигнал» в области предполагаемого размещения ТСП злоумышленника. Дополнительным результатом является улучшение электромагнитной совместимости используемых радиосредств и снижение экологической опасности для окружающей среды (персонал, пользователи КИ, население) по фактору ЭМП системы защиты АСА за счет снижения уровней напряженности поля Е П (t) ИПП при обеспечении фиксированного отношения «помеха/сигнал». The technical result of the invention is to increase the effectiveness of ASA protection by reducing the level of field strengthE WITH (t) an information CI signal and an increase in the "interference / signal" ratio in the area of the proposed location of the attacker's TSP. An additional result is the improvement of the electromagnetic compatibility of the radio equipment used and the reduction of the environmental hazard to the environment (personnel, CT users, the public) in terms of the EMF factor of the ASA protection system by reducing the field strength levelsE P (t) IPP while providing a fixed "interference/signal" ratio.

Техническая сущность предлагаемого способа защиты апертурной случайной антенны при помощи системы излучателей преднамеренной помехи отличается тем, что в апертуре случайной антенны размещается устройство в виде вращаемой поворотным устройством полупроводниковой панели, которая способна отклонять излучение информационного сигнала апертурной случайной антенны, защищенного формируемой панелью низкоэнергетической помехой, что обеспечивающее снижение уровня информационного сигнала и увеличение отношения «помеха/сигнал» в месте предполагаемого расположения технических средств перехвата информационного сигнала апертурной случайной антенны.The technical essence of the proposed method for protecting an aperture random antenna using a system of deliberate interference emitters is different in that a device in the form of a semiconductor panel rotated by a rotary device is placed in the aperture of the random antenna, which is capable of rejecting the radiation of the information signal of the aperture random antenna, protected by the low-energy noise generated by the panel, which provides a decrease in the level of the information signal and an increase in the "interference / signal" ratio at the location of the intended location of the technical means for intercepting the information signal of the aperture random antenna.

Фиг. 1 иллюстрирует способ-прототип, используемый для защиты АСА.Fig. 1 illustrates a prototype method used to secure an ACA.

Фиг. 2 иллюстрирует предлагаемый способ защиты АСА.Fig. 2 illustrates the proposed ACA protection method.

Фиг. 5 иллюстрирует схему практического применения рассматриваемых способов информационной защиты АСА.Fig. 5 illustrates the scheme of practical application of the considered methods of ASA information protection.

Известный способ-прототип осуществляется следующим образом. The known prototype method is carried out as follows.

Фиг. 1 демонстрирует АСА в виде прямоугольника S A на поверхности S 0 в прямоугольной системе первичных координат x; y; z; информационная защита которой осуществляется с помощью системы ИПП (для простоты показанной в виде одного ИПП с круглой зачерненной апертурой S П). Размеры подлежащей защите АСА 2X m ×2Y m ; размеры зоны S Z предполагаемого размещения ТСП злоумышленника 2X Z ×2Y Z в прямоугольной системе вторичных координат x z ; y z ; z z на расстоянии z 0 от СА в произвольной точке z S. Апертура АСА возбуждается КИ-сигналом с напряженностью поля Е С (прохождение КИ-сигнала в апертуру АСА показано в виде сплошной утолщенной стрелки); напряженность поля КИ-сигнала в точке z S равна Е С1 (прохождение КИ-сигнала в точку z S показано в виде совокупности сплошных тонких стрелок). Это отражает тот факт, что в реальности АСА возбуждается достаточно сложным по составу и структуре сигналом (расфазированным, многолучевым, приходящим с разных сторон и т.п.), поэтому его обозначение одной стрелкой является условным. Напряженность поля ИПП в точке z S равна Е П1 (излучение помехи показано в виде совокупности штриховых утолщенных стрелок). За исключением данных обозначений, описание известного способа и ТСП [1-2 6-8] в дополнительном пояснении не нуждается.Fig. 1 shows ACA as a rectangle S A on a surface S 0 in a rectangular primary x coordinate system; y ; z the information protection of which is carried out using the IPP system (for simplicity, it is shown as a single IPP with a round blackened aperture S P ). Dimensions of ACA to be protected 2 X m ×2 Y m ; dimensions of the zone S Z of the alleged location of the attacker's TSP 2 X Z ×2 Y Z in a rectangular system of secondary coordinates x z ; yz ; z z at a distance z 0 from the SA at an arbitrary point z S . The ASA aperture is excited by a CI signal with a field strength E C (the passage of the CI signal into the ASA aperture is shown as a solid thickened arrow); the field strength of the CI signal at the point z S is equal to E C1 (the passage of the CI signal to the point z S is shown as a set of solid thin arrows). This reflects the fact that, in reality, the ASA is excited by a signal with a rather complex composition and structure (out of phase, multipath, coming from different directions, etc.), so its designation with a single arrow is conditional. The field strength of the IPP at the point z S is equal to E P1 (interference radiation is shown as a set of dashed thickened arrows). With the exception of these designations, the description of the known method and TSP [1-2 6-8] does not need additional explanation.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

