Не дать "жучкам" ни единого шанса

Одним из направлений автоматизированного радиоконтроля (АРК) является поиск и выявление специально организованных и потенциальных радиоканалов утечки информации. С помощью техники АРК решаются такие важные задачи, как: 

• выявление активных средств негласного съема акустической информации (АСНСАИ) и локализация их местоположения в пределах одного контролируемого помещения и во всех помещениях учреждения;
• выявление потенциальных и специально организованных радиоканалов утечки информации (например, цифровых радиозакладываемых устройств);
• выборочный и регулярный контроль загрузки диапазона, выявление и анализ новых излучений, оценка их опасности для учреждения;
• выборочный и регулярный контроль переговоров штатных радиосредств учреждения, протоколирование и накопление данных для последующего анализа;
• контроль мобильных средств на маршруте следования (например, инкассаторских машин) с отображением на картографическом фоне и подача сигнала тревоги в необходимых случаях.

Решение большинства из поставленных задач основывается на результатах выполнения следующих основных функций, которые должна обеспечивать аппаратура АРК: 

• панорамный анализ в реальном масштабе времени (РМВ) с высокой скоростью и разрешающей способностью в условиях сложной электромагнитной обстановки, оценка параметров излучений;
• протоколирование (регистрация) в течение длительного времени амплитудно-частотно-временной загрузки исследуемого диапазона с привязкой к абсолютному времени на момент регистрации и местоположению аппаратуры АРК;
• пеленгование источников радиоизлучений, определение их местоположения и отображение на картографическом фоне;
• создание баз данных и сопоставление зарегистрированных данных с эталонами, хранящимися в базах
• сканирующий прием на отдельных участках диапазона и на фиксированных частотах, прослушивание в РМВ, запись демодулированных сигналов одновременно со служебными параметрами (частота, время, уровень сигнала и т.п.) и последующее их воспроизведение;
• анализ в РМВ и запись (регистрация) радиосигналов одновременно со служебными параметрами с возможностью последующего анализа их тонкой структуры;
• статистический анализ зарегистрированных данных загрузки диапазона с возможностью протоколирования интегральных по каждому радиоканалу (источнику), сравнение с базами данных и выявление корреляционных частотно-временных взаимосвязей между радиоканалами
• технический анализ тонкой структуры радиосигналов, оценка параметров.

Главная сложность для потребителя техники АРК заключается в выборе аппаратуры, способной обеспечить выполнение указанных функций с высоким качеством в соответствии с адекватными алгоритмами решения каждой из задач радиоконтроля. Именно сочетание качественной аппаратуры с удачными алгоритмами обработки позволяет в наибольшей степени автоматизировать выполнение задач радиоконтроля, минимизировать время выполнения задачи и участие в ней оператора. 

В данной статье сделан упор на средства и алгоритмы обнаружения и локализации АСНСАИ в помещениях, пути повышения их эффективности 
  

Источники радиоизлучения в рабочем диапазоне.

Рабочий диапазон, практически используемый для передачи по радиоканалам АСНСАИ, составляет от 30 до 2000 МГц. На более низких частотах сильно возрастают размеры антенны, что затрудняет их маскирование. С повышением частоты сильно возрастает затухание радиосигнала, а распространение радиоволн все в большей степени подчиняется законам геометрической оптики, что усложняет обслуживание АСНСАИ. 

Задача выявления радиоканалов утечки информации решается в условиях продолжающегося интенсивного роста загрузки диапазона, обусловленного: вводом новых систем подвижной радиосвязи ведомственного и общего назначения с динамическим распределением частот, увеличением числа стационарных и мобильных радиостанций и передатчиков с фиксированным распределением частот, умышленным и неумышленным использованием нелицензионных радиотелефонов и радиостанций, отклонением параметров радиостанций от заданных и ростом числа помех промышленного происхождения. Все эти факторы привели к тому, что в большинстве крупных промышленных центров еще совсем недавно практически свободный эфир оказался перенасыщенным и процесс увеличения загрузки продолжается. 

