王 永
王永/空軍航空大學(xué)飛行訓(xùn)練基地通信科工程師(吉林長(zhǎng)春130062)。
目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用在人們生活的每個(gè)環(huán)節(jié)中,隨之而來(lái)的是信息泄露問(wèn)題。所謂信息泄露,即計(jì)算機(jī)主機(jī)或者是相關(guān)設(shè)備等將電磁輻射無(wú)意地向外擴(kuò)散,即便是輻射非常小,別有用心的人也能夠從中獲取相應(yīng)的信息,從而對(duì)企業(yè)和個(gè)人信息安全造成威脅。
計(jì)算機(jī)技術(shù)在信息分析工作中,應(yīng)用相當(dāng)廣泛,因此,對(duì)計(jì)算機(jī)信息泄露抑制技術(shù)進(jìn)行研究,可以有效確保計(jì)算機(jī)內(nèi)部信息的安全,有效避免因?yàn)樾畔⑿孤抖霈F(xiàn)的各項(xiàng)損失。隨著科技的發(fā)展,越來(lái)越多的黑客因?yàn)楦鞣N原因和目的非法攻擊計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),獲取信息,對(duì)國(guó)家和企業(yè)信息安全造成影響。所以,需對(duì)信息泄露抑制技術(shù)進(jìn)行研究,進(jìn)一步完善系統(tǒng),為計(jì)算機(jī)的運(yùn)行安全提供保障。
計(jì)算機(jī)是采用高速脈沖數(shù)字電路工作的,在運(yùn)行期間會(huì)不斷向外輻射電磁信號(hào)和帶有敏感信息的電磁波。這些電磁波就有可能被一些人截取或保留,從而造成信息泄露。計(jì)算機(jī)向外輻射的電磁波,一是無(wú)信息調(diào)制的電磁輻射,二是并行數(shù)據(jù)信息的電磁輻射,三是寄生震蕩,四是計(jì)算機(jī)終端的視頻信號(hào)輻射。前兩種輻射基本上不帶有有效信息,信息泄露主要是通過(guò)寄生震蕩和終端視頻信號(hào)輻射實(shí)現(xiàn)的。
計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展不僅體現(xiàn)在軟件和硬件技術(shù)上,也在防止信息泄露上不斷改進(jìn)。測(cè)試表明,在同等環(huán)境下所有計(jì)算機(jī)都存在信息泄露,從電磁輻射的總情況看,品牌機(jī)優(yōu)于組裝機(jī),新機(jī)型好于老機(jī)型。
各行各業(yè)的信息操作均可以借助計(jì)算機(jī)完成。對(duì)計(jì)算機(jī)信息泄露進(jìn)行有效的抑制,能夠?qū)τ?jì)算機(jī)操作提供有效保障,提高計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息安全;可以有效減少?lài)?guó)家或者企業(yè)因?yàn)樾畔⑿孤抖鴰?lái)的一系列損失,推動(dòng)國(guó)家和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展越來(lái)越迅速,應(yīng)用越來(lái)越廣泛的環(huán)境下,不管是從信息安全角度看,還是從科學(xué)技術(shù)發(fā)展看,均需要抑制計(jì)算機(jī)信息泄露。
如今,網(wǎng)絡(luò)黑客為了取得自身利益,必定會(huì)想方設(shè)法對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行攻擊,對(duì)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響,甚至?xí)苯訉?dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)癱瘓。這不但對(duì)國(guó)家和企業(yè)的信息安全造成嚴(yán)重影響,還會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失,引起人們對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的懷疑,有礙于計(jì)算機(jī)科技的發(fā)展。防止計(jì)算機(jī)信息泄露成為需要著重解決的問(wèn)題。
