Захист інформації в телефонних лініях
СОДЕРЖАНИЕ: Принцип роботи телефонного апарата, основні елементи та їх взаємодія. Засоби захисту телефонної лінії від несанкціонованого використання, їх різновиди, характеристика та відмінні риси. Апаратура для активного захисту інформації в телефонних лініях.Реферат
На тему:
«Захист інформації в телефонних лініях»
Захист телефонних каналів
При захисті телефонних ліній як каналів просочування інформації необхідно враховувати наступне:
1) телефонні апарати (навіть при встановленій трубці) можуть бути використаний для перехоплення акустичної мовної інформації з приміщень, в яких вони встановлені, тобто для підслуховування розмов в цих приміщеннях;
2) телефонні лінії, що проходять через приміщення, можуть використовуватися як джерела живлення акустичних закладок, встановлених в цих приміщеннях, а також для передачі перехопленої інформації;
3) можливе перехоплення (підслуховування) телефонних розмов шляхом гальванічного або через індукційний датчик підключення до телефонної лінії закладок (телефонних ретрансляторів), диктофонів і інших засобів несанкціонованого знімання інформації.
Телефонний апарат має декілька елементів, здатних перетворювати акустичні коливання в електричні сигнали (мікрофонний ефект). До них відносяться ланцюг дзвінка, телефонний і, звичайно, мікрофонний капсулі. За рахунок електроакустичних перетворень в цих елементах виникають інформаційні (небезпечні) сигнали. При встановленій трубці телефонний і мікрофонний капсулі гальванічно відключені від телефонної лінії і при підключенні до неї спеціальних високочутливих низькочастотних підсилювачів можливе перехоплення небезпечних сигналів, що виникають в елементах тільки ланцюга дзвінка. Амплітуда цих небезпечних сигналів, як правило, не перевищує часток мВ.
При використовуванні для знімання інформації методу «високочастотного навязування», не дивлячись на гальванічне відключення мікрофону від телефонної лінії, сигнал навязування завдяки високій частоті проходить в мікрофонний ланцюг і модулюється по амплітуді інформаційним сигналом. Отже, в телефонному апараті необхідно захищати як ланцюг дзвінка, так і ланцюг мікрофону.
Для недопущення несанкціонованого використовування ТЛ застосовуються наступні технічні способи (ТС):
· застосування пасивних ТС захисти: сигналізаторів підключення, обриву ліні, лічильників часу розмови, у тому числі по межгороду;
· застосування активних ТС захисти: пристрої захисту від паралельного підключення, блокує виходу на міжмісські, пристрої кодування доступу до телефонної лінії, пристрої активного маскування інформації і ін.
Пасивні ТС захисти телефонної лінії
До широко найвживаніших пасивних методів захисти відносяться:
· обмеження небезпечних сигналів;
· фільтрація небезпечних сигналів;
· відключення перетворювачів (джерел) небезпечних сигналів;
Обмеження небезпечних сигналів ґрунтується на нелінійних властивостях напівпровідникових елементів, головним чином діодів. В схемі обмежувача малих амплітуд використовуються два зустрічноввімкнених діоди. Діоди мають великий опір для струмів малої амплітуди і одиниці – для струмів великої амплітуди (корисних сигналів), що виключає проходження небезпечних сигналів малої амплітуди в телефонну лінію і практично не робить вплив на проходження через діоди корисних сигналів.
Діодні обмежувачі включаються послідовно в лінію дзвінка.
Фільтрація небезпечних сигналів використовується головним чином для захисту телефонних апаратів від «високочастотного навязування».
Найпростішим фільтром є конденсатор, встановлюваний в ланцюг дзвінка телефонних апаратів з електромеханічним дзвінком і в мікрофонний ланцюг всіх апаратів. Місткість конденсаторів вибирається такої величини, щоб зашунтувати зондуючі сигнали високочастотного навязування і не робити істотного впливу на корисні сигнали. Звичайно для установки в ланцюг дзвінка використовуються конденсатори місткістю 1 мкФ, а для установки в мікрофонний ланцюг – місткістю 0,01 мкФ. Більш складний фільтруючий пристрій є багатоланковим фільтром низької частоти на LC-елементах.
Для захисту телефонних апаратів, як правило, використовуються пристрої, що поєднують фільтр і обмежувач.