Несанкционированное использование АСНСАИ для добывания компромата на конкурентов и промышленного шпионажа, несмотря на введение Закона РФ “Об оперативно-разыскной деятельности”, регламентирующего порядок разработки, производства и применения специальных технических средств, предназначенных для негласного получения информации, продолжается. Существенно вырос ассортимент специальных средств съема информации, улучшились их ТТХ (увеличилась верхняя граница диапазона частот, дальнейшее распространение получают радиомикрофоны со скремблированием, с различными видами модуляции, благодаря использованию акустоматов увеличивается срок непрерывного (без смены источника питания) использования, возросла экономичность. 

Совершенствуются методы использования средств несанкционированного съема акустической информации 

• дальнейшее применение получают АСНСАИ с дистанционным управлением;
• АСНСАИ целевого назначения изготавливают и устанавливают с учетом реальной электромагнитной обстановки в месте предполагаемого использования, что практически исключает их обнаружение простыми средствами;
• АСНСАИ камуфлируются в предметы бытового назначения;

Все эти факторы затрудняют работу подразделений служб безопасности по выявлению и закрытию каналов утечки акустической информации и требуют использования самых современных средств контршпионажа. 
  

Аппаратура обнаружения радиомикрофонов.

Параллельно с развитием АСНСАИ идет развитие аппаратуры выявления радиоканалов утечки акустической информации. При отборе средств для обзора предпочтение отдавалось: 

• аппаратуре, основанной на использовании высококачественных узкополосных трактов частотной селекции, т.к. по мнению автора использование широкополосных приемников прямого усиления, индикаторов поля, цифровых частотомеров и т.п. не решает задачи в полном объеме и может принести положительный результат только при благоприятной ЭМО, что не характерно для большинства учреждений, находящихся в промышленных центрах, с учетом реальной загрузки диапазона;
• аппаратуре, обеспечивающей автоматическое обнаружение и идентификацию излучений или минимальное участие оператора в процессе выявления, как более соответствующей “особенностям национальной охоты” российского пользователя.

Ядро подавляющего числа известных средств АРК составляют автоматизированные промышленные радиоприемные устройства (АРПУ) со сравнительно высокими техническими характеристиками по частотной избирательности и ширине рабочего диапазона частот, блоки собственного изготовления для обработки сигналов и стандартные ПЭВМ с пакетом регулярно обновляемых программ спецматобеспечения, на которые возлагаются, в основном, задачи управления РПУ, отображения, сбора и накопления данных. 

Условно существующие средства обнаружения, отвечающие поставленным критериям, можно разделить на несколько групп, отличающихся функциональными возможностями. 

• Средства, обеспечивающие скорость анализа, определяемую скоростью перестройки используемого радиоприемного устройства.
• Средства, обеспечивающие обнаружение и идентификацию излучений с повышенной скоростью анализа;
• В отдельную группу выделены средства, обеспечивающие комплексную проверку учреждения с NN помещениями на наличие в каждом из помещений АСНСАИ, в т.ч. проверку проводных сетей (электросети, радиотрансляции, проводных сетей с нулевым потенциалом, например, датчиков температуры и т.д.).

Особенности выявления АСНСАИ с цифровыми видами модуляции в данной статье не рассматриваются. 

Основные ТТХ средств первой группы представлены в таблице 1.   Табл. 1

Особенностью средств данной группы является сравнительно низкая скорость перестройки (15 - 30 шагов/с), свойственная используемым РПУ. Обнаружение и идентификацию радиомикрофонов в первых трех изделиях осуществляется на основе взаимокорреляционной обработки демодулированного сигнала с выхода радиоприемного устройства и специально подобранного тестового акустического сигнала. Для повышения надежности идентификации используется перепроверка по гармоникам обнаруженного излучения. 

Длительность первоначального сканирования для сбора и проверки радиообстановки в диапазоне от 30 МГц до 2 ГГц в комплексе “Дельта” составляет не более 50 минут, при этом время анализа одной дискретной частоты - 0.4 сек. Для обнаружения и пеленгации радиомикрофонов в помещении реализован оригинальный алгоритм аналогово-цифровой обработки, обеспечивающий (по данным каталога) вероятность ложного срабатывания на одно измерение не более 10^(-6). Другой характерной особенностью аппаратуры Дельта является возможность точного определения координат идентифицированного радиомикрофона в трехмерном пространстве на площади до 120 кв. м. 

