Способ оценки защищенности информации от утечки при её передаче в цифровой форме

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ СПОСОБ ОЦЕНКИ ЗАЩИЩЕННОСТИ ИНФОРМАЦИИ ОТ УТЕЧКИ ПРИ Е ПЕРЕДАЧЕ В ЦИФРОВОЙ ФОРМЕ(71) Заявитель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(72) Авторы Железняк Владимир Кириллович Рябенко Денис Сергеевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Полоцкий государственный университет(56)2350023 1, 2009.2277728 1, 2006. ЖЕЛЕЗНЯК В.К. Защита информации от утечки по техническим каналам. Санкт-Петербург ГУАП, 2006. - С. 172174. ХОРЕЕВ А.А. Специальная техника. М., 2007. -4. - С. 55, 58-59.(57) Способ оценки защищенности информации от утечки при ее передаче в цифровой форме, при котором устанавливают источник испытательного сигнала в точке размещения источника полей рассеивания сигнала системой передачи информации, а приемник - в точке приема полей рассеивания передаваемого сигнала, моделируют передачу цифровой информации путем подачи испытательного сигнала в виде суммированной с шумом периодической последовательности однополярных прямоугольных импульсов с частотой дискретизации, соответствующей частоте дискретизации системы передачи информации, кратно на ее вход, а в точке приема полей рассеивания передаваемого сигнала принимают,-кратно запоминают, синхронно накапливают, нормируют делением амплитуды накапливаемых импульсов на , считывают путем перемножения принятого испытательного сигнала с пачкой счетных импульсов, формируемой путем перемножения периодической последовательности прямоугольных импульсов, частота которых выше частоты 16924 1 2013.04.30 испытательного сигнала, с испытательным сигналом, измеряют энергию бита испытательного сигнала и спектральную плотность мощности шума, вычисляют отношение сигнал/шум и пропускную способность канала утечки информации, образованного полями рассеивания испытательного сигнала, сравнивают полученные значения с нормированными и по допустимому порогу их отличия от нормированных значений судят о защищенности или незащищенности информации от утечки. Изобретение относится к области защиты информации и может быть использовано для оценки защищенности цифровых каналов связи, систем передачи информации от утечки полезного сигнала. Известен способ оценки защищенности информации от утечки при передаче ее в цифровой форме 1, который представлен в способе кодово-импульсной модуляции и детектирования передаваемого сигнала. В данном способе на передающей стороне преобразуют аналоговый сигнал в цифровую форму методом аналого-цифрового преобразования, каждое двоичное число передается в отдельности 1 - импульсом с длительностьюи амплитудой , а 0 - отсутствием импульса. На приемной стороне используют приемник,который вначале должен проинтегрировать или усреднить принимаемый сигнал в течение каждого импульсного интервала с помощью согласованного фильтра с широкой полосой пропускания, в результате чего среднеквадратичное значение шумов на выходе приемника равно отношению постоянной спектральной плотности мощности шума и длительности импульса 0/. Отклик согласованного фильтра на полезный сигнал в принимаемом сигнале представляет собой последовательность треугольников. Если импульсы 0 и 1 равновероятны, то средняя мощность передаваемого сигнала равна 0,52. Недостатком известного способа является широкая полоса пропускания, в результате чего возникает повышенный уровень шумов на выходе приемника. Это затрудняет распознавание принимаемого сигнала при высокой вероятности ошибок. В качестве прототипа выбран способ оценки защищенности информации, который выражен способом оценки качества маскирующего акустического (виброакустического) шума 2, в котором принимают в течение времени 10 с маскирующий шум, преобразуют его в электрический сигнал, осуществляют дискретизацию отсчетов мгновенных значений электрического сигнала, измеряют для всех дискретных моментов времени(1,) уровни напряжений электрического сигнала , выбирают среди всех измеренных значений максимальныйи минимальный иуровни напряжения сигнала,разбивают весь диапазон измеренных значений напряжения электрического сигнала науровней, в которых напряжение-го уровня вычисляют по формуле(-/2),где 1,- номер уровня напряжения электрического сигнала- количество уровней напряжения электрического