Compromiso de los métodos activos y pasivos de seguridad de la información vibroacústica.
Compromiso de los métodos activos y pasivos de protección de la información vibroacústica
A. Kondratyev, O. Klyanchin
Catálogo “Sistemas de seguridad 2005”
Proteger los datos de voz de posibles filtraciones a través de canales técnicos es una de las tareas más importantes para garantizar la seguridad de la información, tanto en las estructuras gubernamentales como comerciales.
Este artículo está dedicado al canal técnico más relevante para la fuga de información del habla: la vibroacústica.
Cualquier canal de fuga de información se forma sobre la base de tres componentes: transmisor (fuente de una señal peligrosa), medio de propagación de una señal peligrosa, receptor (dispositivo para recopilar información). El canal vibroacústico no es una excepción. Una señal peligrosa en este caso es el discurso de los interlocutores, es decir, información clasificada discutida en voz alta. El medio para la propagación de una señal peligrosa son las vallas hechas de materiales sólidos, las paredes, los vidrios de las ventanas y las comunicaciones por tuberías. Debido a su gran tamaño y longitud considerable, estas estructuras tienen las propiedades de una membrana y están sujetas a una fuerte influencia de las vibraciones sonoras. Debido a su capacidad de propagarse en estructuras sólidas, conductos de ventilación y conductos de aire, las vibraciones sonoras pueden transmitirse a distancias importantes del objeto.
Por lo tanto, para utilizar un canal de fuga de información vibroacústica, un atacante no necesita penetrar en las instalaciones protegidas; basta con acceder a las habitaciones adyacentes o a los sistemas de ventilación e instalar allí dispositivos de recopilación de información que conviertan las vibraciones de la estructura cerrada en eléctricas. unos.
MÉTODOS ACTIVOS PARA PROTEGER LA INFORMACIÓN DE VOZ
Como regla general, la implementación de un conjunto de medidas para proteger la información se lleva a cabo en locales que ya están en uso o que se encuentran en las etapas finales de construcción y acabado. En condiciones tan duras, es preferible el uso de métodos activos. Sin embargo, este enfoque tiene una serie de desventajas, en particular:
- costos financieros significativos para el diseño y creación de sistemas activos de ruido;
- instalación de sistemas de ruido activo distribuido, lo que implica un cambio inevitable en las soluciones interiores implementadas en los locales;
- Ruido acústico parásito provocado por los principios físicos de funcionamiento de los sistemas de ruido activo distribuido.
Implementación de métodos activos de protección de la información
En los últimos años, el mercado de medios técnicos para proteger la información vibroacústica se ha visto influenciado por diversas tendencias que han llevado a la aparición de una amplia variedad de dispositivos de este tipo.
Como regla general, un consumidor que se enfrenta a la tarea de implementar seguridad de la información vibroacústica se enfrenta al problema de elegir un sistema de seguridad para proporcionarla. Al mismo tiempo, la mayoría de los compradores se guían por los siguientes criterios: precio bajo, dimensiones mínimas y la cantidad de sensores de vibración conectados al generador. Desafortunadamente, con este enfoque no siempre es posible construir un sistema de protección de alta calidad. La eficacia de cualquier sistema de ruido vibroacústico suele depender de los siguientes parámetros básicos:
- coeficiente de rendimiento (eficiencia) de los transductores de vibración;
- la capacidad de ajustar el espectro de la señal de interferencia en bandas de octava;
- disponibilidad de un sistema de seguimiento del rendimiento.
La eficiencia de los transductores de vibración está determinada principalmente por el alcance efectivo de estos últimos, lo que afecta el número requerido de estos dispositivos y, en consecuencia, el costo del sistema, así como el nivel de interferencia acústica parásita. Cuanto mayor sea la eficiencia, mayor será la comodidad que se puede lograr cumpliendo con los estándares de protección de la habitación y se necesitarán menos convertidores. Existen dos tipos de transductores en el mercado: piezocerámicos y electromagnéticos.
Los transductores piezocerámicos (Fig. 1) tienen mayor eficiencia, bajos niveles de interferencia acústica parásita y un precio más elevado. Los electromagnéticos son inferiores a los primeros en cuanto a características, pero tienen un precio menor. Normalmente, la diferencia de coste entre los dos tipos de sensores es de aproximadamente un 10-40%. Además, como muestra la práctica, cuanto mayor sea el rango de acción, menor será el número necesario. Por tanto, el coste de un sistema con transductores piezocerámicos es menor que con uno electromagnético.
