Методи перевірки наявності "мікрофонного ефекту" в засобах оргтехніки та побутової радіоелектронної апаратури
Акустична енергія, що виникає при розмові, викликає відповідні коливання елементів електронної апаратури, що в свою чергу призводить до виникнення електромагнітного випромінювання або електричного струму. Найбільш чутливими до акустичних впливів елементами електронної апаратури є котушки індуктивності, конденсатори змінної ємкості, п’єзооптичні перетворювачі. Там, де є такі елементи, можливе виникнення мікрофонного ефекту.
Мікрофонний ефект – виникнення небажаної зміни параметрів електричної, магнітної мережі або електричного пристрою, що викликані механічними вібраціями, струсами та звуковими коливаннями. Мікрофонний ефект призводить до виникненню завад в роботі радіоелектронної апаратури (підсилювачів електричних коливань звукових частот та інших).
Відомо, що мікрофонним ефектом володіють окремі типи телефонних апаратів, вторинні електричні годинники системи часофікації, гучномовці (динаміки) системи радіофікації та гучномовного зв’язку та інші види технічних та електронних засобів забезпечення трудової діяльності.
Захист телефонного апарату від витоку інформації за рахунок мікрофонного ефекту може бути забезпечений організаційними та технічними заходами.
Організаційні заходи можуть бути наступними:
Вимкнути телефонний апарат з розетки. Це виключає джерело виникнення мікрофонного ефекту.
Замінити апарат на захищений.
Технічні заходи зводяться до підключення в телефону лінію спеціальних пристроїв локалізації мікрофонного ефекту. Так, джерелом виникнення мікрофонного ефекту телефонного апарату є електромеханічний дзвоник колокольного типу. Під впливом на нього акустичних коливань на виході його котушки виникає ЕРС мікрофонного ефекту. Як захисні міри використовуються схеми придушення даної ЕРС.
Схеми придушення мікрофонного ефекту виконуються в виді різних по конструкції апаратних рішень. Останнім часом такі схеми стали виконуватись в виді телефонних розеток, що дозволяє маскувати їх наявність.
Мікрофонний ефект властивий різним технічним приладам. Функціонуючі пристрої здатні за рахунок мікрофонного ефекту вловлювати акустичні та електромагнітні випромінювання, що несуть інформаційний сигнал інших технічних засобів, що розміщуються поблизу. Потім вони перетворюють ці випромінювання в електричні сигнали і безконтрольно передають їх по своїм лініям зв’язку на значні відстані, в тому числі й за межі контролюємої території.
До числа технічних засобів, що можуть створювати електричні канали витоку інформації, відносять наприклад, телефон з кнопковим керуванням, здавачі охоронної та пожежної сигналізації, їх лінії зв’язку, мережа електропроводки.
Дослідження технічних приладів на наявність в них мікрофонного ефекту проводиться на спеціальних досліджу вальних стендах з використанням високоякісної досліджу вальної техніки. Апаратура дозволяє визначити передаточні характеристики досліджуємих технічних засобів, їх еквівалентні схеми, характеристики мікрофонного ефекту та інші параметри, забезпечує вимірювання характеристик прийому та передачі, а також шум та викривлення.
Таблиця 1
Джерела електромагнітних випромінювань
Технічні засоби
Випромінюють


Сигнали, що обробляються або передаються
Наведені сигнали

Основні (генератори, передатчики, приймачі)

