Экранирующее устройство для уменьшения зон распространения побочного электромагнитного излучения и наводок

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к экранирующим устройствам. Техническим результатом является повышение надежности защиты информации от несанкционированного доступа и потери информации через побочные электромагнитные излучения и наводки в широком диапазоне частот. Экранирующее устройство представляет собой короб, состоящий из несущей алюминиевой рамы и дверей, изготовленных с помощью сварки, в нижней части рамы установлен винт заземления, на раму установлена экранирующая сеть, зафиксированная алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных уголков, с надежным гальваническим контактом, поверх сети установлены сэндвич-панели с экранирующим материалом, на панели нанесена перфорация для отведения горячего воздуха из короба, на коробе присутствуют технологические отверстия с плетеной оплеткой для вводных и выводных кабелей, на двери и раму с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки для обеспечения единого контура экранирования. 3 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники, в частности к экранирующим устройствам, а более конкретно, к экранирующим устройствам для предотвращения утечки информации путем анализа и перехвата побочных электромагнитных излучений и наводок.

Уровень техники

В уровне техники под паразитной наводкой понимается передача напряжения из одного элемента радиоустройства в другой, не предусмотренная его схемой и конструкцией (см. М.Л. Волин, Паразитные связи и наводки, Москва, «Советское радио», 1965, с. 4). Устранение паразитных наводок является тяжелой задачей, поскольку связана с выявлением таких элементов как источник наводимого напряжения, приемник наводимого напряжения, паразитной связи между ними. Указанная задача дополнительно усложняется тем, что в большом числе случаев паразитные наводки получаются от нескольких источников и по нескольким цепям паразитной связи. Вместе с тем, если указанные три элемента известны, устранение наводок может потребовать внесения значительных изменений в конструкцию устройства.

Также известно, что указанное явление при работе радиоэлектронного оборудования способствует образованию канала утечки информации (ПЭМИН - побочные электромагнитные излучения и наводки), т.е. так называемого компрометирующего излучения вследствие того, что при прохождении электрического тока по токоведущим элементам устройств в окружающем пространстве возникает электромагнитное поле.

Поскольку параметры тока и напряжения изменяются по закону информационного сигнала, путем перехвата и анализа компрометирующего излучения злоумышленник может получить доступ к различным типам конфиденциальной информации.

Для борьбы с перехватом информации по каналам ПЭМИН в уровне техники применяются различные методы.

К основным из известных методов можно отнести стандартизацию оборудования (стандарты NATO SDIP-27 (Level А, В, С), NACSIM и др.) по параметрам защиты от утечки информации. Однако данный метод связан с необходимостью внесения значительных изменений в конструкцию устройств, что связано с повышением сложности их изготовления.

Из патентных источников известен способ защиты средств вычислительной техники от утечки информации по каналу побочных электромагнитных излучений и наводок (RU 2479022 С1, 10.04.2013).

Способ заключается в формировании маскирующего сигнала, вызывающего собственные неинформативные побочные электромагнитные излучения. Совпадение спектра информативного сигнала с максимальной интенсивностью спектра неинформативных побочных электромагнитных излучений обеспечивают путем коррекции огибающей спектра неинформативных побочных электромагнитных излучений.

К недостаткам известного способа можно отнести сложность осуществления, связанную с необходимостью предварительного анализа спектра компрометирующего сигнала и разработкой алгоритма, позволяющего обеспечить требуемую коррекцию. Кроме того, способ предусматривает этапы неоднократной записи информации на носители информации, т.е. не обладает оперативностью защиты.

В качестве близкого к существу предлагаемого изобретения можно указать способ, заключающийся в создании и применении экранирующего устройства (SU 1840428 А1, 30.03.2007).

Действие устройства основано на том, что электромагнитное поле от размещенного в устройстве объекта, распространяясь в пространстве, взаимодействует с корпусом экранирующего устройства и отражается от металлических поверхностей корпуса. В случае высокочастотного магнитного поля оно также вызывает возникновение в экране переменных индукционных вихревых токов, которые создаваемым ими магнитным полем препятствуют распространению побочного магнитного поля.