Відключення телефонних апаратів від лінії при веденні в приміщенні конфіденційних розмов є найефективнішим методом захисту інформації.
Реалізація цього методу захисту полягає в установці в телефонній лінії спеціального пристрою захисту, автоматично (без участі оператора) відключаючого телефонний апарат від лінії при встановленій телефонній трубці.
В черговому режимі (при встановленій телефонній трубці) телефонний апарат відключений від лінії, і пристрій знаходиться в режимі аналізу підняття телефонної трубки і наявності сигналів виклику. При цьому опір розвязки між телефонним апаратом і лінією АТС складає не менше 20 МОм. Напруга на виході пристрою в черговому прийомі складає 5…7В. При отриманні сигналів виклику пристрій переходить в режим передачі сигналів виклику, при якому через електронний комутатор телефонний апарат підключається до лінії. Підключення здійснюється тільки на час дії сигналів виклику. При піднятті телефонної трубки пристрій переходить в робочий режим і телефонний апарат підключається до лінії. Перехід пристрою з чергового в робочий режим здійснюється при струмі в телефонній лінії не менше 5 мА. Виріб встановлюється в розрив телефонної лінії, як правило, при виході її з виділеного (що захищається) приміщення або в розподільному щитку (кросі), що знаходиться в межах контрольованої зони.
Контроль стану телефонної лінії і виявлення атак здійснюється за допомогою застосування апаратури контролю ліній звязку:
• індикаторних пристроїв;
• аналізаторів дротяних ліній і кабельних локаторів (рефлекторметрів і пристроїв, що використовують принципи нелінійної локації);
• універсальних комплексів контролю.
Для проведення поглиблених досліджень телефонних ліній на предмет виявлення несанкціонованих підключень підслуховуючих пристроїв використовується більш серйозна апаратура, ефективна робота з якою доступна тільки фахівцям. Це аналізатори телефонних ліній і кабельні локатори.
При використовуванні стандартних аналізаторів телефонних ліній можна ефективно знаходити наявність радіозаставних пристроїв з безпосереднім підключенням телефонної лінії. Єдина незручність – необхідність попереднього знеструмлення лінії, що перевіряється.
Телефонний аналізатор в найпростішому вигляді є комбінацією мультиметра і приладу, що дозволяє знаходити переробки в телефонному апараті. За допомогою мультиметра наголошуються відхилення від нормальних значень ряду параметрів (наприклад, напруги) абонентної лінії звязку при знятій і встановленій телефонній трубці. Підвищена або знижена в порівнянні із стандартним значенням напруга або опір може означати, відповідно, паралельне або послідовне підключення підслуховуючих пристроїв. Існують аналізатори, здатні ініціювати роботу РЗУ і тим самим виявляти підслуховуючі пристрої, що приводяться в дію від сигналу виклику вже за допомогою детекторів поля або пристроїв радіоконтроля.
Рефлектометр (або «кабельний радар») дозволяє визначати відстань до підозрілого місця в телефонній лінії. Принцип його дії заснований на тому, що в лінію посилається імпульс, який відображається від неоднорідностей сіті, виникаючих в місцях паралельного і послідовного підключення до неї різних додаткових пристроїв. Відстань до місця підключення визначається по положенню відображеного імпульсу на екрані електронно-променевої трубки, залежному від часу затримки відображеного імпульсу.
При застосуванні універсальних комплексів контроль здійснюється по зміні рівня сигналу на вході приймача контролю у момент підняття трубки. Якщо в лінії встановлене РЗУ, то процес підняття трубки супроводиться істотною зміною рівня випромінювання, що приймається, крім того в навушниках прослуховується тональний сигнал номеронабирача або інший тестовий сигнал. В «чистій лінії» має місце тільки короткочасний стрибок випромінювання у момент підняття трубки (в навушниках чутне коротке клацання), а тональний набір не прослуховується. Для забезпечення сприятливих умов перевірки доцільно антену приймача контролю тримати якомога ближче до елементів телефонної сіті дроту, апарату, трубці, розподільній коробці і т.д., послідовно переміщаючи її від однієї точки контролю до іншої.
