硬件系統(tǒng)安全和環(huán)境安全(編輯修改稿)
2025-02-07 16:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 。 防硬件輻射 實際實驗表明，普通計算機的顯示器 輻射 的屏幕信息可以在幾百米到1000多米的范圍內(nèi)用測試設備清楚地再現(xiàn)出來。實際上，計算機的 CPU芯片、鍵盤、磁盤驅(qū)動器和打印機在運行過程中都會向外輻射信息。要防止硬件向外輻射信息，必須了解計算機各部件泄漏的原因和程度，然后采取相應的防護措施 。 ?國際上把 防信息輻射泄漏技術(shù) 簡稱為 TEMPEST（ Transient ElectroMagic Pulse Emanations Standard Technology）技術(shù)，這種技術(shù)主要研究與解決計算機和外部設備工作時因電磁輻射和傳導產(chǎn)生的信息外漏問題。 一、 TEMPEST技術(shù)介紹 ?計算機及其外部設備可以通過兩種途徑向外泄漏： 電磁波輻射和通過各種線路與機房通往屋外的導管傳導出去 。例如，計算機的顯示器是陰極射線管，其強大交變的工作電流產(chǎn)生隨顯示信息變化的電磁場，把顯示信息向外輻射；計算機系統(tǒng)的電源線、機房內(nèi)的電話線、暖氣管道、地線等金屬導體有時會起著無線天線的作用，它們可以把從計算機輻射出來的信息發(fā)射出去。 ?計算機電磁輻射強度與載流導線中電流強度的大小、設備功率的強弱、信號頻率的高低成正向影響關(guān)系，與離輻射源距離的遠近成反向影響關(guān)系，與輻射源是否被屏蔽也有很大關(guān)系。 TEMPEST研究內(nèi)容 ?計算機的 TEMPEST技術(shù)是美國國家安全局（ NSA）和國防部（ DoD）共同組織領(lǐng)導研究與開發(fā)的項目，該項目研究 如何減少或防止計算機及其他電子信息設備向外輻射造成信息泄漏的各種技術(shù)與措施。 TEMPEST研究的范圍包括理論、工程和管理等方面，涉及電子、電磁、測量、信號處理、材料和化學等多學科的理論與技術(shù)。 主要研究內(nèi)容有以下四方面： ?1） 電子信息設備是如何輻射泄漏的 ，研究電子設備輻射的途徑與方式 ， 研究設備的電氣特性和物理結(jié)構(gòu)對輻射的影響 。 ?2）電子信息設備輻射泄漏的如何防護，研究設備整體結(jié)構(gòu)和各功能模塊的布局、系統(tǒng)的接地、元器件的布局與連線以及各種屏蔽材料、屏蔽方法與結(jié)構(gòu)的效果等問題。 ?3） 如何從輻射信息中提取有用信息 ， 研究輻射信號的接收與還原技術(shù) ， 由于輻射信號弱小 、 頻帶寬等特點 ， 需要研究低噪音 、 寬頻帶 、高增益的接收與解調(diào)技術(shù) ， 進行信號分析和相關(guān)分析 。 ?4）信息輻射的測試技術(shù)與測試標準，研究測試內(nèi)容、測試方法、測試要求、測試儀器以及測試結(jié)果的分析方法并制定相應的測試標準。 ?TEMPEST技術(shù)減少計算機信息向外泄漏的技術(shù)可以分為 電子隱藏技術(shù) 和 物理抑制技術(shù) 兩大類。其中 電子隱藏技術(shù) 是利用干擾方法擾亂計算機輻射出來的信息、利用跳頻技術(shù)變化計算機的輻射頻率； 物理抑制技術(shù) 是采用包括結(jié)構(gòu)、工藝、材料和屏蔽等物理措施防止計算機有用信息的泄漏 。 物理抑制技術(shù) ?物理抑制技術(shù)可以分為包容法與抑源法兩類 。 ?1） 包容法 主要采用屏蔽技術(shù)屏蔽線路單元、整個設備、甚至整個系統(tǒng)以防止電磁波向外輻射。包容法主要從結(jié)構(gòu)、工藝和材料等方面考慮減少輻射的各種方法，成本比較高，適合于少量應用。 ?2） 抑源法 試圖從線路和元器件入手，消除計算機和外部設備內(nèi)部產(chǎn)生較強電磁波的根源。