сигнала подсчитывают в течение интервала времениколичествопересечений электрическим сигналом каждого -го уровня, рассчитывают количествопересечений электрическим сигналом всех уровней по формуле 16924 1 2013.04.30 строят гистограмму закона распределения мгновенных значений электрического сигнала 1,, вычисляют с использованием гистограммы средневзвешенное значение ср напряжения электрического сигнала на интервале ,по формуле вычисляют с использованием гистограммы среднеквадратическое значениенапряжения электрического сигнала на интервале ,по формуле вычисляют с использованием гистограммы энтропиюзакона распределения мгновенных значений напряжений электрического сигнала по формуле вычисляют энтропийный коэффициент качествамгновенных значений напряжений электрического сигнала относительно эталонного нормального закона распределения мгновенных значений напряжений электрического сигнала по формуле,2 2 согласно изобретению, вычисляют для всех дискретных значений времени(1,) уровень напряженияогибающей электрического сигнала по формуле 2 2 , где- уровень напряжения электрического сигнала для -го момента времени,, 1 выбирают среди всех вычисленных значений максимальныйи минимальныйуровень напряжения огибающей электрического сигнала, вычисляют количество уровней 0 напряжения огибающей электрического сигнала по формуле, разбивают весь диапазон значений напряжения огибающей электрического сигнала на 0 уровней, в которых напряжение 1 1-го уровня вычисляют по формуле 1(1-0/2),где 11,- номер уровня напряжения огибающей электрического сигнала 0 - количество уровней напряжения огибающей электрического сигнала,подсчитывают количество пересечений 0 огибающей электрического сигнала каждого 1-го уровня, рассчитывают количество 0 пересечений огибающей электрического сигнала всех уровней по формуле 0 рассчитывают вероятностипересечения огибающей электрического сигнала каждого 1 го уровня по формуле 0 0,0 0 16924 1 2013.04.30 строят гистограмму закона распределений значений напряжения огибающей электрического сигнала 0 ( 1 ) (11,0 ) , рассчитывают с использованием гистограммы второй мо 2 мент 0 закона распределения значений напряжения огибающей электрического сигнала по формуле 2 0 рассчитывают с использованием гистограммы математическое ожиданиенатурального логарифма значений напряжения огибающей электрического сигнала по формуле 0 вычисляют с использованием гистограммы энтропию Н 0 закона распределения значений напряжений огибающей электрического сигнала по формуле 0 вычисляют энтропию Нр эталонного релеевского закона распределения по формуле 2- параметр релеевского закона распределения 0,577 - постоянная Эйлера,вычисляют энтропийный коэффициент качества 0 огибающей электрического сигнала по формуле вычисляют энтропийный коэффициент качествамаскирующего шума по формуле 0 ,используют полученное значениеэнтропийного коэффициента качества для оценки качества маскирующего шума. Недостатки прототипа оценка только шумовых параметров сигнала использование только для защиты акустической речевой информации при ее передаче по каналам связи. Задачей настоящего изобретения является повышение достоверности оценки защищенности информации при передаче ее в цифровой форме анализ защищенности информации при ее передаче. Поставленная задача решается тем, что в способе оценки защищенности информации от утечки при ее передаче в цифровой форме, в котором устанавливают источник испытательного сигнала в точке размещения источника полей рассеивания сигнала системой передачи информации, а приемник - в точке приема полей рассеивания передаваемого сигнала, моделируют передачу цифровой информации путем подачи испытательного сигнала в виде суммированной с шумом периодической последовательности однополярных прямоугольных импульсов с частотой дискретизации, соответствующей частоте дискретизации системы передачи информации, -кратно на ее вход, а в точке приема полей рассеивания передаваемого сигнала принимают, -кратно запоминают, синхронно накапливают,нормируют делением амплитуды накапливаемых импульсов на , считывают путем пере 4 16924 1 2013.04.30 множения принятого испытательного сигнала с пачкой счетных импульсов, формируемой путем перемножения периодической последовательности прямоугольных импульсов, частота которых выше частоты испытательного сигнала, с