Миниатюрные микрофоны. Являются простейшим средством перехвата речевой информации. Используют проводные соединения со звукозаписывающей аппаратурой. Микрофоны могут монтироваться в предметы интерьера помещения, в отверстиях, сделанных в стене из соседнего помещения, в телефонных и сетевых розетках, в оборудовании (системные блоки, принтеры, мониторы, элементы силовых кабелей и т. д.), под плинтусами, в осветительных системах и других объектах. Некоторые типы микрофонов (электретные) имеют очень малые размеры, например, 7x5x2 мм и менее [8].
Совершенствование параметров микрофонов идет, с одной стороны, в направлении повышения чувствительности, что связано со стремлением увеличить дальность перехвата акустической информации, а с другой - в направлении решения задачи отделения полезного сигнала от акустических шумов.
Стремление уменьшить размеры микрофонов противоречит возможности улучшения их акустических параметров.
На физическом уровне необходим переход на новые принципы действия. Например, использование акустонанокапиллярного эффекта, проявляющегося в нанотрубках. Под воздействием звука изменяется уровень заполнения капиллярного канала, который можно преобразовать в электрический сигнал. Переход на пленочные наноструктуры позволит существенно уменьшить размеры микрофонов и повысить их КПД.
Могут быть использованы и другие ФЭ, например, влияние ультразвука на движение носителей заряда, на поляризацию диэлектрика [18].
Микрофоны направленного действия. Применяются в том случае, когда не удается использовать для перехвата акустической информации контролируемую зону (помещение). Микрофоны этого типа обеспечивают перехват акустического сигнала после многократного его отражения (эффект отражения звука), после прохождения его через открытые окна, форточки, воздуховоды системы вентиляции, через отверстия в стенах и перегородках.
Используют следующие типы направленных микрофонов: параболические, трубчатые, плоские акустические фазированные решетки, органного типа, градиентные.
Параболический микрофон содержит отражатель звукапараболической формы (диаметр 200-500 мм), в фокусе которого установлен микрофон. Используется эффект отражения звука.
Трубчатый микрофон, или микрофон «бегущей» волны, содержит трубку диаметром 10-30 мм и длиной от 15 до 200 мм. Известны модели с трубкой до 1 м. Трубка по окружности имеет щелевые отверстия. Она выполняет функцию звуковода [18].
В акустических фазированных решетках использован принцип размещения на плоскости нескольких десятков либо микрофонов, либо открытых торцов акустопроводов, звук от которых передается микрофону-сумматору. Такой микрофон обладает хорошими маскировочными свойствами (встраивается в стенку портфеля, размещается с внутренней стороны пиджака, используется как декоративный элемент).
Микрофон органного типа представляет собой пучок из нескольких десятков тонких трубок с длинами от нескольких сантиметров до метра и более. Звуковые волны, приходящие к приемнику по осевой линии, проходят в трубки и поступают в предкапсульный объем в одинаковой фазе, и их амплитуды складываются. А звуковые волны, приходящие под углом к оси, оказываются сдвинутыми по фазе, так как трубки имеют разную длину.
Градиентные микрофоны имеют значительно меньшие размеры, чем предыдущие типы. Используется свойство градиентности давления звуковой волны.
Для практической реализации возможностей микрофонов направленного действия (прослушивание на расстоянии до 100 м и более) требуется специальная обработка акустических сигналов по шумоочистке.
Диктофоны. Их разновидностей достаточно много. В последнее время предпочтение отдается цифровым магнитофонам с флеш-памятью: SAMSUNG SVR-240, OLIMPUS DS-150, Спутник 1200. Многие из них оборудованы системой автоматического включения при паузах в разговорах (акустоматом). Диктофоны размещаются в дипломатах, пачках сигарет, в корпусах наручных часов и т. д.
Дальнейшее совершенствование диктофонов идет по пути использования более эффективной микроэлектроники, снижения энергопотребления и уменьшения размеров, исключения каких-либо подвижных элементов.
1.5.2 Акустовибрационный канал
В качестве приемников вибрационного сигнала широко используют контактные микрофоны (стетоскопы), преобразующие вибрационные колебания твердого тела в колебания электрического сигнала, который затем может быть передан, усилен и записан [8].
