ИТЗИ. Лаб практикум. Комплекс для исследования технических каналов утечки информации сборник лабораторных работ
 Скачать 11.54 Mb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования « Владимирский Государственный Университет» Кафедра информатики и защиты информацииКОМПЛЕКС ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ КАНАЛОВ УТЕЧКИ ИНФОРМАЦИИ СБОРНИК ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ Владимир – 2008 СОДЕРЖАНИЕ Лабораторная работа №1 «Исследование спектров сигналов» 3 Лабораторная работа №2 «Исследование технических каналов утечки информации, передаваемой по каналам проводной связи» 11 Лабораторная работа №3 «Исследование акусто-радиоэлектронного канала утечки информации» 22 Лабораторная работа №4 «Исследование визуально-оптического канала утечки информации» 25 Лабораторная работа №.5 «Изучение средств блокирования работы мобильной связи. Изучение микрофонов» 28 Лабораторная работа №6 «Исследование акустооптических каналов утечки информации» 35 Лабораторная работа №7 «Исследование радиоэлектронного канала утечки информации» 43 Лабораторная работа №8 «Расчетная работа по определению уровней акустических сигналов защищаемого помещения» 50 Лабораторная работа №1 «Исследование спектров сигналов»Цель работы
Общие положения Понятие «сигнал» достаточно емкое и в общем случае обозначает условный знак для передачи на расстояние каких-нибудь сведений. Под сигналом будем понимать носитель информации в виде поля или потока микрочастиц (электронов, ядер гелия). По форме все сигналы делятся на аналоговые и дискретные. К аналоговым сигналам относятся сигналы, уровень (амплитуда) которых может принимать произвольные значения в определенном для сигнала интервале. Амплитуда простого и достаточно распространенного в природе аналогового гармонического сигнала изменяется по синусоидальному закону. Большинство аналоговых сигналов имеют более сложную форму. Совокупность гармонических составляющих сигнала образуют его спектр. Амплитуда каждой спектральной составляющей характеризует энергию сигнала на соответствующей гармонике основной частоты. Чем выше скорость изменения амплитуды сигнала, тем больше доля в его спектре высокочастотных гармоник. Разность между максимальной и минимальной частотами спектра сигнала, между которыми сосредоточено основная часть, например, 95%, называется шириной спектра. Графическое изображение спектра периодического сигнала представлено на рисунке 1.  Рисунок 1 – Спектр периодического сигнала Частоты составляющих спектра непериодического аналогового сигнала непрерывно меняются. При наблюдении спектра такого сигнала на экране спектроанализатора положение и уровень различных спектральных составляющих непрерывно меняются, и спектр выглядит как сплошной. В соответствии с изменением амплитуды аналогового сигнала меняется его энергия или мощность (так как мощность пропорциональна квадрату амплитуды). В зависимости от времени измерения энергии сигнала различают среднюю и мгновенную мощность. Десятичный логарифм отношения максимальной мощности сигнала к минимальной называется динамическим диапазоном сигнала. Таким образом, аналоговый сигнал описывается набором параметров, являющихся его признаками. К ним относятся:
Порядок выполнения а) Порядок использования программы «SpectraLab»: 1) Для запуска программы выберите «Пуск -> Все программы -> SpectraLab -> SpectraLab». 2) Чтобы производить измерения спектра в реальном времени в пункте главного меню «Mode» выберите режим «RealTime» (рис. 2).  Рисунок 2 - Режим «RealTime» 3) Для отображения спектра на экране выберите в пункте главного меню «View» режим отображения «Spectrum» (рис. 3).  Рисунок 3 - Режим отображения «Spectrum» 4) Для вывода спектрограммы на экран нажмите кнопку «Run» на панели инструментов. На экране отобразится спектр сигнала шумов звуковой карты (рис. 4).  Рисунок 4 - Спектр сигнала шумов звуковой карты 5) Чтобы включить генератор сигнала выберите пункт главного меню «Utilities -> Signal Generator». Для остановки генератора используйте кнопку «Stop» (рис. 5).  Рисунок 5 – Включение и остановка генератора сигналов 6) В нижней части окна генератора выберите требуемый вид сигнала и нажмите кнопку «Run» для запуска генератора. Сгенерированный сигнал отобразится в окне спектроанализатора. По оси Y отображается амплитуда сигнала в Дб, по оси X частота сигнала в Гц (рис. 6).  Рисунок 6 – Выбор сигнала 7) Для отображения спектра по пиковым значениям поставьте галочку «PeakHold». б) Порядок использования программы «Oscilloscope»: Для запуска программы запустите файл «winscope.exe». Программа включает в себя двухлучевой осциллограф и спектроанализатор, частотный диапазон: от 20 Гц до 20 кГц. Органы управления расположены в верхней части окна в виде кнопок, движимые регуляторы — сбоку от экрана (рис. 7).  Рисунок 7 – Органы управления Основные органы управления расположены сбоку от экрана. Усиление устанавливается двумя вертикальными бегунками отдельно для лучей «Y1, Y2», рядом с ними находятся ползунки меньшего размера для возможности вертикального смещения сигналов лучей. Положению ползунков усиления соответствуют числовые значения в окне «Gain», хотя последние малоинформативны. В следующем блоке первым идет регулятор «Т» (мс/дел) с ним связаны две кнопки над экраном, позволяющие менять масштаб как 1/10. Изображение на кнопках соответствует сигналу большего и меньшего периода. Числовое значение размерности времени отображается в окне «Sweep», однако отображаемое значение относится не к одному делению ячейки сетки, как обычно, а ко всему экрану — 10 делений. В окошках под экраном отображаются значения той точки экрана, на которую наведен курсор мыши. Для более точного измерения таким образом следует включить кнопку «Meter mode», тогда курсор приобретает форму перекрестка. Из режима осциллографа легко перейти в режим спектроанализатора, достаточно нажать кнопку («FFT») справа над экраном. При этом в окне «Sweep» значения начинают отображаться уже в Гц, масштаб задается тем же ползунком «Т». Верхний предел оси частот в режиме спектроанализатора определяется так же из меню вкладки «Options\Timing». Удобно пользоваться кнопкой «1:1», при ее нажатии изображение сигнала автоматически масштабируется по амплитуде до уровня двух пунктирных линий на экране, так уходит меньше времени на настройку чувствительности. Кроме того, из вкладки «Options\Colors» можно задать любые цвета для лучей и сетки экрана. в) Исследование спектров: 1) Изучить порядок использования программы «SpectraLab». 2) Исследовать спектр следующих сигналов (как пиковый, так и мгновенный):
3) Сделать иллюстрации исследованных во 2 пункте сигналов и поместить их в отчет. 4) Укажите в отчете следующие параметры исследуемых сигналов: максимальные и минимальные амплитуды, частоты на которых они достигаются. 5) Подключите приставку для компенсации помех звуковой карты к компьютеру. Один штекер вставьте в микрофонный вход, другой штекер с помощью двойника подключите к линейному выходу звуковой карты. Во второй выход двойника подключите наушники. 6) Настройте приставку. Для этого в «SpectraLab» включите сигнал генератора 1 КГц. Вращая ручку настройки, добейтесь того, чтобы пик занимал весь экран, а шумы около пика были минимальны. 7) Проделайте пункты 2-3 с приставкой. Сравните результаты. 8) Изучить порядок использования программы «Oscilloscope». Контрольные вопросы а) Что такое сигнал? б) Какие бывают сигналы по форме? в) Что такое спектр сигнала? г) Что такое ширина спектра? д) Перечислите признаки аналогового сигнала. |