Апаратура активного захисту інформації в телефонних лініях
Активні методи захисту від просочування інформації по електроакустичному каналу передбачають лінійне зашумлення телефонних ліній. Шумовий сигнал подається в лінію в режимі, коли телефонний апарат не використовується (трубка встановлена). При знятті трубки телефонного апарату подача в лінію шумового сигналу припиняється.
До основних методів активного захисту відносяться:
· подача під час розмови в телефонну лінію синфазного маскуючого низькочастотного сигналу (метод синфазної низькочастотної маскуючої перешкоди);
· подача під час розмови в телефонну лінію маскуючого високочастотного сигналу звукового діапазону (метод високочастотної маскуючої перешкоди);
· подача під час розмови в телефонну лінію маскуючого високочастотного ультразвукового сигналу (метод ультразвукової маскуючої перешкоди);
· підняття напруги в телефонній лінії під час розмови (метод підвищення напруги);
· подача під час розмови в лінію напруги, компенсуючої постійну складову телефонного сигналу (метод «обнулення»);
· подача в лінію при встановленій телефонній трубці маскуючого низькочастотного сигналу (метод низькочастотної маскуючої перешкоди);
· подача в лінію при прийомі повідомлень маскуючого низькочастотного (мовного діапазону) з відомим спектром (компенсаційний метод);
· подача в телефонну лінію високовольтних імпульсів (метод «випалювання»).
Метод синфазної маскуючої низькочастотної (НЧ) перешкоди полягає в подачі в кожний дріт телефонної лінії, з використанням єдиної системи заземлення апаратури АТС і нульового дроту електромережі 220В, злагоджених по амплітуді і фазі маскуючих сигналів мовного діапазону частот (300…3400 Гц). В телефонному апараті ці перешкоджаючі сигнали компенсують один одного і не надають дії, що заважає, на корисний сигнал (телефонна розмова). Якщо ж інформація знімається з одного дроту телефонної лінії, то перешкоджаючий сигнал не компенсується. А оскільки його рівень значно перевершує корисний сигнал, то перехоплення інформації (виділення корисного сигналу) стає неможливим. Як маскуючий перешкоджаючий сигнал, як правило, використовуються дискретні сигнали (псевдовипадкові послідовності імпульсів).
Метод синфазного маскуючого НЧ сигналу використовується для придушення телефонних радіозакладок з послідовним (в розрив одного з дротів) включенням, а також телефонних радіозакладок і диктофонів з підключенням до лінії (до одного з дротів) за допомогою індукційних датчиків різного типу.
Метод високочастотної (ВЧ) маскуючої перешкоди полягає в подачі під час розмови в телефонну лінію широкосмугового маскуючого сигналу в діапазоні вищих частот звукового діапазону. Даний метод використовується для придушення практично всіх типів підслуховуючих пристроїв як контактного (паралельного і послідовного) підключення до лінії, так і підключення з використанням індукційних датчиків. Проте ефективність придушення засобів знімання інформації з підключенням до лінії за допомогою індукційних датчиків значно нижче, ніж засобів з гальванічним підключенням до лінії.
Як маскуючий сигнал використовуються широкосмугові аналогові сигнали типу «білого шуму» або дискретні сигнали типу псевдовипадкової послідовності імпульсів. Частоти маскуючих сигналів підбираються так, щоб після проходження селективних ланцюгів модулятора закладки або мікрофонного підсилювача диктофона їх рівень виявився достатнім для придушення корисного сигналу (мовного сигналу в телефонній лінії під час розмов абонентів), але в той же час ці сигнали не погіршували якість телефонних розмов. Чим нижче частота перешкоджаючого сигналу, тим вище його ефективність і тим дію, що більше заважає, він надає на корисний сигнал. Звичайно використовуються частоти в діапазоні від 6…8 кГц до 16…20 кГц. Такі маскуючі перешкоди викликають значні зменшення відношення сигнал/шум і спотворення корисних сигналів (погіршення розбірливості мови) при перехопленні їх всіма типами підслуховуючих пристроїв. Крім того, у радіозакладок з параметричною стабілізацією частоти («мяким каналом») як послідовного, так і паралельного включення спостерігається «відхід» несучої частоти, що може привести до втрати каналу прийому.