В отличие от способа-прототипа, предлагаемый способ защиты предполагает размещение в апертуре АСА устройства в виде вращаемой поворотным устройством полупроводниковой панели, которая способна отклонять излучение информационного сигнала апертурной случайной антенны, защищенного формируемой панелью низкоэнергетической помехой, что обеспечивающее снижение уровня информационного сигнала и увеличение отношения «помеха/сигнал» в месте предполагаемого расположения технических средств перехвата информационного сигнала апертурной случайной антенны.Unlike the prototype method, the proposed method of protection involves placing in the aperture of the ACA device in the form of a semiconductor panel rotated by a rotary device, which is capable of rejecting the radiation of the information signal of the aperture random antenna, protected by the low-energy noise generated by the panel, which ensures a decrease in the level of the information signal and an increase in the ratio " interference/signal" at the location of the intended location of technical means for intercepting the information signal of the aperture random antenna.

Фиг. 3 иллюстрирует схему применения предлагаемого способа защиты АСА с помощью системы ИПП (для простоты на схеме показан один ИПП), где выделенное штриховой линией ТСП злоумышленника представляет собой N приемников КИ-сигнала ПР-1 … ПР-N и компьютерную схему обработки КИ-сигнала КС, образующую в комплекте с приемниками систему N-кратного разнесенного приема; уровни напряженности поля КИ-сигнала и ИПП обозначены, соответственно, как Е С (t) и Е П (t). Предлагаемый способ универсален и прост, он позволяет повысить эффективность и экологическую чистоту информационной защиты АСА.Fig. 3 illustrates the scheme of application of the proposed method of protecting ASA using the IPP system (for simplicity, one IPP is shown in the diagram), where the attacker’s TSP highlighted by a dashed line represents N receivers of the CI signal PR-1 ... PR- N and a computer circuit for processing the CI signal KS , forming, together with the receivers, a system of N -fold diversity reception; the field strength levels of the CI signal and the IPP are denoted as E C ( t ) and E P ( t ), respectively. The proposed method is universal and simple, it allows you to increase the efficiency and environmental friendliness of the ASA information protection.

Из уровня техники известны методы и средства низкоэнергетической защиты случайных антенн, в том числе АСА [9-13]; варианты реализации и применения нелинейных полупроводниковых поверхностей в целях организации скрытой связи [5-6], а также поворотных устройств [14-16] для механического и электромеханического дистанционного управления ими [17-20], которые в непосредственном виде не удается применить для достижения технического результата предлагаемого способа. Поэтому для его реализации предлагается устройство для информационной защиты АСА.From the prior art methods and means of low-energy protection of random antennas are known, including ASA [9-13]; options for the implementation and use of nonlinear semiconductor surfaces in order to organize covert communication [5-6], as well as rotary devices [14-16] for mechanical and electromechanical remote control [17-20], which cannot be directly applied to achieve technical result of the proposed method. Therefore, for its implementation, a device for ASA information protection is proposed.

Устройство для информационной защиты апертурной случайной антенныDevice for information protection of aperture random antenna

Фиг. 4 иллюстрирует работу устройства-прототипа при защите АСА.Fig. 4 illustrates the operation of the prototype device in ACA protection.

Фиг. 5 иллюстрирует принцип работы предлагаемого устройства при формировании низкоэнергетической помехи.Fig. 5 illustrates the principle of operation of the proposed device in the formation of low-energy interference.

Фиг. 6 показывает первый вариант предлагаемого устройства для информационной защиты АСА.Fig. 6 shows the first variant of the proposed device for ASA information security.

Фиг. 7 показывает второй вариант предлагаемого устройства для информационной защиты АСА.Fig. 7 shows the second variant of the proposed device for ASA information protection.

Фиг. 8 демонстрирует принцип работы поворотного устройства в составе предлагаемого устройства для информационной защиты АСА.Fig. 8 demonstrates the principle of operation of the rotary device as part of the proposed device for ASA information protection.