Монітор
+


Системний блок
+


Принтер
+


Кабелі з’єднання
+


Телефонні апарати
+
+

Системи звукозапису
+
+

Мережі телефонного зв’язку
+
+

Системи факсимільного зв’язку
+
+

Системи гучномовного зв’язку
+
+

Апаратура передачі даних



Система аудіофікації приміщень
+
+

Допоміжні

Мережі електроживлення

+

Кабелі з’єднання

+

Засоби освітлення

+

Телевізори

+

Радіоприймачі

+

Система охоронної сигналізації

+

Система пожежної сигналізації

+

Система часофікації

+

Мережа радіотрансляції

+

Заземлення

+

Магнітофони

+

Нагрівальні пристрої

+

Труби систем опалення

+

Труби систем водопостачання

+


Методи пошуку та локалізації джерел небезпечних радіосигналів
В практиці взагалі, і при використані приладу ST 031Р, використовують окрема або в поєднані два основних методи пошуку та локалізації джерел небезпечних радіосигналів. Це так звані «амплітудний метод» та метод «акустичної зав’язки».
«Амплітудний метод» ґрунтується на різкому зростані рівня сигналу, що приймається, при наближені антени прийому приладу до місця розміщення його джерела. Радіус зони виявлення джерела залежать від потужності випромінювального ним сигналом, направленості його антени та рівня фону електричного поля в точці розміщення антени прийому пристрою.
Після фіксації факту виявлення потенційно небезпечного радіосигналу слід рухатися в напрямку збільшення його рівня. Контроль за рівнем сигналу прийому необхідно виконувати по показам індикаторів рівня на екрані дисплею пристрою та по частоті появи звуків звукової сигналізації в режимі «TONE».
Метод «Акустичної зав’язки» ґрунтується на виникненні додатного акустичного зворотного зв’язку між мікрофоном «радіозакладки» та динаміком приладу ST 031Р. Обов’язково ввімкнення звукової сигналізації пристрою в режимі «AUD» для виводу на динамік демодульованого сигналу. Ефект «акустичної зав’язки» виникає тільки у відношенні «радіозакладки», в якій використовуються звичайні види модуляції – амплітудна та частотна (широкополосна та вузькополосна). Причому в випадку частотної модуляції ефект ґрунтується на наявності «паразитної» амплітудної модуляції в частотномодульованому сигналі (у випадку якісно виконаної «радіозакладки» ефект «акустозав’язки» буде достатньо слабким, навіть до повної відсутності).
Ознакою виникнення «акустозав’язки» є виникнення характерного «писку», тон та інтенсивність якого змінюється при наближені динаміку пристрою до мікрофону «радіозакладки».
Слід враховувати, що наявність характерного звуку при використані даного методу демаскує проведення робіт. Тому у випадку використання «радіозакладок» з дистанційним керуванням вони можуть бути виключені на час перевірки.
Раціональний вибір того чи іншого методу в багатьох випадках залежить від особливостей, що властиві потенційно небезпечним радіосигналам та їх джерелам.
Особливості потенційно небезпечних радіосигналів та їх джерел
Джерелами потенційно небезпечних радіосигналів є радіо мікрофони, телефоні радіоретранслятори, радіостетоскопи, приховані відеокамери з радіоканалом передачі інформації, радіо закладки в ПК, засоби просторового високочастотного випромінювання, несанкціоноване включення засобів зв’язку (радіостанції, радіотелефони, телефони с радіоподовжувачем).
Внаслідок великої різноманітності варіантів конструктивного та схемного виконання радіо мікрофонів саме для них характерний і широкий спект особливостей радіовипромінення.
Радіо мікрофони
Широке застосування мають радіомікрофони з параметричною стабілізацією частоти передавача. Основні особливості цих мікрофонів – великі межі вимірів несучої частоти (до декількох мегагерц). Тому для локалізації радіо мікрофонів такого типу найбільш доцільно використовувати метод «акустозав’язки».
Достатньо широко використовуються радіо мікрофони з кварцовою стабілізацією частоти та вузькополосною частотною модуляцією. Основні їх особливості полягають у невеликих межах вимірювання несучої частоти (до десятка кілогерц) та слабкому звуковому сигналі на виході амплітудного детектора приймача пристрою. Останнє визначається значно менші розміри зони виникнення «Акустозав’язок», тому для пошуку та локалізації такого типу джерел найбільш розумно використовувати амплітудний метод.
В якості високопрофесійних засобів отримання інформації використовують радіо мікрофони з винесеним передатчиком. Їх основна особливість – велика відстань встановленого мікрофону та власне радіо передатчика (навіть до виносу в інше приміщення). В цьому випадку необхідне поєднання методу «акустозав’язки» та амплітудного методу. Причому для локалізації мікрофона необхідно використовувати метод «акустозав’язки», а радіо передатчика – амплітудний метод.