Для виключення дії маскуючого перешкоджаючого сигналу на телефонну розмову в пристрої захисту встановлюється спеціальний низькочастотний фільтр з граничною частотою 3,4 кГц, пригнічуючий (шунтуючий) перешкоджаючі сигнали і що не робить істотного впливу на проходження корисних сигналів. Аналогічну роль виконують смугові фільтри, встановлені на міських АТС, проникні сигнали, частоти яких відповідають стандартному телефонному каналу (300 Гц…3,4 кГц), і пригнічуючі перешкоджаючий сигнал.
Метод ультразвукової маскуючої перешкоди в основному аналогічний розглянутому вище. Відмінність полягає в тому, що використовуються перешкоджаючі сигнали ультразвукового діапазону з частотами від 20…25 кГц до 50…100 кГц.
Метод підвищення напруги полягає в піднятті напруги в телефонній лінії під час розмови і використовується для погіршення якості функціонування телефонних радіозакладок. Підняття напруги в лінії до 18…24 В викликає у радіозакладок з послідовним підключенням і параметричною стабілізацією частоти «відхід» несучої частоти і погіршення розбірливості мови унаслідок розмиття спектру сигналу. У радіозакладок з послідовним підключенням і кварцовою стабілізацією частоти спостерігається зменшення відношення сигнал/шум на 3…10 дБ. Телефонні радіозакладки з паралельним підключенням при таких напругах у ряді випадків просто відключаються.
Метод «обнулення» передбачає подачу під час розмови в лінію постійної напруги, відповідної напрузі в лінії при піднятій телефонній трубці, але зворотної полярності.
Цей метод використовується для порушення функціонування підслуховуючих пристроїв з контактним паралельним підключенням до лінії і використовуючих її як джерела живлення. До таких пристроїв відносяться: паралельні телефонні апарати, дротяні мікрофонні системи з електретними мікрофонами, використовуючі телефонну лінію для передачі інформації, акустичні і телефонні закладки з живленням від телефонної лінії і т.д.
Метод низькочастотної маскуючої перешкоди полягає в подачі в лінію при встановленій телефонній трубці маскуючого сигналу мовного діапазону частот (300…3400 Гц). Застосовується для придушення дротяних мікрофонних систем, що використовують телефонну лінію для передачі інформації на низькій частоті, а також для активізації (включення на запис) диктофонів, що підключаються до телефонної лінії за допомогою адаптерів або індукційних датчиків, що приводить до змотування плівки в режимі запису шуму (тобто за відсутності корисного сигналу).
Компенсаційний метод використовується для одностороннього маскування (утаєння) мовних повідомлень, передаваних абоненту по телефонній лінії.
Суть методу полягає в наступному. При передачі приховуваного повідомлення на приймальній стороні в телефонну лінію за допомогою спеціального генератора подається маскуюча перешкода (цифровий або аналоговий маскуючий сигнал мовного діапазону з відомим спектром). Одночасно цей же маскуючий сигнал («чистий шум») подається на один з; входів двохканального адаптивного фільтру, на інший вхід якого поступає аддитивна суміш корисного сигналу мовного сигналу (передаваного повідомлення) і цього ж перешкоджаючого сигналу, що приймається. Аддитивний фільтр компенсує (пригнічує) шумову складову і виділяє корисний сигнал, який подається на телефонний апарат або пристрій звукозапису.
Недоліком даного методу є те, що маскування мовних повідомлень одностороння і не дозволяє вести двосторонні телефонні розмови.
Метод «випалювання» реалізується шляхом подачі в лінію високовольтних (напругою більше 1500 В) імпульсів, що приводять до електричного «випалювання» вхідних каскадів електронних пристроїв перехоплення інформації і блоків їх живлення, гальванічно підключених до телефонної лінії.
При використовуванні даного методу телефонний апарат від лінії відключається. Подача імпульсів в лінію здійснюється двічі. Перший раз – для «випалювання» паралельно підключених пристроїв при розімкненій телефонній лінії, другий раз – для «випалювання» послідовно підключених пристроїв при закорочені (як правило, в центральному розподільному щитку будівлі) телефонній лінії.
Сучасні контролери телефонних ліній, як правило, разом із засобами виявлення підключення до лінії пристроїв несанкціонованого знімання інформації, обладнані і засобами їх придушення. Для придушення в основному використовується метод високочастотної маскуючої перешкоди. Режим придушення включається автоматично або оператором при виявленні факту несанкціонованого підключення до лінії.