Схема Фиг. 4 иллюстрирует известный способ защиты случайной антенны 1 с помощью системы излучателей преднамеренной помехи (ИПП) – для простоты здесь показан один ИПП 2; а также 3N приемников КИ-сигнала; 4 – компьютерная схема (КС) обработки КИ-сигнала, образующая в комплекте с приемниками систему N-кратного разнесенного приема, выделенную штриховой линией как единое ТСП; 5М ретрансляторов КИ-сигнала, подключенные через М амплитудных и (или) угловых модуляторов 6 к генераторам преднамеренных помех 7 . Устройство, реализующее данный способ, является прототипом предлагаемого изобретения [8].Diagram Fig. 4 illustrates a known method of protecting a random antenna 1 using a system of jamming emitters (IPI) - for simplicity, one IPP 2 is shown here; and also 3N CI signal receivers; 4 - computer circuit (CS) for processing the CI signal, which, together with the receivers, forms a system of N -fold diversity reception, highlighted by a dashed line as a single TSP; 5 - M repeaters of the CI signal connected through M amplitude and (or) angle modulators 6 to jamming generators 7 . The device that implements this method is the prototype of the present invention [8].

Согласно Фиг. 4, информационная защиты случайной антенны 1 осуществляется системой ИИП 2, которая выступает в роли источника преднамеренных помех, в результате чего формируется смесь КИ-сигнала и помех, которая поступает на М радиоретрансляторов 5, находящихся под воздействием МП U МП (t), создаваемых амплитудными и (или) угловыми модуляторами 6 под воздействием генераторов шумовых помех 7. Стохастическая АМ при этом осуществляется за счет изменения активных составляющих R МП (t), а стохастическая УМ – за счет изменения реактивных составляющих X МП (t) комплексных сопротивлений Z МП (t) = R МП (t) + j X МП (t), вносимых ретрансляторами 5 в радиотракты каналов утечки КИ.According to FIG. 4, the information protection of a random antenna 1 is carried out by the SMPS 2 system, which acts as a source of deliberate interference, as a result of which a mixture of the CI signal and interference is formed, which arrives at M radio repeaters 5 under the influence of MP U MP ( t ) created by amplitude and (or) angular modulators 6 under the influence of noise interference generators 7 . In this case, stochastic AM is carried out by changing the active components R MT ( t ), and stochastic AM - by changing the reactive components X MT ( t ) of complex resistances Z MT ( t ) = R MT ( t ) + j X MT ( t ) introduced by the repeaters 5 into the radio paths of the CI leakage channels.

Недостатком прототипа является невозможность его использования для информационной защиты АСА в виде металлической оконной решетки и фрагмента железобетонной стены (пола, потолка) ПЗП, поскольку размещать ретрансляторы КИ-сигнала между АСА и ТСП злоумышленника как внутри ПЗП, так и за его пределами в данном случае нецелесообразно. Во-первых, это объясняется тем, что металлическая оконная решетка и фрагмент железобетонной стены (пола, потолка) расположены на границе ПЗП, за которой начинается внешняя среда – где обеспечить эффективную маскировку, сохранность и скрытый контроль работоспособности ретрансляторов КИ-сигнала, а также любых других элементов системы информационной защиты АСА невозможно. Во-вторых, при размещении ретрансляторов КИ-сигнала внутри ПЗП их работа будет негативно влиять на электромагнитную безопасность рабочих мест пользователей КИ. В-третьих, сформированные при размещении ретрансляторов КИ-сигнала внутри ПЗП помехи будут проходить через АСА во внешнюю среду с неизбежным дополнительным ослаблением по эфиру на участке «Ретрансляторы – АСА». В-четвертых, что рассмотрение фрагмента железобетонной стены (пола, потолка) ПЗП в качестве АСА обусловлено возможностью проникновения через такие препятствия сверхширокополосных КИ-сигналов: например, от ЭВМ на частотах от 10 Гц и менее до 4 ГГц и более.The disadvantage of the prototype is the impossibility of its use for information protection of the ASA in the form of a metal window grill and a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) of the PZP, since it is not advisable to place CI signal repeaters between the ASA and the attacker's TSP both inside the PZP and outside it in this case. . Firstly, this is due to the fact that a metal window grill and a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) are located on the border of the PZP, beyond which the external environment begins - where to ensure effective masking, safety and covert monitoring of the performance of CI signal repeaters, as well as any other elements of the ASA information security system is impossible. Secondly, when CI signal repeaters are placed inside the PZP, their operation will negatively affect the electromagnetic safety of workplaces of CI users. Thirdly, the interference generated during the placement of repeaters of the CI signal inside the PZP will pass through the ASA to the external environment with inevitable additional attenuation over the air at the “Repeaters - ASA” section. Fourthly, considering a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) of the BFZ as an ASA is due to the possibility of ultra-wideband CI signals penetrating through such obstacles: for example, from a computer at frequencies from 10 Hz or less to 4 GHz or more.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности информационной защиты АСА в виде металлической оконной решетки и фрагмента железобетонной стены (пола, потолка) ПЗП за счет их объединения с генераторами шумовых помех и модуляторами КИ-сигнала, реализованных в виде НПП, при размещении их в непосредственной близости от поверхности АСА и обеспечении максимальной (электромагнитной, емкостной) связи между ними. The technical result of the invention is to increase the efficiency of information protection of the ASA in the form of a metal window grill and a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) of the PZP due to their combination with noise interference generators and CI signal modulators implemented in the form of NPP, when placed in close proximity from the ASA surface and providing maximum (electromagnetic, capacitive) coupling between them.

