НАУКА и ОБРАЗОВАНИЕ

УДК.621.382.26   

МГТУ имени Н.Э. Баумана

zi@bmstu.ru

Введение

Для защиты информации от утечки по акустоэлектрическому каналу проводится проверка вспомогательных технических средств и систем (ВТСС) на подверженность акустоэлектрическим преобразованиям [1]. Контроль эффективности защиты ВТСС осуществляется инструментально-расчетным методом, который реализуется с использованием аттестованной измерительной аппаратуры общего применения [2].

Для более точного определения требуемого количества средств защиты информации и мест их монтажа предлагается использовать численное моделирование поля акустического давления в помещении.

Постановка задачи

Рассматривается комната с тремя различными положениями источника звука:

·         источник звука находится у стены комнаты;

·         источник звука находится в центре комнаты;

·         источник звука находится в углу комнаты.

Исходные данные:

1.Размеры комнаты:

-        Длина: 10 м;

-        Ширина: 7 м;

-        Высота: 3 м.

2. Размеры источника:

                     - Длина: 0,5 м;

                     - Ширина: 1 м;

                     - Высота: 0,01 м.

  3. Плотность воздуха: 1,184 кг/ м³ .

  4. Скорость звука: 331,46 м/с.

  5. Тип колебаний: гармонические.

  6. Среда: изотермическая.

Численное решение получено в программном комплексе ANSYS [3] со следующими  допущениями [4]:

• газ сжимаемый (плотность меняется с изменением давления);
• вычисления проводятся по модели невязкого газа;
• средние плотность и давление одинаковы во всем поле газа.

Для каждого варианта произведены расчёты с изменяемыми параметрами:

·         частота звука;

·         амплитуда колебаний;

·         коэффициент поглощения.

Таблица 1 – Исходные данные для вариантов расчетов

Для каждого варианта были получены значения отклонений давления звукового поля от обычного атмосферного давления (20x10^-6 Н/м²). Все результаты соответствуют допустимым уровням отклонений.

Результаты

Распределение полей давлений при различных положениях источника показано на рис.1-3. Графики, отражающие зависимость давления от изменяемых параметров представлены на рис.4-11. На графиках рис.4-11 обозначено:

 1-й вариант расположения источника звука

  2-й вариант расположения источника звука

3-й вариант расположения источника звука

Рис. 1. Поле давлений для варианта с источником у стены – частота: 500 Гц, амплитуда 0,005 м; коэффициент поглощения 0,015

Рис. 2. Поле давлений для варианта с источником в центре – частота: 500 Гц, амплитуда 0,005 м; коэффициент поглощения 0,015

Рис. 3. Поле давлений для варианта с источником в углу – частота: 500 Гц, амплитуда 0,005 м; коэффициент поглощения 0,015

Рис. 4. Зависимость давления от частоты для различных положений источника (значение амплитуды 0,003 м, коэффициент поглощения 0,015)

Рис. 5. Зависимость давления от частоты для различных положений источника (значение амплитуды 0,005 м, коэффициент поглощения 0,05)

Рис. 6. Зависимость давления от частоты для различных положений источника (значение амплитуды 0,003 м, коэффициент поглощения 0,03)

Рис. 7. Зависимость давления от частоты для различных положений источника (значение амплитуды 0,005 м, коэффициент поглощения 0,1)

Рис. 8. Зависимость давления от коэффициента поглощения для различных положений источника (значение амплитуды 0,003 м, частота 100 Гц)

Рис. 9. Зависимость давления от коэффициента поглощения для различных положений источника (значение амплитуды 0,005 м, частота 500 Гц)

Рис. 10. Зависимость давления от коэффициента поглощения для различных положений источника (значение амплитуды 0,003 м, частота 1800 Гц)

Рис. 11. Зависимость давления от коэффициента поглощения для различных положений источника (значение амплитуды 0,005 м, частота 2300 Гц)

Графики рис.4-11 показывают, что положение источника звука значительно влияет на поле давления даже при отсутствии в помещении перегородок.

Таким образом, для оценки защищенности информации от утечки по акустоэлектрическому каналу значительные возможности может дать численное моделирование с определением поля давлений в конкретном защищаемом помещении.

По полученным результатам можно сказать, в каком конкретном месте необходимо провести измерение. Таким образом, модель позволяет не только упростить работы по проведению измерений, но также и сделать их более эффективными.

Список литературы

1.  Барсуков В.С. Безопасность: технологии, средства, услуги / В.С. Барсуков. –М., 2001 – 496с.

2. Хорев А.А. Оценка эффективности защиты вспомогательных технических средств. / Специальная техника, 2007, ╧ 2. – С.12-18.

3. Басов К.А. ANSYS: справочник пользователя. – М.: ДМК Пресс, 2005. – 640 с.

4. Acoustics: Basic Physics, Theory and Practice / Filippi P., Habault D., Lefebvre J-P., Bergassoli A., - Paris: Elsevier, -1999. -317p.