  
ТТХ средств второй группы представлены в таблице 2.  Табл. 2

Аппаратура OSC-5000 ф. Research Electronics, Inc. (с АРПУ собственного изготовления) по существу представляет собой 

Средства третьей группы представлены в таблице 3. В состав данного вида средств входит аппаратура центрального пульта и оборудование, размещаемое в контролируемых помещениях. 

Табл. 3

Как отмечалось выше эффективность конкретного средства определяется его возможностями автоматизации процесса выявления излучений АСНСАИ в условиях сложной ЭМО. Краткий объем статьи не оставляет возможностей для детального анализа особенностей алгоритмов различных видов аппаратуры. Возможности и алгоритмы автоматического обнаружения радиомикрофонов, пути повышения их эффективности показаны на примере получившей сравнительно широкое распространение серийно выпускаемой аппаратуры АРК-Д1. 

                                           ПУТИ    СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ    АППАРАТУРЫ

Повышение быстродействия.

Уменьшение возможного урона от использования АСНСАИ связано в первую очередь с сокращением интервала времени их обнаружения. 

Главной задачей аппаратуры обнаружения АСНСАИ по мнению автора безусловно является принятие решения об информационной безопасности контролируемого помещения за возможно более короткое время при минимальном участии оператора. Задача локализации выявленных средств носит вспомогательный характер и может решаться на более поздних этапах. 

Другим, требующим учета, обстоятельством, является обеспечение работы в сложной ЭМО при том, что обнаруживаемое излучение может быть преднамеренно размещено под прикрытием мощной штатной станции. 

Поэтому особое внимание уделено использованию алгоритмов и аппаратных средств, обеспечивающих наибольшее сокращение интервала обнаружения АСНСАИ и автоматизации данного процесса. Данная цель достигается в первую очередь повышением скорости перестройки аппаратуры в рабочем диапазоне благодаря использованию дискретно-шаговой перестройки частоты доработанного приемника (шаг - 2 МГц) в сочетании со спектральной обработкой радиосигналов специально разработанным процессором быстрого преобразования Фурье в полосе, равной шагу перестройки. В результате при оценке загрузки диапазона время перестройки от 1 до 2000 МГц сокращено до значения чуть более 3 минут, тогда как у недоработанного приемника оно в десятки раз больше. 

Однако одного повышения скорости перестройки в условиях высокой загрузки рабочего диапазона недостаточно, т.к. необходимы существенные временные затраты на анализ каждого из излучений. Наиболее действенным путем является использование специальных алгоритмов, позволяющих адаптироваться к окружающей ЭМО и сократить время на анализ излучений, находящихся вне контролируемого помещения. В аппаратуре АРК-Д1 предусмотрен этап адаптации к окружающей ЭМО (режим ПАНОРАМА), в результате чего формируется файл с амплитудно-частотной загрузкой рабочего диапазона частот вне контролируемого помещения, и используются алгоритмы обнаружения, обеспечивающих ускоренную селекцию излучений, находящихся внутри контролируемого помещения. 

Обнаружение и идентификация излучений.

На этапе обнаружения и идентификации излучений (режим ОБНАРУЖЕНИЕ) осуществляется быстрый поиск по частоте со скоростью тем большей, чем более качественно был проведен этап адаптации к окружающей ЭМО. На свободных от излучений участках скорость перестройки составляет 12-15 МГц/с. 

В результате формируется перечень ВЕРОЯТНЫЕ частот “новых” излучений. Термин “новый” распространяется на сигналы, уровень которых на 3-5 дБ превышает уровень сигнала на той же частоте, зарегистрированный в режиме ПАНОРАМА. При обнаружении “новых” излучений осуществляется их тестирование . В новых версиях СМО предусмотрена возможность совмещения этапов адаптации к окружающей ЭМО и собственно обнаружения, что еще более ускоряет процесс обработки. 

Идентификация излучений на принадлежность к классу АСНСАИ осуществляется в соответствии с разработанным алгоритмом на основе взаимокорреляционной обработки демодулированного сигнала со специальным зондирующим акустическим сигналом, излучаемым распределенной в контролируемом помещении акустической системой. Особенности структуры зондирующего сигнала и наличие нескольких акустических излучателей учитывают неравномерность поля акустических сигналов внутри помещения и направлены на повышение надежности идентификации АСНСАИ. Благодаря использованию специально разработанного алгоритма обеспечивается идентификации радиомикрофонов с произвольным видом модуляции и наличием скремблирования. 