Техническая сущность первого варианта реализации устройства информационной защиты апертурной случайной антенны с помощью генератора модулирующего шумового сигнала и нелинейной переизлучающей поверхности в виде совокупности модулируемых диодных элементов, расположенных на фиксированных расстояниях друг от друга и соединенных между собой с помощью металлических сплошных или решетчатых пластин, состоит в том, что модулируемые диодные элементы, образующие нелинейную переизлучающую поверхность, с одной стороны гальванически подключены к апертурной случайной антенне, которая выполнена в виде металлической оконной решетки, с другой стороны – к двум металлическим сплошным или решетчатым пластинам, параллельным поверхности апертурной случайной антенны, которые выполнены в виде двух треугольников, ориентированных навстречу друг другу их острыми вершинами, а выход генератора модулирующего шумового сигнала подключен к двум острым вершинам металлических сплошных или решетчатых пластин, при этом металлические пластины и апертурная случайная антенна расположены вблизи друг от друга таким образом, что между ними имеет место максимальная электромагнитная связь.The technical essence of the first embodiment of the information protection device for an aperture random antenna using a modulating noise signal generator and a non-linear re-radiating surface in the form of a set of modulated diode elements located at fixed distances from each other and interconnected by means of metal solid or lattice plates is that that the modulated diode elements forming a non-linear re-radiating surface are, on the one hand, galvanically connected to an aperture random antenna, which is made in the form of a metal window lattice, on the other hand, to two metal solid or lattice plates parallel to the surface of the aperture random antenna, which are made in in the form of two triangles oriented towards each other with their sharp vertices, and the output of the modulating noise signal generator is connected to two sharp vertices of metal solid or lattice plates, while met Allic plates and aperture random antenna are located close to each other in such a way that maximum electromagnetic coupling takes place between them.

Техническая сущность второго варианта реализации устройства информационной защиты апертурной случайной антенны с помощью генератора модулирующего шумового сигнала и нелинейной переизлучающей поверхности в виде совокупности модулируемых диодных элементов, расположенных на фиксированных расстояниях друг от друга и соединенных между собой с помощью металлических сплошных или решетчатых пластин, состоит в том, что модулируемые диодные элементы и выход генератора модулирующего шумового сигнала гальванически подключены к двум металлическим сплошным или решетчатым пластинам, выполненным в виде двух полос, параллельных друг другу и апертурной случайной антенне, которая выполнена в виде фрагмента железобетонной стены (пола, потолка) подлежащего защите помещения, при этом металлические пластины и апертурная случайная антенна расположены вблизи друг от друга таким образом, что между ними имеют место максимальные емкостная и электромагнитная связь. The technical essence of the second embodiment of the information protection device for an aperture random antenna using a modulating noise signal generator and a non-linear re-radiating surface in the form of a set of modulated diode elements located at fixed distances from each other and interconnected by means of metal solid or lattice plates is that that the modulated diode elements and the output of the modulating noise signal generator are galvanically connected to two metal solid or lattice plates made in the form of two strips parallel to each other and an aperture random antenna, which is made in the form of a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) of the room to be protected , while the metal plates and the aperture random antenna are located close to each other in such a way that the maximum capacitive and electromagnetic coupling takes place between them.

Схема взаимодействия генератора шумовых помех 7, модулятора КИ-сигнала и помех 6, реализованного в виде НПП, и АСА 1, показанная на Фиг. 5, предельно проста в реализации – поскольку все перечисленные элементы объединены конструктивно и представляют собой единое устройство для информационной защиты АСА.The interaction diagram of the noise noise generator 7 , the CI signal and noise modulator 6 implemented in the form of NPP, and the ACA 1, shown in Fig. 5 is extremely simple to implement - since all of the listed elements are structurally combined and represent a single device for information protection of the ASA.

Предлагаемое устройство функционирует следующим образом.The proposed device operates as follows.