Високопрофесійними засобами є, також, радіо мікрофони з закритими або маскованими радіоканалами. Їх основна особливість полягає в тому, що прийнятий та де модульований сигнал не несе в собі інформації про акустичний фон приміщення. Це визначається використанням для закриття (маскування) радіоканалу методів інверсії спектру, цифрових методів передачі та важких видів модуляції. Отже, в основі їх виявлення та локалізації має бути амплітудний метод з додаванням до нього аналізу осцилограм та спектрограм в режимах «OSC» та «SA», відповідно.
У радіомікрофонів, що використовуються при установці в автомобілях та інших транспортних засобах, виділяють дві основні особливості – підвищену потужність радіо передатчика та більш чистий, без ознак зовнішнього фону, де модульований сигнал (в силу звукоізоляційних особливостей та властивостей корпусу автомобіля). Інші особливості можуть проявлятися в залежності від способів стабілізації несучої частоти, що використовуються та видів модуляції.
Тому методи пошуку та локалізації таких радіо мікрофонів повністю аналогічні розглянутим вище.
Телефоні радіо ретранслятори
Не дивлячись на великий вибір варіантів виконання телефонних радіо ретрансляторів чітко виділяють дві їх групи по способу підключення до елементів телефонної лінії – з гальванічним контактом та без нього. При цьому гальванічне підключення може виконуватись як послідовно (в роз’єднання одного з дротів телефонної лінії), так і паралельно (одночасно до двох дротів телефонної лінії).
Телефоні радіотранслятори послідовного підключення відрізняються головною особливістю – появою в ефірі модульованого сигналу тільки при піднятій трубці телефонного апарату. При цьому явно прослуховується сигнал АТС («виклик», «зайнято»), звуки набору номера, розмови абонентів після встановлення з’єднання. Такий радіотранслятор принципово може бути встановлений, практично, на любій ділянці телефонної лінії (Корпус апарата, його трубка, розподільні коробки та щіти, власне дроти абонентської лінії). Локалізацію телефонних ретрансляторів даного типу найбільш вигідно з використанням амплітудний метод.
Це обумовлено тим, що телефоні апарати, що використовуються в наш час, мають достатньо чутливі мікрофони та, часто, режим гучномовного зв’язку. Використання методу «акустозав’язки» може призвести до неправдивих висновків про наявність встановленого телефонного радіотранслятора.
Телефоні радіотранслятори паралельного включення можуть мати два різновиди.
Перша з них передбачає реалізацію тільки функції ретранслятора. При цьому в режимі піднятої слухавки на радіочастоті прослуховуються сигнали АТС («виклик», «занято»), звуки набору номеру та розмов абонента. При покладеній трубці модуляція радіосигналу відсутня, може бути відсутнім і сама несуча частота. Такий радіо ретранслятор може принципово бути встановленим на любій ділянці телефонної лінії. Для локалізації закладок такого типу краще використовувати амплітудним методом з їх активізації шляхом підняття слухавок телефонного апарату.
У другій різновидності часто поєднують функції телефонного ретранслятора та радіо мікрофона, що живиться від телефонної лінії та забезпечує контроль акустики приміщення в режимі покладеної слухавки. Такі закладки встановлюються на елементах телефоної лінії в межах цікавлячого приміщення. Для їх локалізації при покладеній слухавці використовується метод «акустозав’язки» з використанням тестового звукового сигналу. В режимі піднятої слухавки для локалізації таких закладок краще використовувати амплітудний метод.
Необхідно мати на увазі, що радіо транслятори гальванічного підключення, як правило, не мають власних антен, а використовують замість них дроти телефонних ліній. В цьому випадку їх локалізація може бути виконана тільки амплітудним методом за рахунок виявлення розподілення максимумів рівня високочастотного електромагнітного поля вздовж телефонної лінії. Максимуми чергуються через половину довжини хвилі, а найближчій, по відношенню до передатчика, віддалений від нього на відстань чверті довжини хвилі.
Довжина хвилі визначається у відношенні з значенням частоти, «захопленої» часоміром приладу. Наприклад, при частоті випромінення 300МГц довжина хвилі складає 1 метр. Отже максимум випромінення для даного випадку буде повторюватись з періодом 0.5 метра, а місця найбільш ймовірної установки такого типу радіо ретрансляторів будуть знаходитись на відстані 25 сантиметрів від точки максимумів.