С помощью стетоскопа можно прослушивать речевые сигналы через стену толщиной до 1 м. Чувствительным элементом стетоскопа является вибродатчик на основе пьезоэлемента, т. е. используется пьезоэлектрический эффект. Конструктивно стетоскоп выполнен в виде элемента цилиндрической формы. Он крепится с помощью клейкого состава или липкой ленты к поверхности элементов строительных конструкций (к стене, перегородкам, выступающей арматуре железобетонных конструкций, коробам системы вентиляции, водопроводным и другим трубам, к оконным стеклам, стенкам шкафов системы электроснабжения и т. д.). Для качества снимаемого сигнала существенное значение имеют места установки, материал вибрирующих элементов.
Важным преимуществом стетоскопов является то, что они могут устанавливаться за пределами контролируемой зоны.
Используются монофонические и стереофонические стетоскопы, в состав которых входят два монофонических стетоскопа, закрепленных на определенном расстоянии друг от друга. Стереофонический эффект повышает качество принимающего виброакустического сигнала, уменьшая влияние различных шумов.
Для повышения эффективности работы стетоскопы объединяют с электронным усилителем (электронные стетоскопы), радиопередатчиком (радиостетоскопы), генератором ИК-излучения (оптические стетоскопы), генератором ультразвукового излучения для передачи сигнала по металлоконструкциям зданий (ультразвуковые стетоскопы).
Для съема акустического сигнала выпускается широкий ассортимент различных по назначению вибрационных датчиков: «Молот» (на стену), «Серп» (на раму), «Копейка» (на стекло), КПВ-2 (для стен и перекрытий), КПВ-8 (универсальный), РК 775 (ИК-стетоскоп, дальность 150 м, масса 15 г) и др. [19].
Основные конструктивно-технологические направления развития - это уменьшение размеров стетоскопов и датчиков, использование более эффективных схемотехнических решений (микроэлектроника), снижение энергопотребления, расширение диапазонов (радио, оптического, ультразвукового) передачи информации.
Предъявляемые к ним требования в значительной мере могут быть удовлетворены за счет использования ФЭ в области нанотехнологий.
1.5.3 Акустоэлектрический канал утечки информации
Для перехвата акустического сигнала используются специальные высокочувствительные низкочастотные усилители. Они непосредственно подключаются к цепям, обладающим микрофонным эффектом или несущим акустическую информацию от других объектов в результате проявления на них микрофонного эффекта, например, от телефонных аппаратов.
Для создания канала утечки информации могут быть подменены компоненты электрических схем (резисторы, конденсаторы, катушки индуктивности) на такие же компоненты, но обладающие более интенсивным проявлением микрофонного эффекта [8].
В связи с развитием электронной аппаратуры, сокращением, а в некоторых случаях полным исключением элементов, содержащих электромеханические системы, переходом на интегральную схемотехнику значимость этого канала утечки информации уменьшается.
1.5.4 Акусторадиоэлектронный канал
Широкое распространение получили радиозакладки. Радиозакладка, или радиомикрофон, - это комплексная система миниатюрного исполнения, содержащая микрофон, модулятор, генератор, антенну и источник питания. Перехваченная с помощью микрофона акустическая информация преобразуется в электрический сигнал, который обрабатывается, а затем излучается антенной как электромагнитная волна. Переданный сигнал попадает в приемник и преобразуется в акустическую информацию (сигнал) [4].
Функционирование радиозакладки может быть управляемым как извне, так и появлением речевого сигнала.
Ввиду малых размеров радиозакладки легко камуфлируются под бытовые приборы, устанавливаются в щелях строительных конструкций, в различных отверстиях, крепятся к элементам интерьера помещения.
Радиозакладки созданы на основе самых новых достижении электронной техники и радиоэлектроники. Используются особенности распространения радиоволн, построения диаграмм направленности антенн, применяемых как для передачи информации, так и для ее приема.
Передача информации закладкой может осуществляться не в момент генерирования акустической информации, а значительно позже, что препятствует ее выявлению, так как средства контроля и постановки помех работают, как правило, одновременно с генерированием акустической информации. Для этой цели в составе закладки имеются современные средства записи информации, не имеющие электромеханических элементов.
Радиозакладки работают в УКВ, СВЧ и ИК-диапазонах.
В заданное время записанная информация «выстреливается» в эфир.