加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)信息泄露抑制技術(shù)的研究,能夠解決其發(fā)展過(guò)程中的缺陷,進(jìn)一步促進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的完善性和安全性。
筆者主要對(duì)計(jì)算機(jī)信息屏蔽技術(shù)進(jìn)行分析研究。將計(jì)算機(jī)發(fā)出的電磁波,在固定范圍內(nèi)進(jìn)行限制,可有效防止計(jì)算機(jī)信息泄露。依照研究成果,有三種手段,分別是磁場(chǎng)屏蔽、電磁屏蔽及電場(chǎng)屏蔽。其中電場(chǎng)屏蔽分為靜電場(chǎng)屏蔽和交變電場(chǎng)屏蔽,靜電場(chǎng)屏蔽是為了對(duì)二者之間的耦合干擾進(jìn)行避免,因此最好使用對(duì)接地導(dǎo)體;磁場(chǎng)屏蔽主要是使用高導(dǎo)磁率電磁材料,從而隔斷低頻率電磁干擾。
屏蔽技術(shù)在計(jì)算機(jī)信息泄露抑制中的應(yīng)用,主要集中在計(jì)算機(jī)關(guān)鍵電路及電纜中。通過(guò)屏蔽計(jì)算機(jī)電磁輻射信號(hào)可達(dá)到保護(hù)重要信息的目的,采用靜電場(chǎng)屏蔽手段可以很好保護(hù)計(jì)算機(jī)信息。計(jì)算機(jī)的大部分?jǐn)?shù)據(jù)是通過(guò)系統(tǒng)電纜進(jìn)行傳輸?shù)?,在傳輸過(guò)程中會(huì)造成信息泄露,其電纜相當(dāng)于天線用來(lái)發(fā)射或接收電偶極子。計(jì)算機(jī)屏蔽技術(shù)是在電纜的表面添加屏蔽導(dǎo)體等電位半導(dǎo)體材料,以有效避免屏蔽電纜和絕緣層之間的放電。基于屏蔽技術(shù)的原理,可以選用一些屏蔽性較強(qiáng)的材料做計(jì)算機(jī)的機(jī)箱,以保護(hù)整個(gè)設(shè)備,從而抑制電磁輻射的產(chǎn)生,保護(hù)信息。
要采用相關(guān)材料來(lái)屏蔽計(jì)算機(jī)使用過(guò)程中發(fā)出的信號(hào)或電磁波來(lái)達(dá)到保護(hù)計(jì)算機(jī)信息的目的,因此,合理選擇屏蔽材料,具有重要意義。計(jì)算機(jī)屏蔽技術(shù)的優(yōu)劣主要取決于反射損耗材料、吸收功耗材料以及反射正因子材料。公式Se=A+R+B(也可以簡(jiǎn)化為Se=A+R),可計(jì)算屏蔽性能。公式中的A代表的是吸收損耗,R代表的是反射損耗。電子屏蔽材料越好,越能起到更好的信息屏蔽作用,從而有效確保信息安全。
屏蔽材料主要決定對(duì)磁場(chǎng)和電場(chǎng)產(chǎn)生的阻力,其計(jì)算公式為A=0.1314√ (fuσ)。從公式中能夠了解屏蔽效果的影響因素,其中主要是相對(duì)磁導(dǎo)率、材料厚度和相對(duì)導(dǎo)電率。所以,應(yīng)選擇一些吸收損耗較大的屏蔽材料,還應(yīng)考慮材料的厚度及電磁場(chǎng)頻率、電導(dǎo)率。在金屬材料中,消耗最大的是坡莫合金和鐵,從性能角度看,鐵要優(yōu)于坡莫合金,所以鐵是電磁輻射吸收中的最佳選擇,如從反射材料角度看,不管是價(jià)格還是加工技術(shù),坡莫合金更有優(yōu)勢(shì),不但劃算還技術(shù)精良,因此也就成為其選擇的上等品。