Первый вариант реализации предлагаемого устройства информационной защиты АСА в виде металлической оконной решетки, показанный на схеме Фиг. 6, помимо АСА 1 и генератора шумовых помех 7, включает модулируемые диодные элементы 6, образующие НПП, а также две треугольные металлические пластины 8, причем диодные элементы 6 с одной стороны гальванически подключены к АСА 1, с другой стороны – к пластинам 8. На переизлучающую систему в составе АСА 1; диодные модуляторы 6 и треугольные пластины 8 воздействует электромагнитное поле КИ сигнала, источники которого находятся внутри ПЗП. Подключенный к двум острым вершинами треугольных пластин 8 генератор 7 подает на указанную систему элементов модулирующий сигнал U МП (t), благодаря которому осуществляются стохастическая модуляция КИ-сигнала: АМ за счет изменения активных составляющих R МП (t) и стохастическая УМ – за счет изменения реактивных составляющих X МП (t) комплексных сопротивлений Z МП (t) = R МП (t) + j X МП (t), вносимых диодными элементами 6 в радиотракт канала утечки КИ. Способ подключения диодных элементов 6 к АСА 1 и металлическим пластинам 8 может быть также индуктивным или емкостным, что не играет особой роли – важно только, чтобы максимально возможными были, во-первых, электромагнитная связь элементов 1; 6-8 на схеме Фиг. 6, а во-вторых, их переизлучающая способность – которые определяются электрическими размерами и степенью взаимной близости АСА 1 и металлических пластин 8; количеством и параметрами диодных элементов 6, а также уровнем модулирующего сигнала U МП (t).The first embodiment of the proposed ASA information security device in the form of a metal window grill, shown in the diagram of Fig. 6, in addition to ASA 1 and a noise interference generator 7 , it includes modulated diode elements 6 that form NPP, as well as two triangular metal plates 8 , with diode elements 6 on one side galvanically connected to ASA 1 , on the other hand - to plates 8 . On the re-emitting system as part of ASA 1 ; diode modulators 6 and triangular plates 8 are affected by the electromagnetic field of the CI signal, the sources of which are inside the PZP. Generator 7 , connected to two sharp tops of triangular plates 8 , supplies a modulating signal U MP ( t ) to the specified system of elements, due to which stochastic modulation of the CI signal is carried out: AM due to a change in the active components R MP ( t ) and stochastic PA - due to a change reactive components X MP ( t ) of complex resistances Z MP ( t ) = R MP ( t ) + j X MP ( t ) introduced by diode elements 6 into the radio path of the CI leakage channel. The method of connecting diode elements 6 to ACA 1 and metal plates 8 can also be inductive or capacitive, which does not play a special role - it is only important that, firstly, the electromagnetic connection of elements 1 be as high as possible; 6-8 in the diagram of FIG. 6, and secondly, their re-radiating ability - which are determined by the electrical dimensions and the degree of mutual proximity of the ACA 1 and metal plates 8 ; the number and parameters of the diode elements 6 , as well as the level of the modulating signal U MP ( t ).

Анализ показывает [7; 9; 16], что предлагаемое устройство обеспечивает низкоэнергетическую информационную защиту АСА – так как при заданных показателях эффективности защиты КИ за пределами ПЗП уровень суммарного электромагнитного поля внутри ПЗП существенно меньше, чем при пространственном зашумлении. При этом в отличие от способа-прототипа, предлагаемое устройство специально предназначено для информационной защиты типовой АСА в виде металлической оконной решетки.Analysis shows [7; 9; 16] that the proposed device provides low-energy information protection of the ASA - since for given indicators of the effectiveness of protecting the CI outside the PZP, the level of the total electromagnetic field inside the PZP is significantly less than with spatial noise. At the same time, unlike the prototype method, the proposed device is specifically designed for information protection of a typical ASA in the form of a metal window grille.

Устройство для защиты АСА в виде фрагмента железобетонной стены (пола, потолка) ПЗП, показанное на схеме Фиг. 7, отличается от рассмотренного первого варианта тем, что металлические пластины 8 выполнены в виде двух параллельных полос, параллельных АСА 1 и размещенных в непосредственной близости от нее – при этом имеет место емкостная связь между указанными элементами переизлучающей системы, так как гальванически прикрепить пластины 8 к металлической арматуре АСА 1 в данном случае возможности нет. Других отличий второй вариант реализации предлагаемого устройства не имеет. Типовой вариант реализации поворотного устройства [19] иллюстрирует Фиг 8.ASA protection device in the form of a fragment of a reinforced concrete wall (floor, ceiling) PZP, shown in the diagram of Fig. 7 differs from the considered first variant in that the metal plates 8 are made in the form of two parallel strips parallel to the ASA 1 and placed in close proximity to it - in this case, there is a capacitive coupling between the indicated elements of the re-radiating system, since the plates 8 are galvanically attached to metal reinforcement ACA 1 in this case is not possible. The second embodiment of the proposed device has no other differences. A typical implementation of a rotary device [19] is illustrated in Fig. 8.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Хорев А.А. Защита информации от утечки по техническим каналам. Часть 1. М.: Гостехкомиссия России, 1998. – 320 с.1. Khorev A.A. Protection of information from leakage through technical channels. Part 1. M.: State Technical Commission of Russia, 1998. - 320 p.