В результате работы аппаратуры в режиме ОБНАРУЖЕНИЕ формируется перечень ОБНАРУЖЕННЫЕ частот идентифицированных излучений, источники которых находятся внутри контролируемого помещения или в непосредственной близости от него. 

Если анализируемое излучение не идентифицировано как принадлежащее к классу АСНСАИ, причин может быть несколько. Одной из причин может быть использование при передаче цифровых методов модуляции, например, дельта-модуляции. Другая причина - нахождение радиомикрофона, например, за стеной контролируемого помещения, либо наличие побочных излучений внутри помещения от работающих электрических устройств. 

Локализация местонахождения идентифицированного источника.

Задача определения места установки выявленного АСНСАИ носит по мнению автора вспомогательный характер и может в интересах контригры решаться на более поздних этапах. Для нейтрализации возможного урона от выявленного АСНСАИ в реальном масштабе времени, например, по ходу совещания, на которое кто-то из участников принес радиомикрофон, либо при включении дистанционно управляемого АСНСАИ, на какое-то время может быть включена аппаратура создания помех приему его излучения. В этом случае особенно важна оперативность выявления радиоканала АСНСАИ 

Практически все образцы данной аппаратуры решают задачу локализации АСНСАИ на основе измерения задержки времени прихода демодулированного сигнала по отношению к зондирующему и привязки мест установки акустических источников и места вероятного местонахождения к плану помещения с отображением результатов. Структура зондирующего акустического сигнала учитывает особенности его обработки в аппаратуре конкретного образца и неравномерный характер акустического поля в помещении. 

Аппаратура АРК-Д1 имеет блоки проверки проводных сетей, в частности сети переменного тока и сетей с напряжением до 300 В. 

Контроль информационной безопасности учреждения.

Аппаратура АРК-Д1 в составе комплекса АРК-Д3 позволяет обеспечить проверку нескольких (до 11) помещений, удаленных от пульта сбора информации до 100-120 м. В его состав кроме аппаратуры АРК-Д1 входят: 

• пульт сбора информации с многоканальным антенным и низкочастотным коммутаторами;
• ПЭВМ в стандартной конфигурации;
• регулярно обновляемый пакет программ СМО;
• блок проверки сети 220 В и других проводных сетей на наличие подслушивающих устройств;
• NN (по числу контролируемых помещений) комплектов, каждый из которых содержит широкополосную антенну, акустические колонки и блок сопряжения с пультом сбора информации.

Данный комплекс при минимальном участии оператора проводит анализ рабочего диапазона частот на наличие в контролируемых помещениях различных типов активных АСНСАИ (в т.ч. с простым скремблированием) и по команде оператора - определение их координат. Благодаря использованию процессора быстрого преобразования Фурье и алгоритмов адаптации к окружающей ЭМО интервал обнаружения АСНСАИ сокращен до минимальной величины. 

                                                 Дополнительные возможности аппаратуры.  

Аппаратура АРК-Д1, АРК-Д3 дополнительно к функции автоматического обнаружения АСНСАИ обеспечивает возможность АРК мобильных и стационарных средств связи с записью на жесткий диск с высокой степенью сжатия (1.7 кБ/с) демодулированных речевых сигналов, их несущих частот, абсолютного времени на момент регистрации, длительности и относительного уровня сигнала. Предусмотрено последующее воспроизведение зарегистрированных передач (на головные микротелефоны) и служебной информации (на экране монитора), обеспечивающее оператору удобную форму съема информации, редактирования и быстрого нахождения требуемой передачи. 

Заключение.

Приведенные алгоритмы не исчерпывают всего их многообразия, а аппаратура выявления радиоканалов утечки речевой информации не имеет предела совершенства, равно как и противостоящая ей техника съема акустической информации. Вместе с тем, если передача снятой акустической информации связана с излучением ее по радиоканалу, что в ближней зоне (т.е. в пределах контролируемого помещения) невозможно полностью скрыть, сформулированные направления развития техники противодействия шпионажу - повышение быстродействия, расширение функциональных возможностей, улучшение ТТХ и пути их реализации - актуальны для выявления любых возможных технических средств удовлетворения профессионального любопытства ваших недоброжелателей. В этом смысле автор искренне надеется на полезность приведенных материалов.