Андрей Кашкаров - Электронные устройства для глушения беспроводных сигналов (GSM, Wi-Fi, GPS и некоторых радиотелефонов)

Блок-схема принципа работы устройств зашумления сигналов сотовой связи приведена на рис. 1.24.

Рис. 1.24. Блок-схема работы устройств зашумления сигналов сотовой связи

\

Для несанкционированного добывания информации обычно используется широкий арсенал технических средств, из которых малогабаритные технические средства отражают одно из направлений в развитии современных технологий. Выполняемые в портативном, миниатюрном и сверхминиатюрном видах, эти средства аккумулируют в себе новейшие научные, технические и технологические достижения электроники, акустики, оптики, химии и радиотехники. Такие средства находят широкое применение как в деятельности правоохранительных органов, так и технических разведок всех мастей, в подпольном информационном обеспечении незаконных экономических, финансовых и криминальных организаций.

Чтобы снизить эффективность использования злоумышленником микрофонов с передачей информации по радиоканалу, высокочастотного «навязывания», других средств съема информации, применяют различные «антижучки» – электронные устройства, искусственно создающие шумовой фон (в том числе высокочастотный) вблизи места важных переговоров, или поглощающие сигнал пассивные экраны. Для этого существует несколько методов.

Как один, наиболее простой для радиолюбителя средней квалификации, вариант устройства защиты от несанкционированного съема информации применяют электрические схемы, где шумовой фон создается посредством электромагнитного экранирования.

Физическая сущность электромагнитного экранирования сводится к тому, что под действием источника электромагнитной энергии на стороне экрана, обращенной к источнику, возникают заряды, а в его стенках – токи, поля которых во внешнем пространстве по интенсивности близки к полю источника, а по направлению противоположны ему, и поэтому происходит взаимная компенсация полей.

Для простого электромагнитного экранирования бывает достаточно установить по контуру (периметру) помещения экран из подручных материалов.

Ниже приведены материалы, используемые при экранировании, по порядку их доступности и простоты в изготовлении неискушенным радиолюбителем:

• металлические материалы (в том числе сеточные материалы и фольговые материалы);

• металлизация поверхностей;

• стекла с токопроводящим покрытием;

• специальные ткани;

• радиопоглощающие материалы;

• токопроводящие краски;

• электропроводный клей.

Так, в помещении создается замкнутый экран из материалов, образующих собой замкнутый контур, подключенный к одной точке (заземлению).

Кроме замкнутых помещений (домов, комнат, иного недвижимого имущества), экранирование (как наиболее простой и доступный способ защиты) применяют также в автомобилях. Для получения реальной эффективности необходимо учитывать наличие в автомобиле окон, которые нельзя заменить эквивалентным стальным экраном. Поэтому необходимо рассчитать эффективность экранирования эквивалентного стеклянного экрана.

При расчете экранирования окон необходимо учитывать снижение светопропускания. В качестве решения данной проблемы можно предложить следующие методы:

• вкрапление в стекло металлической сетки;

• стекла с токопроводящим покрытием.

Например, для нанесения токопроводящего покрытия используют вакуумные установки многослойного магнетронного напыления. Принцип работы этих установок основан на методе «бомбардировки» поверхности материала-подложки атомами или молекулами осаждаемого вещества, создающими на поверхности тонкий (от нескольких нанометров), ровный и чрезвычайно прочный слой покрытия. Используемые установки позволяют наносить одно– и многослойные покрытия из таких материалов, созданных на основе химических элементов, как Ti, Ni, Al, In, Si, Zr, Cu, Co, Fe и др. Эти специальные покрытия наносят (до трех видов за один цикл) на стекло, керамику, металл и ряд пластмасс, и делают это с максимальной производительностью (для пятислойных покрытий) 200 дм 2/ч.

В качестве примера можно привести систему «Forster shielding», обладающую эффективностью защиты уровня сигнала 60 дБ в полосе частот от 1 кГц до 1 ГГц. При этом такие экраны обладают отличной проницаемостью света. «Минусом» рассмотренного метода является его относительная дороговизна в условиях частного (несерийного) применения.

Не все методы защиты от утечки информации, которые актуальны при рассмотрении защиты помещения, будут эффективны при защите салона автомобиля. В качестве примера можно привести микрофоны, укомплектованные устройствами передачи информации по оптическому каналу в ИК-диапазоне длин волн.

Во-первых, они требуют очень тонкой настройки, что при оперативной разведке затруднительно, во-вторых, они требуют отсутствия помех на пути луча, что обеспечить на улицах города сложно. Также затруднительно использование лазерных микрофонов для снятия информации со стекол автомобиля (по тем же причинам).

Остаются микрофоны с передачей информации по радиоканалу, стетоскопы с передачей информации по радиоканалу, диктофоны и высокочастотное навязывание.

Как правило, среди генераторов шума наиболее популярны устройства, создающие «розовый» или «белый» шум (разумеется, шум нельзя видеть в цветовой гамме).

Для оценки разборчивости речи речевой диапазон целесообразно разбивать на полосы, имеющие одинаковый коэффициент (разборчивость речи). В непрофессиональных системах используют семь октавных полос. Погрешность в расчетах значительно зависит от вида шума и при словесной разборчивости 30–80 % составляет 1–2% для «речеподобной» помехи и 3–5% для «белого» и «розового» шума, а также 15 % для шума с тенденцией спада спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот.

Результаты моделирования зависимости словесной разборчивости от интегрального отношения сигнал/шум в пяти октавных полосах на наиболее важном звуковом диапазоне (180-5600 Гц) при различном виде шумовых помех представлены на рис. 1.25.

Рис. 1.25. Зависимость словесной разборчивости W от интегрального отношения сигнал/шум q в полосе частот 180-5600 Гц: 1 – «белый» шум; 2 – «розовый» шум; 3 – шум со спадом спектральной плотности 6 дБ на октаву в сторону высоких частот;4 – шумовая «речеподобная» помеха