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信息設(shè)備的電磁輻射與消除
摘 要：隨著計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù)的迅速發(fā)展，計(jì)算機(jī)電磁輻射已越來越受到人們的重視。分析了計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)中電磁輻射的途徑，并對(duì)它的防護(hù)作了簡單介紹。
關(guān)鍵詞：信息安全；電磁輻射；TEMPEST
Electromagnetic radiation of information device and elimination
LIANG Xiao—yan，WANG Jun—li，=WANG Ru—long
（Beijing Trace and Communication Technique Research Institute，Beijing 100094，China）
Abstract：With the rapid development of computer information safety technique，more and more attention had been paid to the electromagnetic radiation of computer。Based on the analysis on the track of electromagnetic radiation of computer information system，typical protection method is brief lyintroduced。
Key words：Information safety；electromagnetic radiation；TEMPEST
當(dāng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的日益普及給我們工作帶來極大便利的同時(shí)，不可避免地帶來一些負(fù)面影響，其中最突出的是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息安全問題。信息泄密的途徑很多，其中電磁輻射是計(jì)算機(jī)及其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)泄密的重要途徑之一，對(duì)它的研究正越來越受到人們的重視。
1 TEMPEST技術(shù)
計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備在工作時(shí)通過電磁波將有用信息泄漏出去的過程稱為計(jì)算機(jī)電磁泄漏。和其它電子設(shè)備一樣，計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備（包括主機(jī)、顯示終端、硬盤驅(qū)動(dòng)器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、磁盤機(jī)、磁帶機(jī)、打印機(jī)等），在工作時(shí)都會(huì)產(chǎn)生不同程度的電磁泄漏，如主機(jī)中各種數(shù)字電路電流的電磁泄漏、鍵盤按鍵開關(guān)引起的電磁泄漏、顯示器視頻信號(hào)的電磁泄漏、打印機(jī)的低頻電磁泄漏等等。這些輻射出去的電磁波，任何人都可以借助儀器設(shè)備在一定范圍內(nèi)收到它，尤其是利用高靈敏度的儀器可以準(zhǔn)確、清晰地獲取計(jì)算機(jī)正在處理的信息。信息輻射防護(hù)技術(shù)，就是針對(duì)計(jì)算機(jī)的信號(hào)輻射特性，運(yùn)用一定的技術(shù)手段不讓竊收方接受到計(jì)算機(jī)輻射的信號(hào)和復(fù)原出有關(guān)的真實(shí)信息。對(duì)電磁泄漏信號(hào)中所攜帶的敏感信息進(jìn)行分析、測(cè)試、接收、還原以及防護(hù)的一系列技術(shù)構(gòu)成了信息安全保密的一個(gè)專門研究領(lǐng)域，這種技術(shù)在國外稱為TEMPEST技術(shù)，即“瞬時(shí)電磁脈沖發(fā)射監(jiān)測(cè)技術(shù)”（Transient Electromagnetic Pulse Emanation Surveillance Tech－nology）。按照麥克斯韋電磁場(chǎng)理論：任何交變電磁場(chǎng)都會(huì)向四周空間輻射電磁信號(hào)，任何載有交變電磁信號(hào)的導(dǎo)體都可作為發(fā)射天線。計(jì)算機(jī)是采用高速脈沖數(shù)字電路工作的，因此，只要處于工作狀態(tài)就會(huì)向機(jī)器外輻射含有信息的電磁波。
TEMPEST技術(shù)的研究上世紀(jì)50年代始于美國。隨后，俄羅斯、英國、法國和德國等國家都開始積極研究和發(fā)展TEMPEST技術(shù)。1985年荷蘭人W。van Eck在“Computer＆Security”上發(fā)表文章，首次詳細(xì)披露了通過簡單改裝電視機(jī)實(shí)現(xiàn)偵收并還原計(jì)算機(jī)顯示器屏幕信息的可行性技術(shù)細(xì)節(jié)，并聲稱最遠(yuǎn)距離可達(dá)1000m，引起很大轟動(dòng)。根據(jù)上世紀(jì)90年代以后的資料，英國人也稱可以在1600m外對(duì)計(jì)算機(jī)視頻信息進(jìn)行還原[1]。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展和恐怖的逐步升級(jí)，各國對(duì)TEMPEST技術(shù)的研究更加廣泛和深入。而美國TEMPEST市場(chǎng)規(guī)模更是有增無減。幾十年來，美國多次修訂和補(bǔ)充TEMPEST技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，TEMPEST的內(nèi)涵也在逐漸擴(kuò)大，已經(jīng)從原來的通信安全領(lǐng)域擴(kuò)展到信息安全的范圍。
