Компьютерра - Журнал «Компьютерра» № 24 от 26 июня 2007 года

Впрочем, книга Райта является исключением в истории TEMPEST. Остальные публикации об этом особо секретном направлении работы спецслужб носят отрывочный характер и лишь изредка мелькают в периодической печати – в качестве колоритных, но лишенных подробностей эпизодов. Что же касается обстоятельного разбора технологии, то научная и просто заинтересованная общественность впервые получила возможность близко познакомиться с проблемой компрометирующих электромагнитных утечек благодаря работам Вима ван Экка. В 1985 году, буквально накануне публикации скандальной книги Райта, этот голландский инженер-компьютерщик, занимавшийся медицинской техникой, обнаружил, что с помощью телевизора, антенны и настраиваемого генератора синхроимпульсов можно дистанционно восстанавливать изображение с другого видеодисплея. Статья ван Экка в журнале Computers & Security [Wim van Eck: Electro-magnetic radiation from video display units: An eavesdropping risk? Computers & Security, Vol. 4, pp. 269—286, 1985] и эффектная пятиминутная демонстрация его «шпионской" технологии по телевидению, в передаче BBC «Мир завтрашнего дня", имели большой резонанс в мире ученых и инженеров. За несколько лет открытым академическим сообществом были переобнаружены практически все основные каналы побочных утечек информации – как электромагнитные (особенно от соединительных кабелей), так и акустические (например, от звуков нажимаемых кнопок клавиатуры). Один из видных экспертов по безопасности резонно отметил, что главным секретом «Темпеста", как и атомной бомбы, был сам факт возможности такой технологии. А когда этот факт становится общеизвестен, установить важнейшие каналы побочных утечек информации может любой грамотный инженер.

Несмотря на заметный эффект, произведенный в научном мире работами ван Экка и нескольких других ученых, в последующие годы TEMPEST-исследований в академической среде было чрезвычайно мало. Причин тому множество: затраты требуются большие; специальная литература и справочники если и имеются, то засекречены; государств, заинтересованных в поддержке публичных работ подобного рода, практически нет. Однако и без государственной поддержки интерес независимых исследователей к этому направлению сохранялся всегда. Особенно среди публики, которую обычно именуют хакерами. С конца 1990-х годов тема побочных каналов утечки вновь замелькала на страницах газет в связи с открытием хакерами новых методов компрометации смарт-карт, когда было продемонстрировано, что с помощью анализа флуктуаций электропитания смарткартных процессоров можно извлекать из них важные криптографические секреты [P. Kocher, J. Jaffe, B. Jun: Differential power analysis. Advances in Cryptology – CRYPTO’99, LNCS 1666, Springer, pp. 388—397, 1999]. Эта знаменитая работа американца Пола Кочера вдохновила криптографическое сообщество на целый ряд глубоких TEMPEST-исследований, которые показали, что можно не только бесконтактно и незаметно выуживать криптоключи из смарт-карт, но более того – с помощью радиоантенны с дистанции несколько метров извлекать секретные криптопараметры из специализированного SSL-акселератора, устанавливаемого в серверах для ускорения криптографической обработки транзакций [Suresh Chari, Josyula R. Rao, Pankaj Rohatgi: Template attacks. 4th International Workshop on Cryptographic Hardware and Embedded Systems, LNCS 2523, Springer, 2002, pp. 13–28].

По давно заведенной традиции использование темпест-аппаратуры не принято афишировать. Однако применяют оборудование подобного рода уже достаточно широко. Например, в странах с обязательным лицензированием телевизионных приемников, вроде Британии, по улицам ездят автофургоны с особым ТВ-детектором, позволяющим дистанционно определить, пользуются ли в доме телевизором, и даже какие конкретно каналы с его помощью смотрят. В США полиция использует другую идейно родственную технику – тепловизоры, позволяющие без проникновения в дом поинтересоваться, чем там за стенами занимаются жильцы. Например, по мощному инфракрасному излучению ламп обогрева выявляют «ботаников", питающих слабость к марихуане и выращивающих запрещенную коноплю в домашних мини-оранжереях.

Примерно в то же время, на рубеже 1990—2000-х годов, в Британии, в Компьютерной лаборатории Кембриджского университета сформировалось ядро энтузиастов, заинтересованных в развитии открытых TEMPEST-исследований, особенно в части компрометирующих излучений компьютерных дисплеев. Со времен работ ван Экка ширина пропускной полосы видеосигнала и частота обновления пикселов значительно увеличились, аналоговая передача изображений ныне активно сменяется цифровыми интерфейсами, а электронно-лучевые трубки повсеместно вытесняются плоскопанельными дисплеями. В Кембридже уверены, что прогресс на всех этих направлениях делает насущно необходимой переоценку рисков и угроз в связи с побочными излучениями аппаратуры. Особенно если принять во внимание, что все эти годы работал закон Мура, значительно расширивший возможности злоумышленников, обладающих относительно небольшим бюджетом для финансирования атак. В частности, специализированное и весьма дорогое широкополосное оборудование для обработки сигналов, пятнадцать-двадцать лет назад доступное лишь богатым корпорациям и государственным спецслужбам, ныне может быть заменено DSP-платой с чипами перепрограммируемой логики (FPGA), цена которой не превышает несколько сотен евро. О соответствующих разработках Кембриджской лаборатории, представленных в работах Маркуса Куна [См., к примеру, Markus G. Kuhn: Compromising emanations: eavesdropping risks of computer displays. Technical Report UCAM-CL-TR-577, University of Cambridge, Computer Laboratory, December 2003], и пойдет далее речь.

Ссекрет

За полувековую историю секретных TEMPEST-исследований в открытую печать так и не попали принятые в государственных ведомствах стандарты и нормативы по защите оборудования от компрометирующих излучений. Защищенное TEMPEST-оборудование продолжает оставаться товаром, подлежащим строгому экспортному контролю.

Любой обзор TEMPEST-атак на компьютерные дисплеи пока еще логично начинать с электронно-лучевых трубок (CRT). Хотя дни таких дисплеев сочтены, аналоговые видеокабели, первоначально разрабатывавшиеся для CRT, до сих пор широко распространены. По этой причине и вследствие более простой природы сигнала в системах на основе CRT компрометирующие излучения данного типа продолжают представлять значительный интерес для исследователей.

Чтобы выдать на экран текст или графику, микропроцессор записывает значения яркости пикселов в буфер кадров. Чип графического контроллера 60–85 раз в секунду считывает содержимое буфера и передает его через кабель в монитор. Здесь видеосигнал усиливается примерно в сто раз и подается на электронно-лучевую трубку. Многие части такой системы могут действовать как непреднамеренные передающие антенны: линии передачи данных от буфера кадров до видеоконтроллера, видеокабель для подсоединения монитора, видеоусилитель в мониторе.