在計(jì)算機(jī)信息屏蔽中,如果想要確保對(duì)方其竊取和破譯信息無(wú)法實(shí)現(xiàn),可以采用干擾和調(diào)頻技術(shù),如白噪聲干擾技術(shù)。其主要的工作原理是,使用白噪聲干擾器發(fā)出強(qiáng)于計(jì)算機(jī)電磁輻射信號(hào)的白噪聲,將電磁輻射信號(hào)掩蓋,起到阻礙和干擾接收的作用。這種技術(shù)主要是采用掩蓋的方式進(jìn)行干擾,所以發(fā)射的功率必須強(qiáng),太強(qiáng)的白噪聲功率會(huì)造成空間電磁波的污染,當(dāng)然,白噪聲干擾較容易被接收方用較為簡(jiǎn)單的方法進(jìn)行濾除或抑制解調(diào)接收。因此,白噪聲干擾技術(shù)在使用上有一定的局限性和弱點(diǎn)。這種技術(shù)簡(jiǎn)單、便于操作,價(jià)格相對(duì)來(lái)說(shuō)比較低,在家庭和個(gè)人應(yīng)用中具有優(yōu)勢(shì)。
在計(jì)算機(jī)屏蔽技術(shù)中,當(dāng)計(jì)算機(jī)輻射強(qiáng)度的最大功率在300兆赫茲,同時(shí)機(jī)箱的厚度在0.2mm的時(shí)候,機(jī)箱和輻射干擾源間的距離最小是0.02m,屏蔽功能是72.25分貝。從這一點(diǎn)來(lái)看,只要使用鐵錫復(fù)合材料,就能夠取得比較好的效果[3]。在使用白噪聲干擾器時(shí),需要掩埋其發(fā)出的幅度和頻譜,以此對(duì)信號(hào)接收產(chǎn)生一定的阻礙作用,要最大限度地降低接收到的信號(hào)噪聲,以增加其信息盜取難度。所以,在實(shí)際工作中需要有較強(qiáng)的發(fā)射功率,才能夠有效保證設(shè)備正常運(yùn)行。
主要有包容法和抑源法。包容法通過(guò)提高計(jì)算機(jī)的性能,對(duì)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)采取屏蔽措施來(lái)達(dá)到保護(hù)的目的。這種技術(shù)主要應(yīng)用于保密性質(zhì)較高的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。抑制法通過(guò)采用低輻射的計(jì)算機(jī)元件,例如更換計(jì)算機(jī)電路及元件的材質(zhì)、通過(guò)過(guò)濾和光纖傳輸?shù)燃夹g(shù),從根本上解決信息泄露的問(wèn)題。
機(jī)主對(duì)計(jì)算機(jī)的重要信息進(jìn)行加密處理,在對(duì)方竊取到信息后也無(wú)法打開(kāi),同樣可起到保護(hù)信息的目的。通常采用數(shù)據(jù)壓縮加密、TEMPEST字體以及視屏顯示加密三個(gè)技術(shù)。TEMPEST字體能夠?qū)⑿畔㈦[形,使對(duì)方雖截獲電磁波卻無(wú)法找到有用的信息;數(shù)據(jù)壓縮加密則是提高接收信息和破譯信息密碼的難度;另外,建立多重保護(hù)可在最大程度上保護(hù)計(jì)算機(jī)信息;在計(jì)算機(jī)上安裝相關(guān)的軟件程序以打擊惡意程序,并提醒使用者盡快儲(chǔ)存相關(guān)數(shù)據(jù)。
隨著計(jì)算機(jī)在工作和生活中的廣泛應(yīng)用,人們更加注重保護(hù)個(gè)人信息,因此只有加大計(jì)算機(jī)信息泄露問(wèn)題抑制技術(shù)研究,才能提高計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全性,讓計(jì)算機(jī)技術(shù)更好地為人們服務(wù)。本文闡述了計(jì)算機(jī)信息泄露的途徑,并提出解決辦法,重點(diǎn)介紹了抑制計(jì)算機(jī)信息泄露的屏蔽技術(shù),通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)硬件和軟件的改進(jìn)等來(lái)保護(hù)重要信息。本文所涉及的保護(hù)措施還是有限的,計(jì)算機(jī)信息保護(hù)技術(shù)也在不斷地發(fā)展和完善,需要進(jìn)一步學(xué)習(xí)和探討。
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長(zhǎng)春教育學(xué)院學(xué)報(bào)2014年22期