我國從80年代中期開始關(guān)注TEMPEST問題。90年代初，在國家相關(guān)單位牽頭和組織下，經(jīng)過多年的理論研究、實(shí)驗(yàn)測(cè)試以及產(chǎn)品開發(fā)，已經(jīng)在信息設(shè)備的電磁泄漏發(fā)射機(jī)理、安全評(píng)估、技術(shù)產(chǎn)品測(cè)評(píng)、實(shí)驗(yàn)室和現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、紅黑信號(hào)識(shí)別等方面取得一定成果。在TEMPEST防護(hù)技術(shù)方面，已經(jīng)具有屏蔽室、低泄漏發(fā)射產(chǎn)品、電磁干擾產(chǎn)品3大類不同等級(jí)的防護(hù)產(chǎn)品。但是我國的接收機(jī)設(shè)計(jì)水平和數(shù)字信號(hào)后處理能力還不高。
2 TEMPEST技術(shù)中電磁泄漏的途徑
計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備內(nèi)的信息，通常通過兩種途徑泄漏出去：以電磁波的形式輻射出去的稱為輻射泄漏，這主要是指計(jì)算機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的電磁輻射。這種輻射是由計(jì)算機(jī)內(nèi)部的各種傳輸線（包括印制板上的走線）、信號(hào)處理電路、邏輯電路、顯示器、開關(guān)元件和電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制電路產(chǎn)生的；另一種是通過各種線路和金屬管道傳導(dǎo)出去的稱為傳導(dǎo)泄漏。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的電源線、機(jī)房內(nèi)的電話線、上下水管道和暖氣管道以及地線等，都可能成為傳導(dǎo)媒界，產(chǎn)生傳導(dǎo)泄漏。傳導(dǎo)泄漏往往伴隨著輻射泄漏。
3 TEMPEST技術(shù)中電磁泄漏的防護(hù)
對(duì)于電磁泄漏，目前可以采用的措施主要有：使用低輻射設(shè)備、利用噪聲干擾源、電磁屏蔽、濾波技術(shù)和光纖傳輸[2]。
（1）使用低輻射設(shè)備。低輻射設(shè)備即TEMPEST設(shè)備。這是防輻射泄漏的根本措施。這些設(shè)備在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)就采取了防輻射措施，把設(shè)備的電磁泄漏抑制到最低限度。顯示器是計(jì)算機(jī)安全的一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)顯示器的內(nèi)容進(jìn)行竊取，已是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，因此選用低輻射顯示器十分重要。單色顯示器的輻射比彩色顯示器低得多，使用等離子顯示器或液晶顯示器也能進(jìn)一步降低輻射。
�。�2）利用噪聲干擾源。電磁輻射干擾技術(shù)就是采用干擾的器才對(duì)計(jì)算機(jī)輻射進(jìn)行電磁干擾，使竊收方難以提取視屏信息。利用噪聲干擾源有兩種方法：一是將一臺(tái)能產(chǎn)生噪聲的干擾的器才放在計(jì)算機(jī)設(shè)備旁邊，干擾的器才產(chǎn)生的噪聲與計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的信息輻射一起向外輻射，使計(jì)算機(jī)設(shè)備產(chǎn)生的輻射不易被接受復(fù)現(xiàn)。干擾的器才產(chǎn)生的電磁輻射不應(yīng)超過EMI（電磁干擾）標(biāo)準(zhǔn)；二是將處理重要信息的計(jì)算機(jī)放在中間，四周放一些處理一般信息的設(shè)備，讓這些設(shè)備產(chǎn)生的電磁泄漏一起向外輻射。
�。�3）電磁屏蔽。屏蔽技術(shù)是將計(jì)算機(jī)設(shè)備置于屏蔽室中，達(dá)到防止電磁輻射的目的。該技術(shù)是所有防輻射技術(shù)手段中最為可靠的一種。屏蔽技術(shù)的另一種方法是使用防信息泄漏玻璃。防信息泄漏玻璃裝在電子設(shè)備顯示窗上，可以解決顯示窗信息泄漏問題。有統(tǒng)計(jì)測(cè)試表明，如果電磁波輻射量是100％，那么防信息泄漏玻璃可以將89％的信息通過地線導(dǎo)入地下，再將10％的信息反射掉，剩下的漏網(wǎng)信號(hào)不足1％，這就無法還原成清晰完整的信息，從而達(dá)到保密的目的。
�。�4）濾波技術(shù)。濾波技術(shù)是對(duì)屏蔽技術(shù)的一種補(bǔ)充。被屏蔽的設(shè)備和元器件并不能完全密封在屏蔽體內(nèi)，仍有電源線、信號(hào)線和公共地線需要與外界連接。因此，電磁波還是可以通過傳導(dǎo)或輻射從外部傳到屏蔽體內(nèi)，或從屏蔽體內(nèi)傳到外部。采用濾波技術(shù)，只允許某些頻率的信號(hào)通過，而阻止其它頻率范圍的信號(hào)，從而起到濾波作用，有效地抑制傳導(dǎo)干擾和傳導(dǎo)泄漏。
�。�5）光纖傳輸。光纖傳輸是一種新型的通信方式。光纖為非導(dǎo)體，可直接穿過屏蔽體，不附加濾波器也不會(huì)引起信息泄漏。光纖內(nèi)傳輸?shù)氖枪庑盘?hào)，不僅能量損耗小，而且不存在電磁信息泄漏的問題。若干年內(nèi)還不可能從光纖外部竊取并還原信號(hào)。同其它傳輸方式相比，光纖具有容量大、安全、可靠、傳輸信息量大及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
4 結(jié)語
在信息時(shí)代的今天，任何國家的政治、軍事、外交斗爭(zhēng)都離不開信息，信息安全保密已成為國家安全戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分。信息安全保密是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，電磁輻射泄漏也一樣，任何單一的防護(hù)措施都不是萬無一失的。要根據(jù)不同系統(tǒng)的特點(diǎn)采用與之相適應(yīng)的最佳防護(hù)措施進(jìn)行綜合防護(hù)。
參考文獻(xiàn)
�。�1］杜虹。TEMPEST：信息安全不容忽視的問題［J］。保密技術(shù)信息，2002，（12）：20。
�。�2］叢友貴。信息安全保密概論［M］。北京：金城出版社，2001。 廣西水利水電
論文出處（作者）：
基于單義域鄰接圖的圓弧與圓識(shí)別
用電源自動(dòng)投入和系統(tǒng)自動(dòng)恢復(fù)裝置的研究和實(shí)現(xiàn)
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