Телефоні радіо ретранслятори не гальванічного включення (індукційного зняття інформації) можуть бути встановлені на будь-якій ділянці телефонної лінії, як правило, поза цікавлячого приміщення на абонентській проводці без порушення ізоляції. Вони формують модульований радіосигнал тільки при піднятій слухавці телефонного апарата. При цьому прослуховуються сигнали АТС («виклик», «зайнято»), звуки набору номеру, розмови абонентів після встановлення з’єднання. Їх локалізація виконується амплітудним методом по мірі дослідження телефоної лінії на всьому її доступному відрізку.
Інші джерела потенційно небезпечних радіовипромінювань
Тут слід розглянути, в першу чергу, радіо стетоскопи, приховані камери з радіоканалом передачі інформації, радіо закладки в ПК, радіомаяки, засоби просторового високочастотного випромінювання, несанкціонованого включення засобів зв’язку (радіостанції, радіотелефони, телефони з радіоподовжувачами).
Основна особливість радіо стетоскопів полягає в тому, що встановлюються тільки з зовнішньої сторони поверхонь, що огороджують контрольоване приміщення, або на вихідних за межі трубах систем опалення, водопостачання та інших комунікацій. Для виявлення їх сигналів можна використовувати режим «AUD» та класифікацію «на слух», а для локалізації джерел радіовипромінювань – амплітудний метод з переміщенням пристрою в суміжні, вище та нижче розміщеного приміщення.
Приховані відеокамери з радіоканалом передачі інформації відрізняються тим, що сигнал, що випромінюється в радіодіапазоні, по структурі подібний до сигналу каналу яскравості передатчиків телевізійних передач. Цей сигнал є внутрішнім відносно перевіряє мого приміщення. Виявлення такого сигналу та локалізація його джерела використовують амплітудний метод, доповнюючи його змінюючи тон продетектованого сигналу в режимі «AUD» та аналізом змін структури сигналу в режимах «OSC» та «SA».
Радіо закладки в ПК використовуються для передачі зображення монітора та цифрових сигналів системного блоку та інших елементів фізичної архітектури комп’ютера. Основна їх особливість заклечається в тому, що сигнал, що передає зображення монітора, по структурі схожий на сигнал передатчика прихованої відеокамери, а в інших випадках має всі ознаки цифрової передачі. Основним для їх визначення та локалізації є амплітудний метод доповнюючи його аналізом зображення в режимах «OSC» та «SA».
Радіомаяки відрізняються тим, що їх радіовипромінювання не мають модуляції акустичним фоном приміщення (об’єкта), є неперервними або чітко вираженими періодично. Можлива модуляція тоном. Їх визначення може виконуватись амплітудними методом в поєднані з прослуховуванням сигналу в режимі «AUD», а локалізація – тільки амплітудним методом.
Засоби просторового високочастотного випромінювання є зовнішніми та використовуються для отримання інформації з приміщень шляхом орієнтації на нього (переважно через вікна) потужного гостроспрямованого проміння електромагнітного випромінювання високої частоти та отримання пере випромінювання (вже промодульованого) сигналу на частотах вищих гармонік. Основні особливості, що забезпечують можливість їх (засобів) виявлення та локалізації полягають в тому, що зондуючий сигнал є стабільним по частоті, його модуляція відсутня, рівень рівномірний (більш високий в області вікон, суттєво більш низький в коридорі та інших приміщеннях). Крім того, пере випромінений сигнал по частоті відповідає вищим гармонікам зондую чого сигналу та має модуляцію акустичним фоном приміщення. Тому виявлення таких засобів виконується амплітудним методом в поєднані з прослуховуванням сигналу в режимі «AUD», а локалізація напрямку випромінювання – тільки амплітудним методом.
Основною особливістю несанкціоновано включених на передачу радіостанцій, радіотелефонів та телефонів з радіоподовжувачем є значно менша, ніж в радіо мікрофонів чутливість вбудованого мікрофону. Крім того, в багатьох з них (особливо в радіотелефонів) використовуються складні методи модуляції. Це призводить до того, що в прийнятому та продетектованому радіосигналі або не прослуховується акустичний фон в приміщені, або «акустозав’язка» виникає в безпосередній близькості до тих засобів. Для їх пошуку та локалізації слід орієнтуватися на амплітудний метод.
Амплітудний метод перевірки наявності "мікрофонного ефекту" в засобах оргтехніки та побутової радіоелектронної апаратури