Захист мовної інформації в IPтелефонії
В IP-телефонії існують два основні способи передачі пакетів з мовною інформацією по сіті: через сіть Інтернет і через корпоративні сіті + виділені канали. Між цими способами мало відмінностей, проте в другому випадку гарантується краща якість звуку і невелика фіксована затримка пакетів мовної інформації при їх передачі по IP-сіті.
Для захисту мовної інформації, передаваної в IP-сітях, застосовуються криптографічні алгоритми шифрування початкових пакетів і повідомлень, які дозволяють забезпечити гарантовану стійкість IP-телефонії. Існують ефективні реалізовані на ПЕОМ криптографічні алгоритми, які при використовуванні 256-бітових секретних і 1024-бітових відкритих ключів шифрування (наприклад, по ГОСТ 28147–89) практично роблять неможливим дешифровку мовного пакету. Проте при використовуванні в IP-телефонії таких алгоритмів слід враховувати декілька важливих чинників, які можуть звести нанівець можливості багатьох сучасних засобів криптографічного захисту інформації.
Для забезпечення прийнятної якості звуку на приймальній стороні при передачі мовних пакетів в IP-сіті затримка в їх доставці від приймальної сторони не повинна перевищувати 250 мс. Для зменшення затримки оцифрований мовний сигнал стискають, а потім зашифровують з використанням алгоритмів потокового шифрування і протоколів передачі в IPсіті.
Іншою проблемою захищеної IPтелефонії є обмін криптографічними ключами шифрування між абонентами сіті. Як правило, використовуються криптографічні протоколи з відкритим ключем із застосуванням протоколу Діффі-Хеллмана, який не дає тому, хто перехоплює розмову, отримати яку-небудь корисну інформацію про ключі і в той же час дозволяє сторонам обмінятися інформацією для формування загального сеансового ключа. Цей ключ застосовується для зашифровуваної і розшифровки мовного потоку. Для того, щоб звести до мінімуму можливість перехоплення ключів шифрування, використовуються різні технології аутентифікації абонентів і ключів.
Всі криптографічні протоколи і протокол стиснення мовного потоку вибираються програмами IPтелефонії динамічно і непомітно для користувача, надаючи йому природний інтерфейс, подібний звичайному телефону.
Реалізація ефективних криптографічних алгоритмів і забезпечення якості звуку вимагають значних обчислювальних ресурсів. В більшості випадків ці вимоги виконуються при використовуванні достатньо могутніх і продуктивних компютерів, які, як правило, не уміщаються в корпусі телефонного апарату. Але міжкомпютерний обмін мовною інформацією не завжди влаштовує користувачів IPтелефонії. Набагато зручніше використовувати невеликій, а краще мобільний апарат IPтелефонії. Такі апарати вже зявилися, хоча вони забезпечують стійкість шифрування мовного потоку значно нижче, ніж компютерні системи IPтелефонії. В таких телефонних апаратах для стиснення мовного сигналу використовується алгоритм GSM, а шифрування здійснюється по протоколу Wireless Transport Layer Security (WTLS), який є частиною протоколу Wireless Application Protocol (WAP), реалізованого в сітях мобільного звязку. За прогнозами експертів, майбутнє саме за такими телефонними апаратами: невеликими, мобільними, надійними, мають гарантовану стійкість захисту мовної інформації і високу якість звуку
Література
1. Барсуков В.С. Безпека: технології, засоби, послуги / В.С. Борсуків. – М., 2001 – 496 с.
2. Ярочкин В.И. Інформаційна безпека. Підручник для студентів вузів / 3е изд. – М.: Академічний проект: Трікста, 2005. – 544 с.
3. Барсуков В.С. Сучасні технології безпеки / В.С. Борсуків, В.В. Водолазській. – М.: Нолідж, 2000. – 496 с., мул.
4. Зегжда Д.П. Основи безпеки інформаційних систем / Д.П. Зегжда, А.М. Івашко. – М.: Гаряча лінія – телеком, 2000. – 452 с., мул.
5. Компютерна злочинність і інформаційна безпека / А.П. Леонов [і др.]; під общ. Ред. А.П. Леонова. – Мінськ: АРІЛ, 2000. – 552 с.