2. Бузов Г.А., Калинин С.В., Кондратьев А.В. Защита от утечки информации по техническим каналам. М.: Горячая линия – Телеком, 2005. – 416 с.2. Buzov G.A., Kalinin S.V., Kondratiev A.V. Protection against information leakage through technical channels. M.: Hotline - Telecom, 2005. - 416 p.

3. Кечиев Л.Н., Степанов П.В. ЭМС и информационная безопасность в системах телекоммуникаций. М.: ИД «Технологии», 2005. – 320 с.3. Kechiev L.N., Stepanov P.V. EMC and information security in telecommunication systems. M.: Publishing house "Technologies", 2005. - 320 p.

4. Зайцев А.П., Шелупанов А.А. Технические средства и методы защиты информации. Томск: В-Спектр, 2006. – 384 с.4. Zaitsev A.P., Shelupanov A.A. Technical means and methods of information protection. Tomsk: V-Spectrum, 2006. - 384 p.

5. Маслов О.Н., Шашенков В.Ф. Электромагнитное экранирование оборудования и помещений // Приложение к журналу «Инфокоммуникационные технологии». Выпуск 7, 2011. – 256 с.5. Maslov O.N., Shashenkov V.F. Electromagnetic shielding of equipment and premises // Supplement to the journal "Infocommunication Technologies". Issue 7, 2011. - 256 p.

6. Соболев А.Н., Кириллов В.М. Физические основы технических средств обеспечения информационной безопасности. М.: Гелиос АРВ, 2004. – 224 с.6. Sobolev A.N., Kirillov V.M. Physical bases of technical means of ensuring information security. M.: Helios ARV, 2004. - 224 p.

7. Алышев Ю.В., Маслов О.Н., Раков А.С., Рябушкин А.В. Исследование случайных антенн методом статистического имитационного моделирования // Успехи современной радиоэлектроники. №7, 2008. – С. 3-41.7. Alyshev Yu.V., Maslov O.N., Rakov A.S., Ryabushkin A.V. Investigation of random antennas by the method of statistical simulation // Successes of modern radioelectronics. No. 7, 2008. - S. 3-41.

8. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. радио, 1970. – 728 с.8. Fink L.M. Theory of transmission of discrete messages. M.: Sov. radio, 1970. - 728 p.

9. Маслов О.Н. Низкоэнергетическая информационная защита случайных антенн // Электросвязь. №1, 2014. – С. 32-38.9. Maslov O.N. Low-energy information protection of random antennas // Elektrosvyaz. No. 1, 2014. - S. 32-38.

10. Патент RU 2429495. Способ определения интермодуляционных параметров случайной антенны. Заявл. 20.02.2008, опубл. 20.09.2011, бюлл. №26.10. Patent RU 2429495. Method for determining the intermodulation parameters of a random antenna. Appl. 02/20/2008, publ. 20.09.2011, bull. No. 26.

11. Патент RU 2474966. Способ информационной защиты случайной антенны. Заявл. 30.11.2011, опубл. 10.02.2013, бюлл. №4.11. Patent RU 2474966. Method of information protection of a random antenna. Appl. 11/30/2011, publ. 10.02.2013, bull. No. 4.

12. Патент RU 2707385. Способ информационной защиты элемента распределенной случайной антенны Заявл. 19.07.2018, опубл. 26.11.2019, бюлл. №33.12. Patent RU 2707385. Method for information protection of an element of a distributed random antenna Appl. 07/19/2018, publ. November 26, 2019, bull. No. 33.

13. Патент RU 2743891 C1. Способ информационной защиты случайных антенн. Заявл. 30.01.2020, опубл. 01.03.2021, бюлл. №7. 13. Patent RU 2743891 C1. Method of information protection of random antennas. Appl. 01/30/2020, publ. 03/01/2021, bull. No. 7.

14. Каганов В.И. Транзисторные радиопередатчики. М.: Энергия, 1976. – 448 с.14. Kaganov V.I. Transistor radio transmitters. M.: Energy, 1976. - 448 p.

15. Патент RU 2271065. Способ радиосвязи и системы его реализации. Заявл. 09.06. 2004, опубл. 27.02.2006. 15. Patent RU 2271065. Method of radio communication and systems for its implementation. Appl. 09.06. 2004, publ. 02/27/2006.