Российской фирмой ЗАО «ЗЕТ-1» разработана серия радиомикрофонов для различного применения.
Структурная схема радиозакладки приведена на рисунке 15.
Рисунок 15 - Структурная схема радиозакладки
РМК 012 - радиомикрофон с кварцевой стабилизацией частоты, непрерывного действия (48 часов), дальность передачи информации 150-200 м; диаметр 30 мм, толщина 7 мм; легко устанавливается в труднодоступных местах с помощью липкой ленты.
РМК 061 - универсальный базовый модуль закладного радиопередатчика, имеет встроенный микрофон, гибкую антенну, вывод для подключения питания 3-6 В; размер 23х9x6 мм.
РМК 140 - радиомикрофон с питанием от электросети 220 В; предназначен для скрытой установки во внутренние полости удлинителей, сетевых розеток, выключателей, распределительных коробок, электроприборов различного назначения; изделие выполнено в виде двух блоков: передатчика (52х12,5х6 мм) и блока питания (45х2х10 мм); дальность передачи до 300 м.
Развитие радиомикрофонов идет в направлении расширения выполняемых ими функций: сжатие и кодирование выходного сигнала, снабжение акустопуском, источниками питания длительного действия, совершенствование камуфлирования, расширение частотного диапазона работы.
1.5.5 Акустопараметрический канал
По функциональному назначению используются следующие технические средства: генераторы радиоизлучений, приемники радиосигналов, передатчики и приемники радиостанций для KB и УКВ диапазонов.
ANG-2000 - генератор радиочастотных сигналов.
Крона 6000М - приемник радиочастотных сигналов.
АПК «ПОИСК-01» содержит высокочувствительный приемник радиосигналов на частотах от 30 до 2000 МГц, внешнюю и внутренние антенны.
XPLORER-FM - приемник для диапазона 30-2000 МГц.
АУ-3 - широкополосный антенный усилитель, диапазон 0,1-1000 МГц.
Winradio 3100i-DSP - компьютерный сканирующий радиоприемник.
IC-R8500 - сканирующий приемник, диапазон 0,1 МГц-2 ГГц.
GM 300 - мобильная радиостанция, диапазон 136-174 МГц, 403-470 МГц, мощность 1-45 Вт.
GP 340 - портативная радиостанция (фирма MOTOROLA).
MICOM-2 - радиостанция (фирма MOTOROLA), КВ-волновая, диапазоны 1,6-30 МГц, мощность 125 Вт.
1.5.6 Акустооптический канал
Современные лазерные системы позволяют осуществлять прослушивание разговоров, ведущихся в помещениях, на расстоянии от 100 м до 1000 м. Размер отраженной поверхности не менее 30х40см. Зарубежными фирмами производятся такие системы, как HKG GD-7800, PK-1035SS и др. Это переносная малогабаритная аппаратура, работающая в ближнем ИК-диапазоне волн. Аппаратная передающая часть с лазерной системой устанавливается на треногу и может фиксироваться в различных положениях. Приемник при независимом исполнении используется таким же образом. В состав аппаратуры могут входить наушники и магнитофон для записи электрических сигналов, получаемых после приема и преобразования оптических сигналов в электрические. Лазерный излучатель и приемник могут быть установлены как в одном месте, так и разнесены в пространстве.
Питание лазерной системы осуществляется от сети переменного тока или автономного источника питания.
Масса комплекта не более 15 кг.
Недостаток лазерных систем - зависимость их от гидрометеорологических условий. При тумане, задымлении, запылении, осадках светопроводимость воздушной среды существенно ухудшается и может носить флуктуационный характер.
Совершенствование лазерных систем идет в направлении уменьшения размеров, массы, энергопотребления, в направлении повышения чувствительности приемной части с тем, чтобы можно было принимать сигнал от меньших поверхностей.
2. Моделирование объекта защиты
Территориально Управление Федеральной службой по техническому и экспортному контролю по Сибирскому федеральному округу находится в г. Новосибирске, ул. Красный проспект, д. 41. Контролируемой зоной является кабинет начальника отдела в Управлении Федеральной службой по техническому и экспортному контролю по Сибирскому федеральному округу. Защита будет осуществляться по акустическим каналам утечки информации, поскольку этот канал наиболее прост для хищения информации.