主要采用的措施有：選用低電壓、低功率的元器件；在電路布線設計中注意降低輻射和耦合；采用電源濾波與信號濾波技術(shù)；采用可以阻擋電磁波的透明膜； ?采用 “ 紅 ” /“黑 ” 隔離技術(shù) ，其中“ 紅 ” 是指設備中有信息泄漏危險的區(qū)域、元器件、部件和連線，“ 黑 ” 表示無泄漏危險的區(qū)域或連線。將 “ 紅 ” 與 “ 黑 ” 隔離可以防止它們之間的耦合，可以重點加強對紅區(qū)的防護措施。這種方法的技術(shù)復雜，但成本較低，適用于大量應用。 二、 計算機設備的一些防泄漏措施 ?對計算機與外部設備究竟要采取哪些防泄漏措施，要根據(jù)計算機中的信息的重要程度 而定。對于企業(yè)而言，需要考慮這些信息的經(jīng)濟效益，對于軍隊則需要考慮這些信息的保密級別。在選擇保密措施時，不應該花費 100萬元去保護價值 10萬元的信息。 整體屏蔽 ?對于需要高度保密的信息，如軍、政首腦機關(guān)的信息中心和駐外使館等地方，應該將信息中心的 機房整個屏蔽起來 。屏蔽的方法是采用 金屬網(wǎng) 把整個房間屏蔽起來，為了保證良好的屏蔽效果，金屬網(wǎng)接地要良好，要經(jīng)過嚴格的測試驗收。 ?整個房間屏蔽的費用比較高，如果用戶承擔不起，可以采用 設備屏蔽 的方法，把需要屏蔽的計算機和外部設備放在體積較小的屏蔽箱內(nèi)，該屏蔽箱要很好的接地。對于從屏蔽箱內(nèi)引出的導線也要套上金屬屏蔽網(wǎng)。 距離防護 ?讓計算機房遠離可能被偵測的地點，這是因為計算機輻射的距離有一定限制。對于一個單位而言，計算機房盡量建在單位轄區(qū)的中央地區(qū) 。若一個單位轄區(qū)的半徑少于 300米，距離防護的效果就有限。 使用干擾器 ?在計算機旁邊放置一個 輻射干擾器 ，不斷的向外輻射干擾電磁波，該電磁波可以擾亂計算機發(fā)出的信息電磁波，使遠處偵測設備無法還原計算機信號。挑選干擾器時要注意干擾器的帶寬是否與計算機的輻射帶寬相近，否則起不到干擾作用，這需要通過測試驗證。 利用鐵氧體磁環(huán) ?在屏蔽的電纜線的兩端套上鐵氧體磁環(huán)可以進一步減少電纜的輻射強度 。 ?計算機的鍵盤、磁盤、顯示器等輸入輸出設備的輻射泄漏問題比計算機主機的泄漏更嚴重，需要采用多種防護技術(shù) 。 三、 TEMPEST標準 ?為了評估計算機設備的輻射泄漏的嚴重程度程度，評價 TEMPEST設備的性能好壞，制定相應的評估標準是必要的。 TEMPEST標準中一般包含 規(guī)定計算機設備電磁泄漏的極限 和 規(guī)定對輻射泄漏的方法與設備 。 美國 TEMPEST標準 ?美國聯(lián)邦通信委員會（ FCC）于1979年 9月制定了計算機設備電磁輻射標準，簡稱 FCC標準 。該標準把計算機設備分為 A、 B兩類。 A類設備用于商業(yè)、工業(yè)或企事業(yè)單位中的計算機設備， B類設備是用于居住環(huán)境的計算機設備。 A類設備的輻射強度要高于 B類設備。 輻射泄露極限 ( ? V/ m ) 傳導泄露極限 ( ? V/ m ) 頻率 (M H z )A 類(30m )A 類(3m )B 類(3m ) 頻率 (M H z ) A 類 (3m ) B 類 (3m )3 0 ~ 8 8 30 300 100 ~ 6000 25088~ 21650 500 150~ 30 3000 250216~ 100070 700 200表 11 美國聯(lián)邦通信委員會 (FCC)規(guī)定的計算機設備電磁泄露極限 國際 TEMPEST標準 ?國際無線電干擾特別委員會（ CISPR）是國際電子技術(shù)委員會（ IEC）的一個標準化組織，該組織一直從事電子數(shù)據(jù)處理設備的電磁干擾問題。 1984年 7月發(fā)布了電磁干擾
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