Figura 1—Transductor piezocerámico “KVP-8”
También vale la pena señalar que recientemente han aparecido transductores que no emiten interferencias acústicas parásitas en absoluto. Dichos dispositivos se instalan en el sitio durante su construcción o renovación importante y se montan directamente en las paredes. Gracias a este método de instalación, es posible lograr la mejor adaptación de los transductores y eliminar por completo las interferencias acústicas parásitas.
La capacidad de ajustar el espectro de la señal de interferencia en bandas de octava (ecualizador) le permite generar de manera óptima la señal de interferencia para cumplir con los requisitos de protección de las instalaciones, además de garantizar la comodidad en el trabajo. Hoy en día, casi todos los sistemas existentes en el mercado cuentan con esta función. Por tanto, el nivel final de interferencia acústica parásita depende en gran medida de la correcta configuración (ajuste) del sistema junto con su configuración correctamente seleccionada.
El monitoreo de la eficiencia de la operación permite monitorear la implementación de estándares para la protección de las instalaciones durante el funcionamiento de los dispositivos de ruido vibroacústico. Esto se garantiza mediante la instalación de un amplio sistema de medición del nivel de señal en las estructuras de cerramiento. El uso de estos sistemas garantiza la solución de las siguientes tareas:
- monitoreo del rendimiento de los convertidores y del sistema en su conjunto;
- supervisión del cumplimiento de los requisitos de protección de las instalaciones.
Si la primera tarea no requiere requisitos serios para el sistema de control y ya existen dispositivos en el mercado en los que se ha implementado, entonces para resolver la segunda tarea es necesario utilizar dispositivos de medición de precisión (sonómetros) de 0-1. clase de precisión, lo que aumenta significativamente el costo del sistema.
Habiendo considerado las características principales de los sistemas de ruido vibroacústico, debemos abordar sus funciones adicionales, que incluyen:
- activación del sistema por voz (por la presencia de una señal);
- Implementación modular del sistema.
Sistema de activación por voz (inicio acústico)
Este sistema está diseñado para controlar un sistema de ruido vibroacústico. Básicamente, el disparador acústico analiza el nivel de las señales acústicas en la habitación y, si supera un umbral predeterminado, activa el sistema de ruido vibroacústico. El uso de estos sistemas puede ser útil en condiciones de fuertes interferencias acústicas parásitas causadas ya sea por ajustes incorrectos o configuración incorrecta del sistema de protección, o por una alta permeabilidad acústica de las estructuras de cerramiento. Activando el sistema de protección sólo en el momento de las negociaciones, es posible reducir el período de exposición al ruido acústico parásito de las personas en las instalaciones protegidas.
La aparición de estos sistemas en el mercado ha planteado muchas dudas sobre su eficacia. El problema es que las directrices no contienen requisitos sobre el nivel mínimo de señal acústica al que debe tener lugar la activación. Y la cuestión del nivel más preferible sigue abierta. Cuando selecciona un umbral de respuesta bajo, el sistema de protección se activará ante cualquier crujido, por ejemplo, el sonido de los papeles al moverse. Por el contrario, un umbral elevado crea el riesgo de que el sistema no se active en el momento de discutir información clasificada.
Implementación modular de un sistema de ruido vibroacústico
Esta solución supone que cada convertidor tiene su propio generador de ruido incorporado. En este caso, desaparece la necesidad de un generador estacionario y solo se suministra energía a los convertidores. Pero las pequeñas dimensiones del generador provocan una serie de desventajas características, por ejemplo:
- falta de capacidad para ajustar el nivel de la señal en bandas de octava;
- baja calidad de la señal de interferencia, ya que se genera digitalmente;
- corto alcance debido a la potencia limitada del generador incorporado;
- Grandes dimensiones del convertidor, que pueden alterar el diseño interior tanto de toda la habitación como de las ventanas en particular.
MÉTODOS PASIVOS PARA PROTEGER LA INFORMACIÓN DEL HABLA
Las desventajas que surgen al utilizar métodos de protección activa se pueden minimizar y, en algunos casos, eliminar por completo mediante el uso de enfoques especiales. Se basan en el uso de una amplia gama de métodos pasivos para proteger la información del habla.
Por métodos pasivos se entiende un conjunto de actividades de diseño, construcción e instalación destinadas a finalizar:
- estructuras de cerramiento (paredes, pisos, techos, ventanas, puertas) del local;
- sistemas de ingeniería (suministro y ventilación por extracción, calefacción, aire acondicionado);
- Sistemas cableados para diversos fines.
Al realizar los trabajos anteriores, es posible alcanzar niveles adecuados de aislamiento acústico y vibratorio y reducir los niveles de señales peligrosas que surgen debido a transformaciones acústico-eléctricas, lo que, a su vez, permite reducir significativamente y, en algunos casos, por completo. abandonar el uso de métodos activos de reducción de ruido.