16. Маслов О.Н., Щербакова Т.А. Анализ и моделирование мультипликативных процессов // Радиотехника. №6, 2012. – С. 101-105.16. Maslov O.N., Shcherbakova T.A. Analysis and modeling of multiplicative processes // Radio engineering. No. 6, 2012. - S. 101-105.

17. Патент RU 171448U1. Устройство для автоматической ориентации солнечной батареи, от 2016-05-20.17. Patent RU 171448U1. Device for automatic orientation of the solar battery, from 2016-05-20.

18. Патент RU 2180937 C1. Механизм для закрывания окон и дверей. Заявл. 1998-05-26, опубл. 1999-05-25.18. Patent RU 2180937 C1. Mechanism for closing windows and doors. Appl. 1998-05-26, publ. 1999-05-25.

19. Патент E05D15/5.2 Поворотно-откидная фурнитура для открывания как по вертикальной, так и по горизонтальной оси. Заявл. 2003-11-27, опубл. 20.07.2008.19. Patent E05D15/5.2 Tilt and turn fittings for opening both vertically and horizontally. Appl. 2003-11-27, publ. 07/20/2008.

20. Патент RU 2174582 C2. Поворотно-откидная фурнитура для окон, дверей или подобного рода изделий с исполнительным устройством на поворотной опоре. Заявл. 1996-01-15, опубл. 1997-01-14.20. Patent RU 2174582 C2. Tilt and turn fittings for windows, doors or similar products with an actuator on a swivel support. Appl. 1996-01-15, publ. 1997-01-14.

Claims (3)

1. Способ информационной защиты апертурной случайной антенны с помощью системы излучателей преднамеренной помехи, отличающийся тем, что в апертуре случайной антенны размещается устройство в виде вращаемой поворотным устройством полупроводниковой панели, которая способна отклонять излучение информационного сигнала апертурной случайной антенны, защищенного формируемой панелью низкоэнергетической помехой, что обеспечивает снижение уровня информационного сигнала и увеличение отношения «помеха/сигнал» в месте предполагаемого расположения технических средств перехвата информационного сигнала апертурной случайной антенны.1. A method for information protection of an aperture random antenna using a system of emitters of deliberate interference, characterized in that a device in the form of a semiconductor panel rotated by a rotary device is placed in the aperture of the random antenna, which is capable of rejecting the radiation of the information signal of the aperture random antenna, protected by the low-energy noise generated by the panel, which provides a decrease in the level of the information signal and an increase in the "interference / signal" ratio at the location of the intended location of the technical means for intercepting the information signal of the aperture random antenna. 2. Устройство для реализации способа информационной защиты апертурной случайной антенны по п. 1, включающее генератор модулирующего шумового сигнала и нелинейную переизлучающую поверхность в виде совокупности модулируемых диодных элементов, расположенных на фиксированных расстояниях друг от друга и соединенных между собой с помощью металлических сплошных или решетчатых пластин, отличающееся тем, что модулируемые диодные элементы, образующие нелинейную переизлучающую поверхность, с одной стороны гальванически подключены к апертурной случайной антенне, которая выполнена в виде металлической оконной решетки, с другой стороны – к двум металлическим сплошным или решетчатым пластинам, параллельным поверхности апертурной случайной антенны, которые выполнены в виде двух треугольников, ориентированных навстречу друг другу их острыми вершинами, а выход генератора модулирующего шумового сигнала подключен к двум острым вершинам металлических сплошных или решетчатых пластин, при этом металлические пластины и апертурная случайная антенна расположены вблизи друг от друга таким образом, что между ними имеет место максимальная электромагнитная связь.2. A device for implementing a method for information protection of an aperture random antenna according to claim 1, including a modulating noise signal generator and a nonlinear re-radiating surface in the form of a set of modulated diode elements located at fixed distances from each other and interconnected by means of metal solid or lattice plates , characterized in that the modulated diode elements forming a non-linear re-radiating surface are, on the one hand, galvanically connected to an aperture random antenna, which is made in the form of a metal window lattice, on the other hand, to two metal solid or lattice plates parallel to the surface of the aperture random antenna, which are made in the form of two triangles oriented towards each other with their sharp vertices, and the output of the modulating noise signal generator is connected to two sharp vertices of metal solid or lattice plates, while the metal the plates and the aperture random antenna are located close to each other in such a way that the maximum electromagnetic coupling takes place between them. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что модулируемые диодные элементы и выход генератора модулирующего шумового сигнала гальванически подключены к двум металлическим сплошным или решетчатым пластинам, выполненным в виде двух полос, параллельных друг другу и апертурной случайной антенне, которая выполнена в виде фрагмента железобетонной стены, или пола, или потолка подлежащего защите помещения, при этом металлические пластины и апертурная случайная антенна расположены вблизи друг от друга таким образом, что между ними имеют место максимальные емкостная и электромагнитная связь.3. The device according to claim 2, characterized in that the modulated diode elements and the output of the modulating noise signal generator are galvanically connected to two metal solid or lattice plates made in the form of two strips parallel to each other and an aperture random antenna, which is made in the form of a fragment reinforced concrete wall, or floor, or ceiling of the room to be protected, while the metal plates and the aperture random antenna are located close to each other in such a way that maximum capacitive and electromagnetic coupling takes place between them.
RU2021135300A 2022-04-29 Method and device for information protection of an aperture random antenna RU2790273C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2790273C1 true RU2790273C1 (en) 2023-02-15