испытательным сигналом, измеряют энергию бита испытательного сигнала и спектральную плотность мощности шума,вычисляют отношение сигнал/шум и пропускную способность канала утечки информации, образованного полями рассеивания испытательного сигнала, сравнивают полученные значения с нормированными и по допустимому порогу их отличия от нормированных значений судят о защищенности или незащищенности информации от утечки. На фиг. 1 представлена общая структура построения системы передачи информации,на фиг. 2 - упрощенная структурная схема реализации заявляемого способа. Сущность способа заключается в передаче информации цифровой системой передачи информации (фиг. 1), а именно в моделировании передачи информации испытательным сигналом в виде периодической последовательности однополярных прямоугольных импульсов с частотой дискретизации, соответствующей частоте дискретизации системы передачи информации, а в точке приема полей рассеивания передаваемого сигнала принимают, -кратно запоминают, накапливают, нормируют делением амплитуды накапливаемых импульсов на , перемножают принятый испытательный сигнал с пачкой счетных импульсов, считывают, измеряют энергию бита сигнала и спектральную плотность мощности шума, вычисляют параметры, необходимые для сравнения с нормированными. В систему передачи информации (фиг. 1) входят передатчик/приемник, линия связи,например проводная, и приемник/передатчик. Ниже рассматривается функционирование системы передачи информации и определение защищенности передаваемой информации,где в качестве передатчика используется источник испытательного сигнала 1 (фиг. 2),приемника - приемник сигнала 2 вместе с элементами запоминания, накопления, нормирования (фиг. 2), а линия связи в данном случае моделируется подачей на вход приемника просуммированного испытательного сигнала с белым гауссовым шумом. Сущность способа поясняется фиг. 2 - примером упрощенной структурной схемы реализации способа, где 1 - источник испытательного сигнала, 2 - генератор шума, 3 генератор счетных импульсов, 4 - сумматор, 5 - перемножитель, 6 - среда распространения, 7 - измеритель уровня шума, 8 - приемник сигнала, 9 - согласующий каскад, 10 - синхрогенератор, 11 - накопитель, 12 - вычислитель вероятности ложного срабатывания, 13 измеритель энергии сигнала, 14 - вычислитель отношения сигнал/шум, 15 - вычислитель пропускной способности сигнала, 16 - сравнивающее устройство, 17 - устройство принятия решения. Способ осуществляют следующим образом. Устанавливают источник испытательного сигнала 1 в точке размещения источника полей рассеивания сигнала цифровой системой передачи информации. Источником испытательного сигнала 1 формируют периодическую последовательность однополярных прямоугольных импульсов с частотой дискретизации,соответствующей частоте дискретизации системы передачи цифровой информации. Данную последовательность суммируют с шумом и -кратно подают на вход приемника сигнала 8. Для дальнейшей обработки принятого сигнала в точке приема полей рассеивания передаваемый сигнал принимают приемником 8, -кратно запоминают, синхронно накапливают накопителем 11, нормируют делением амплитуды накапливаемых импульсов на . Принятый испытательный сигнал перемножителем 5 перемножают с пачкой счетных импульсов. Данную пачку счетных импульсов формируют путем перемножения перемножителем 5 периодической последовательности прямоугольных импульсов 3, частота которых выше частоты испытательного сигнала, и самого испытательного сигнала 1. Далее производят определение и вычисление следующих параметров сигнала вероятность ложного срабатывания в блоке 12, энергия сигнала 13, отношение сигнал/шум 14, пропускная способность 15. В сравнивающем устройстве 16 производят вычисление отличия данных параметров от нормированных значений. По разнице между полученными при измерении 16924 1 2013.04.30 параметрами и нормированными значениями параметров в устройстве принятия решения 17 производят оценку защищенности информации, передаваемой по цифровым системам передачи информации. Использование предлагаемого способа позволит получить повышение достоверности оценки защищенности информации при передаче ее в цифровой форме и проанализировать защищенность информации при ее передаче. Источники информации Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.