Teniendo en cuenta la importante experiencia en el uso de métodos de protección pasiva (de construcción), es posible evaluar comparativamente los aspectos positivos y negativos de ambos enfoques, así como las áreas de su aplicación óptima.
Desarrollo e implementación de un conjunto de métodos pasivos
El desarrollo e implementación de métodos pasivos de seguridad de la información lo lleva a cabo el contratista e incluye el siguiente conjunto de actividades:
- análisis de documentación arquitectónica, de construcción y de diseño para sistemas de soporte de ingeniería, así como cableado sistemas para diversos fines;
- desarrollo de una parte especial de documentación de arquitectura, construcción y diseño para sistemas de soporte de ingeniería;
- supervisión por parte del diseñador de los trabajos de construcción e instalación en la ejecución de una parte especial de los proyectos;
- Estudios instrumentales especiales de las soluciones implementadas con el fin de determinar la adecuación de las medidas adoptadas.
Análisis de documentación arquitectónica y constructiva
Este evento implica identificar áreas potencialmente peligrosas en términos de fuga de información de voz a través de canales técnicos. A partir de los resultados del análisis se forma un conjunto de medidas para la protección pasiva de determinadas zonas y se desarrolla un apartado especial para la construcción y equipamiento de locales protegidos.
El desarrollo de una sección especial es obligatorio, independientemente de la complejidad y escala del trabajo realizado como parte de la construcción o reconstrucción de la instalación. Por lo tanto, al finalizar el trabajo, el cliente recibe un conjunto completo de documentación conforme a obra para la construcción y equipamiento de las instalaciones, lo que simplifica significativamente el funcionamiento posterior de la instalación.
Supervisión del diseñador y control instrumental
Además del desarrollo de una sección especial sobre construcción y equipamiento de locales protegidos, es obligatorio realizar la supervisión (técnica) del diseñador de los trabajos de construcción e instalación. Una característica importante de estas actividades es que es necesario transmitir a las organizaciones de construcción todos los matices del trabajo con énfasis en garantizar el nivel requerido de aislamiento acústico y vibratorio de las estructuras de cerramiento, así como de los elementos de los sistemas de soporte de ingeniería. Además del seguimiento visual del progreso de los trabajos de construcción e instalación, se requiere un control instrumental adecuado, que se lleva a cabo en las distintas etapas de la preparación de la construcción de la instalación;
Combinación de métodos pasivos y activos
En los casos en que los métodos pasivos no sean suficientes para garantizar el nivel adecuado de protección, se utilizan métodos activos de reducción de ruido cuyo uso, cuando se configura correctamente, no empeora la situación acústica en la habitación protegida.
El diseño de sistemas distribuidos de ruido activo, al igual que otros sistemas cableados, implica el desarrollo de conductos, redes de cables, generadores y equipos terminales. Durante la fase de construcción y renovación, existe una oportunidad única de diseñar conductos ocultos y útiles. Estas obras permitirán en definitiva obtener un sistema de protección distribuida sin cambiar las soluciones interiores implantadas en la instalación.
Al diseñar y desarrollar un bloque de locales protegidos, es posible crear una única sala de hardware: un centro de control, que enciende los sistemas y señala su operatividad, lo que simplifica significativamente el funcionamiento de todos los sistemas
Aspecto financiero del uso de métodos pasivos
El desarrollo y la implementación de métodos pasivos para proteger un objeto conduce a un ligero aumento en el costo de los trabajos de diseño, construcción e instalación y no se asignará significativamente a partidas de gastos en la escala de toda la construcción o reconstrucción. Al mismo tiempo, la máxima implementación de métodos pasivos conducirá a ahorros significativos en el equipamiento de los sistemas de protección activa contra el ruido, en su instalación, así como en el laborioso proceso de configuración.
Implementación de métodos pasivos
Sin duda, los métodos de protección pasiva son indispensables a la hora de realizar medidas de seguridad para puertas. En este caso, la mayoría de las veces para locales protegidos de niveles bajos y medios, se utiliza una combinación de métodos pasivos, que consiste en mejorar el aislamiento acústico de las hojas de las puertas (el uso de hojas de puerta bastante gruesas hechas de madera monolítica, así como suaves sellos a lo largo del contorno de su contacto, instalación de umbrales) y activos mediante el uso de columnas de ruido. Según los requisitos del cliente, para locales de alto nivel a menudo es necesario utilizar únicamente métodos pasivos. Luego se complementa lo anterior realizando los paneles de las puertas multicapa, con la inclusión de capas absorbentes de sonido y vibraciones; Al terminar los vestíbulos, se utilizan materiales que absorben el sonido y las vibraciones. Las puertas realizadas de esta manera permiten una absorción acústica de al menos 60-70 dB, lo que cumple con los más altos requisitos de seguridad.
