计算机的电磁信息安全与防护

计算机的寄生辐射和传导所造成的电磁信息泄漏具有很宽的频谱,极易造成数据信息的失密.因此,防止计算机电磁信息泄漏是计算机信息系统安全的一个重要组成部分.本文主要介绍计算机的电磁信息泄漏的产生、危害与防护技术.

第24卷第4期2008年8月赤峰学院学报(自然科学版)

JournalofChifengUniversity(NaturalScienceEdition)Vol.24No.4Aug.2008

计算机的电磁信息安全与防护

郭乐明

(浙江经贸职业技术学院绍兴分院,浙江

绍兴

312000)

摘要:计算机的寄生辐射和传导所造成的电磁信息泄漏具有很宽的频谱,极易造成数据信息的失密.因此,防止计算机

电磁信息泄漏是计算机信息系统安全的一个重要组成部分.本文主要介绍计算机的电磁信息泄漏的产生、危害与防护技术.

关键词:计算机;电磁信息泄漏;防护技术中图分类号:TP309

文献标识码:A

文章编号:1673-260X(2008)04B-0010-02

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引言

电子计算机系统是由模拟电路与数字电路组成的信息2.5计算机显示器阴极射线管产生的X射线.据报道,这种X射线也可以通过特殊的技术手段进行还原.3

电磁信息泄漏防护的基本方法

防护电磁信息泄漏可采取的基本方法有抑源法、屏蔽法和噪声干扰法.

3.1抑源法是从降低电磁泄漏源的发射强度角度来采取措施,它是指对计算机设备内部产生和运行串行数据信息的部件、线路和区域采取电磁辐射发射抑制措施和传导发射滤波措施,并视需要在此基础上对整机采取整体电磁屏蔽措施,减小全部或部分频段信号的传导和辐射发射.对电源线和信号传输线则采取接口滤波和线路屏蔽等技术措施,最大限度的达到抑制电磁信息泄漏源发射的目的.

3.2电磁屏蔽技术包括设备的屏蔽和环境的屏蔽,它是从阻断电磁信息泄漏源发射的角度采取措施,主要指涉密计算机设备或系统被放置在全封闭的电磁屏蔽室内(与外界联系的线路接口或门窗均采用特殊处理的屏蔽隔离技术),其主要材料分别是金属板和金属网等.目前已经具有满足不同防护需求的不同级别屏蔽效能的屏蔽机房、屏蔽机柜、屏蔽舱、屏蔽包、屏蔽线等.

3.3噪声干扰法是在信道上增加噪声,从而降低窃收系统的信噪比,使其难以将泄漏信息还原.噪声源的选择可利用相关原理与被保护信号内容相关,通过不同技术途径实现与计算机等终端设备的信息相关、谱相关、行场频(同步)相关,并产生宽带的相关干扰信号,不仅在信噪比上实施保护,而且从信号相关性上有效地防止信息泄漏.

抑源法通过降低或消除计算机电磁泄漏源的发射从根本上解决问题,屏蔽法则通过阻断发射和传导途径来达到电磁信息泄漏防护的目的,而噪声法是通过添加与信息相关的噪声,增大窃收泄漏信息的难度.此外,根据电磁波按距离的指数衰减的规律,也可以通过尽可能的增大警戒距离来减小计算机电磁信息泄漏的威胁.4防护电磁信息泄漏的主要技术

在计算机系统中抑制电磁泄漏的主要技术包括屏蔽技术、接地技术、滤波技术和隔离技术.4.1

屏蔽技术

屏蔽技术用来抑制电磁辐射沿空间的传播,即切断辐射的途径.屏蔽的实质是将关键电路用一个屏蔽堤包围起

处理设备,系统在工作时,其辐射频谱及多次谐波分量非常丰富,因而信息很容易被窃取和解译,造成信息泄密.在计算机中,信号接口与连线、数据线、接地线、驱动放大电路、阴极射线管、各种印刷电路板、各部件之间的电源等都可以产生不同程度的电磁辐射.在辐射频谱中,所包含的信息也各不相同,包括时钟信息、数据信息、音视频多媒体信息等.从理论上讲,这些信息都是可以被接收和解译的,利用高灵敏度的仪器截获计算机及外部设备中泄漏的信息,比用其他方法获得情报要准确、可靠、及时、连续得多,而且隐蔽性好,不易被对方察觉.截获的内容十分广泛,如军事、政治、经济情报等.计算机设备的电磁泄漏,不仅会造成信息的泄漏,而且直接危及信息系统的安全,因此,防电磁泄漏是信息系统安全的一个重要内容.

2计算机产生电磁信息泄漏分析

麦克斯韦电磁场理论告诉我们:任何交变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号,任何载有交变电磁信息的导体都可作为发射天线.计算机是采用高速脉冲数字电路工作的,因此,只要处于工作状态就会向机器外辐射含有敏感信息的电磁波.按照电磁辐射物内容,大致可以分为以下几种情况:2.1无信息调制的电磁辐射.如计算机的开关电源,时钟频率、倍频和谐频等,这类电磁波辐射多数没有信息内容调制.2.2并行数据信息的电磁辐射.计算机系统内部的信息流主要有四个部分:数据总线、地址总线、控制总线及I/O输出.

2.3寄生振荡.即计算机电子线路中的分布电容、布线电感在特定条件下,对某一频率谐振而产生的振荡.这种辐射的频率范围不规律,从几十kHz到上千MHz都有,辐射的能量也不相等,有的辐射信号理论上可以传播数公里.

2.4计算机终端的信号辐射.计算机的I/O传输数据一般是串行数据,如打印机、绘图仪、传真接口等,这些数据的速率低,其辐射信息容易还原.尤其光栅扫描式阴极射线管显示器的视频信号辐射.由显示卡输出的视频信息经预处理、放大后加在显示器的阴极控制栅极,信号的幅度高达(600-700)Vpp,行、场信号经同步、放大后,形成上百伏至几千伏的高电压,偏转线圈的电流可以达到安培级.这些串行特征的视频信号在大幅度、大电流的情况下是很容易造成电磁信息辐射的.

来,使耦合到这个电路的电磁场通过反射和吸收被衰减.4.2接地技术

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