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2114513C1 (en) * 1995-07-25 1998-06-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Information exchange protection method for local radio communication system
US8238975B2 (en) * 2005-02-28 2012-08-07 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for antenna selection in a diversity antenna system for communicating with implantable medical device
RU2474966C1 (en) * 2011-11-30 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Method for information protection of random antenna
RU2608339C1 (en) * 2015-09-09 2017-01-17 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Device for protection of aperture random antenna
RU2749728C1 (en) * 2020-11-27 2021-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for electromagnetic protection of distributed random antenna

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2114513C1 (en) * 1995-07-25 1998-06-27 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Information exchange protection method for local radio communication system
US8238975B2 (en) * 2005-02-28 2012-08-07 Cardiac Pacemakers, Inc. Method and apparatus for antenna selection in a diversity antenna system for communicating with implantable medical device
RU2474966C1 (en) * 2011-11-30 2013-02-10 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Method for information protection of random antenna
RU2608339C1 (en) * 2015-09-09 2017-01-17 Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГОБУ ВПО ПГУТИ) Device for protection of aperture random antenna
RU2749728C1 (en) * 2020-11-27 2021-06-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for electromagnetic protection of distributed random antenna

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Статья: "ПРИНЦИПЫ ИНФОРМАЦИОННОЙ ЗАЩИТЫРАСПРЕДЕЛЕННЫХ СЛУЧАЙНЫХ АНТЕНН", Ж. "Инфокоммуникационные технологии" Том 11. *
Статья: "Физические основы технических средств обеспечения информационной безопасности", М. Гелиос АРВ, 2004. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Backstrom et al. Susceptibility of electronic systems to high-power microwaves: Summary of test experience
KR100990828B1 (en) Emp protection cabinet
Savage et al. The early-time (E1) high-altitude electromagnetic pulse (HEMP) and its impact on the US power grid
Savage et al. Overview of the threat of IEMI (intentional electromagnetic interference)
US20190029147A1 (en) Modular shielded enclosures with multi-layer panels and related methods
Radasky Fear of frying electromagnetic weapons threaten our data networks. Here's how to stop them
RU2790273C1 (en) Method and device for information protection of an aperture random antenna
Popescu et al. Estimate of minimum attenuation level for a TEMPEST shielded enclosure
RU2608339C1 (en) Device for protection of aperture random antenna
RU2474966C1 (en) Method for information protection of random antenna
Bîndar et al. Considerations regarding shielding effectiveness and testing of electromagnetic protected enclosures used in communications security
RU2503132C2 (en) Method of protecting distributed random antenna
RU2470465C2 (en) Method for information protection of distributed random antenna
Bulut et al. Electromagnetic shielding behavior of different metallic wire-meshes and thin metal plate
Moongilan Distributed RF immunity hardening design approach for telecommunication hardware and installation sites
JPH0482330A (en) Radio wave repeater for in-building radio communication
Auddy et al. Tempest: Magnitude of threat and mitigation techniques
Qasem et al. Parametric studies in enhancing indoor wireless communication system via environmental modification
Bäckström et al. Is HPM a threat against the civil society?
RU132288U1 (en) SYSTEM OF INTEGRATED PROTECTION OF TERRITORIALLY DISTRIBUTED OBJECTS FROM LEAKAGE OF INFORMATION ON TECHNICAL CHANNELS AT THE ACCOUNT OF SIDE ELECTROMAGNETIC RADIATIONS AND TIPS
KR101341160B1 (en) Method for manufacturing protective wall of multilayer
RU2749728C1 (en) Method for electromagnetic protection of distributed random antenna
RU2492581C2 (en) Method for information protection in distributed random antenna
Hakgudener EMW shielding considerations in building design
Hoad et al. Electromagnetic (EM) threats to information security–Applicability of the EMC directive and information security guidelines