En el marco de los métodos pasivos, se han probado muchas soluciones técnicas que han demostrado una alta eficiencia en términos de protección contra fugas a través de los canales de ventilación (Fig. 2). longitud de aproximadamente 2 m Como lo demuestra la práctica, los filtros acústicos de varios modelos existentes en el mercado con su longitud lineal de aproximadamente 2 m proporcionan una atenuación de aproximadamente 40-50 dB y, por lo tanto, seguridad para este canal.
Figura 2: práctica implementación de protección “pasiva” del sistema de ventilación
Hablando de la protección de locales contra fugas a través de canales acústicos y vibratorios a través de estructuras limitadoras, cabe señalar que hasta hace poco no existía una amplia gama de soluciones en el campo de los métodos pasivos. La situación ha cambiado con la llegada de materiales de acabado y al mismo tiempo fonoabsorbentes con una textura y color de superficie muy diversos y valores bastante buenos del coeficiente de absorción acústica. Hoy en día, es muy posible diseñar y fabricar no solo capital (ladrillo, hormigón), sino también estructuras delimitadoras livianas (tabiques, paredes) con un cierto grado de aislamiento acústico y vibratorio, garantizando el cumplimiento de los requisitos para el cumplimiento de la seguridad de la información en las instalaciones. de alta categoría de importancia.
Lo mismo se aplica a los revestimientos de techos y suelos. Aquí, la protección a través del canal acústico, por regla general, no es tan relevante, y bloquear el canal vibroacústico mediante métodos activos resulta bastante laborioso.
De particular interés es la provisión de seguridad a través de un canal de vibración que utiliza medios optoelectrónicos (láser) para escuchar la voz a distancia en ventanas de vidrio. No existen métodos pasivos distintos del uso de persianas opacas exteriores. Y su uso puede ser cuestionado. Para este canal, los métodos activos siguen siendo el líder indiscutible.
MÉTODOS ACTIVOS Y PASIVOS EN COMPARACIÓN
Al analizar los métodos activos y pasivos modernos, podemos resaltar los siguientes pros y contras de cada enfoque.
Las ventajas de los sistemas de ruido activo son las siguientes:
- coste de ventas iniciales relativamente bajo;
- la capacidad de ajustar señales ruidosas, reduciendo el ruido espurio;
- la capacidad de brindar seguridad a casi cualquier habitación;
- facilidad de transferir el sistema a un nivel diferente de seguridad.
Sin embargo, los métodos activos tienen una serie de desventajas, que incluyen:
- ruido acústico parásito (que disminuye, pero no desaparece cuando el sistema se configura profesionalmente);
- la imposibilidad de ocultar por completo las medidas de protección;
- la necesidad de encender y apagar el sistema de protección (durante el período de un evento cerrado);
- la seguridad de las instalaciones está garantizada sólo si hay un suministro eléctrico normal en las instalaciones;
- verificación instrumental periódica de la eficiencia y, eventualmente, ajuste;
- La confiabilidad del sistema está determinada por la confiabilidad de los generadores de ruido y los sensores de ruido.
Las ventajas indiscutibles de los métodos pasivos de protección de la información son las siguientes:
- ausencia de ruidos acústicos espurios en el área protegida;
- alta confiabilidad temporal y estabilidad de los parámetros de absorción de sonido y vibraciones;
- completo secreto de las medidas de protección aplicadas;
- protección constante del local durante un período de tiempo determinado;
- la seguridad del local no depende de la disponibilidad de suministro eléctrico;
- aumentar el confort del local (reduciendo el nivel sonoro general).
En comparación con las ventajas de los métodos pasivos, tienen muchas menos desventajas, entre las que se encuentran las siguientes:
- el uso completo de este tipo de métodos de seguridad de la información solo es posible durante la construcción o reparaciones importantes en los locales protegidos;
- Los cambios en los parámetros de seguridad del local suelen estar asociados a obras de construcción.
CONCLUSIÓN
Por lo tanto, al desarrollar diversas soluciones para garantizar la protección de la información del habla contra fugas a través de canales acústicos y vibroacústicos, es aconsejable para operar con diversos métodos y medios de protección. Sin embargo, no debemos olvidarnos de otros canales para filtrar información de voz, que no son menos peligrosos, pero este es el tema para otro artículo.
Acerca de los autores: Kondratyev A.V., jefe del laboratorio de investigación especial del Instituto Central de Investigaciones Científicas «MASKOM»; Klyanchin O.S., Jefe del Departamento de Sistemas de Seguridad Integrados del Instituto Biológico Central «MASKOM»