К недостаткам известного решения можно отнести ограниченный диапазон экранирования в высокочастотной области спектра (до 1000 МГц). Кроме того, известное устройство имеет ограниченную область применения, поскольку предназначено для защиты изделий с электронно-лучевой трубкой.

Предлагаемое изобретение направлено на преодоление недостатков уровня техники и при осуществлении позволяет обеспечить достижение технических результатов, заключающихся в повышении эффективности экранирования в широком диапазоне частот без необходимости внесения изменений в конструкцию защищаемых технических средств и повышении надежности защиты информации от несанкционированного доступа и потери информации через побочные электромагнитные излучения и наводки в широком диапазоне частот.

Раскрытие изобретения

Для достижения указанных технических результатов предлагается экранирующее устройство, представляющее собой короб, состоящий из элементов: несущей алюминиевой рамы, имеющей в своей нижней части винт заземления, и дверей, причем на раму короба установлена экранирующая медная сеть с размером ячейки 0,56 мм и диаметром проволоки 0,15 мм, зафиксированная алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных уголков с обеспечением гальванического контакта, поверх сети на раме установлены частично перфорированные сэндвич панели с экранирующим материалом, состоящим из медной фольги толщиной 0,07 мм и полистирола толщиной 4 мм, а на коробе выполнены технологические отверстия с плетеной оплеткой для вводных и выводных кабелей, при этом на обращенные друг к другу части дверей и рамы с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки для обеспечения единого контура экранирования.

В дополнительных вариантах осуществления предполагается, что элементы короба изготовлены из алюминиевой квадратной трубы шириной 20 мм с толщиной стенки 1,5 мм и соединены с помощью сварки; экранирующая оплетка выполнена из полиэстеровых нитей со спиральным покрытием из облуженной медной фольги; токопроводящие прокладки выполнены из токопроводящей ткани с эластичным полимерным основанием.

Далее в описании представлены сведения, показывающие, каким образом возможно осуществление изобретения с достижением указанных технических результатов.

Осуществление изобретения

В иллюстративных целях предложенное изобретение поясняется чертежами, на которых представлен общий вид изделия (фиг. 1) и его проекции с указанием предпочтительных габаритов (фиг. 2).

Предложенное экранирующее устройство представляет собой короб с замкнутым единым контуром экранирования, который имеет несколько технологических отверстий (фиг. 1) для ввода и вывода кабелей необходимого размера. Короб имеет открываемые двери с установленными токопроводящими прокладками в задней и передней части. Для реализации единого замкнутого контора используются специальные токопроводящие материалы.

Эффективность экранирования и расширение частотного диапазона в предложенном изобретении обеспечивается комбинированием средств экранирования, параметрами применяемых материалов и их конструктивного объединения.

Заземленная рама и расположенная на ней с надежным гальваническим контактом сетка обеспечивает экранирование как отдельно от электрической составляющей поля вследствие нейтрализации электрических зарядов, которые стекают по заземляющему контуру, так и от переменного электромагнитного поля. Дополнительное применение сэндвич панелей с экранирующим материалом позволяет использовать для защиты эффект отражения и потерь на вихревые токи высокочастного электромагнитного излучения. Существенным в предложенном изобретении также является обеспечение единого контура экранирования, препятствующего распространению компрометирующего излучения за пределы корпуса экранирующего устройства.

При изготовления опытного образца изделия выбраны несущая рама и двери, изготовленные из алюминиевой квадратной трубы шириной 20 мм с толщиной стенки 1,5 мм соединенные с помощью сварки. Двери в предложенном решении выполнены с возможностью их открытия и могут быть расположены, например, с противоположных торцевых или боковых частей короба. Для обеспечения заземления в нижней части рамы установлен винт заземления в контакте с ней.

На раму была установлена экранирующая медная (медь марки Ml) сетка с размером ячейки 0,56 мм и диаметром проволоки 0,15 мм. Сеть зафиксирована на раме алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных медных (медь марки Ml) уголков для обеспечения надежного гальванического контакта.