По відношенню до просторового високочастотного випромінювання основною є задача виявлення факту створення цього штучного каналу отримання інформації. Зазвичай ця задача вирішується в два етапи. На першому етапі виявляється факт випромінювання приміщення високочастотним сигналом. На другому етапі відслідковується відклик на зондуючий високочастотний сигнал. При цьому необхідно орієнтуватися на наступні моменти.
Гостроспрямований промінь електромагнітної енергії може бути сформований на дуже високих частотах (800(900МГц та вище). Особливості поширення радіохвиль цього діапазону (необхідність «прямої видимості» між джерелами випромінювання та опромінюваними предметами) визначають в якості основних джерел їх проникнення в контрольоване приміщення, в основному, віконні конструкції. Перевипромінюючими об’єктами можуть бути звичайні для даного приміщення технічні засоби, що володіють так званим мікрофонним ефектом. До них зазвичай відносять динаміки побутових гучномовців, акустичні системи навіть вимкнених аудіо пристроїв, телефоні апарати з електричним дзвінком та т.п. Перевипромінювання на частотах вищих (найчастіше другої або третьої) гармонік сигнал локалізує в безпосередній близькості від опромінюваних предметів та має модуляцію акустичним фоном приміщення.
Виходячи з цього може бути використаний наступний порядок роботи.
Для виявлення факту високочастотного опромінення почергово дослідити потенційно небезпечні віконні конструкції. Для цього піднести антену до внутрішнього скла на відстанні 5-10 см, зафіксувати рівень та частоту найбільш потужного сигналу. Ввімкнути режим «AUD» та «на слух» визначають наявність та особливості де модульованого сигналу. По графічному індикатору оцінити стабільність частоти випромінювання. Перейти в любе з сусідніх приміщень (орієнтованих вікнами в ту ж сторону) та повторити перевірку в районі кожного із вікон.
Високочастотне випромінювання можливо має місце, якщо:
Частота прийнятого сигналу лежить (або близька до) в межах вказаного діапазону;
Стабільність частоти висока;
Модуляція сигналу відсутня;
В сусідніх по відношенню до досліджуваного приміщеннях рівень сигналу, що приймається значно менший.
Для виявлення джерел перевипромінювання необхідно досить прискіпливо дослідити кожен з потенційно небезпечних предметів, розміщуючи антену пристрою в безпосередній близькості до нього. Основою для прийняття кінцевого, остаточного рішення про опромінення та про наявність в приміщені перевипромінюючих предметів є показання індикатора рівня пристрою ST 031Р та його частоміру, а також результати прослуховування в режимі «AUD». При цьому в якості основних ознак зазвичай розглядають фіксацію номіналу частоти кратному максимум третьої гармоніки опромінюючого сигналу, та ідентифікацію звукового сигналу в режимі «AUD» з акустичним фоном приміщення.
Перевірку ПЕВН на наявність в них «радіозакладок» доцільно проводити в останню чергу. Це обумовлено тим, що у включеному стані вони створюють достатньо інтенсивні побічні радіовипромінювання в діапазоні до 1000МГц та вище, тобто є джерелами підвищення електромагнітного фону, який може «маскувати» випромінювання радіо закладних пристроїв. При цьому необхідно мати на увазі, що «радіозакладки» можуть передавати як сигнали, що відповідають зображеним на екрані монітора, так і сигнали, що несуть цифрову інформацію, що обробляється елементами системного блоку. І ті, і інші сигнали мають достатньо чіткі зовнішні ознаки, що проявляються на їх осцилограмах «OSC». Перші по структурі подібні з сигналом передатчиків відеокамер, а другі являють собою чітко визначену імпульсну послідовність. Для виявлення сигналів «радіозакладок» необхідно переміщати антену пристрою ST 031Р навколо монітору та системного блоку, фіксуючи рівень сигналу, що приймається та покази частоміру. Наявність в ПЕВН «радіозакладки» та її роботі на передачу відповідають різке збільшення рівня отриманого сигналу та відносно висока стабільність частоти. В цьому випадку слід зафіксувати положення антени, якому відповідає максимальний рівень, включити «OSC» иа візуально оцінити сигнал. Для виключення помилкових висновків зрівняти його з осцилограмою побічних електромагнітних випромінювань монітору ПЕВМ(мал. 1)

Мал.1
Визначення місця встановлення «радіозакладок» виконується, крім того, шляхом послідовного включення та виключення монітору та системного блоку.
ЗАУВАЖЕННЯ: методика пошуку та локалізації несанкціоновано ввімкнених на передачу радіостанцій, радіотелефонів, телефонів з радіоподовжувачеми та радіомаяків повністю аналогічна методиці пошуку та локалізації радіо мікрофонів. Причому в переважній більшості випадків слід орієнтуватися на амплітудний метод з періодичним прослуховуванням демодульованого сигналу в режимі «AUD».