Поверх сети на раме установлены (смонтированы) сэндвич панели с экранирующим материалом, состоящим из медной фольги толщиной 0,07 мм и полистирола толщиной 4 мм. Сэндвич панели имеют перфорацию (фиг. 1) для отведения горячего воздуха из короба.

На коробе, предпочтительно, в верхней его части (фиг. 1), выполнены технологические отверстия, предназначенные для вводных и выводных кабелей (например, кабеля питания и кабеля приема-передачи данных), необходимых для функционирования размещаемого внутри экранирующего устройства оборудования. Для обеспечения дополнительной защиты вводные и выводные кабели размещены в совмещенной с технологическими отверстиями плетенной экранирующей оплетке, предпочтительно, из полиэстеровых нитей со спиральным покрытием из облуженной медной фольги.

На двери и раму короба с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки так, что обращенные друг к другу части дверей и рамы при их соприкосновении в закрытом положении дверей обеспечивают в устройстве единый контур экранирования. Предпочтительно выполнение токопроводящих прокладок из токопроводящей ткани с эластичным полимерным основанием. Данные прокладки выполнены из токопроводящей металлизированной ткани, обернутой вокруг формообразующего профиля из вспененного полимера. В частности, ткань может представлять собой медно-никелевую токопроводящую ткань M2-RipCNK.

Во время лабораторных испытаний внутри экранирующего устройства размещался источник сигнала уровнем 10 дБ. В результате проведенных измерений, уровень сигнала за пределами экранирующего устройства наблюдался в диапазоне от -45 до -70 дБ на расстояниях от 30 см до 1 м.

Предложенное решение функционирует следующим образом.

Подлежащее защите оборудование помещается внутрь короба через одну или более открытые двери. Производится необходимая коммутация подведенных к коробу кабелей через технологические отверстия с соответствующими разъемами оборудования. Оборудование может быть предварительно настроено для работы в выбранном режиме, либо управление оборудованием может быть безопасно осуществлено посредством проходящего через оплетку и технологическое отверстие кабеля передачи данных.

Перед началом работы оборудования двери короба закрываются, примыкая к раме через токопроводящие прокладки. Короб заземляется посредством гальванически контактирующего с рамой винта заземления. При этом не требуется какого-либо конструктивного изменения защищаемого оборудования. В процессе работы оборудования компрометирующее излучение по каналу ПЭМИН эффективно задерживается в широком диапазоне частот замкнутым экранирующим объемом короба, что препятствует его перехвату техническими средствами злоумышленника.

Таким образом, предложенное изобретение повышает эффективность экранирования в широком диапазоне частот без необходимости внесения изменений в конструкцию защищаемых технических средств.

Кроме того, наличие нескольких открываемых дверей позволяет обеспечить простоту эксплуатации устройства при размещении и коммутации в нем оборудования различных габаритов. При необходимости защиты оборудования большего размера, выбором соответствующей величины конструкции сварных рамы и дверей может быть обеспечена защита крупногабаритного оборудования.

1. Экранирующее устройство, представляющее собой короб, состоящий из элементов: несущей алюминиевой рамы, имеющей в своей нижней части винт заземления, и дверей, причем на раму короба установлена экранирующая медная сеть с размером ячейки 0,56 мм и диаметром проволоки 0,15 мм, зафиксированная алюминиевыми заклепками и пайкой с помощью натяжных уголков с обеспечением гальванического контакта, поверх сети на раме установлены частично перфорированные сэндвич-панели с экранирующим материалом, состоящим из медной фольги толщиной 0,07 мм и полистирола толщиной 4 мм, а на коробе выполнены технологические отверстия с плетеной оплеткой для вводных и выводных кабелей, при этом на обращенные друг к другу части дверей и рамы с помощью токопроводящего клея установлены токопроводящие прокладки для обеспечения единого контура экранирования.

2. Экранирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы короба изготовлены из алюминиевой квадратной трубы шириной 20 мм с толщиной стенки 1,5 мм и соединены с помощью сварки.

3. Экранирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что экранирующая оплетка выполнена из полиэстеровых нитей со спиральным покрытием из облуженной медной фольги.

4. Экранирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что токопроводящие прокладки выполнены из токопроводящей ткани с эластичным полимерным основанием.