利用计算机屏蔽技术预防信息泄露

摘 要 ：当前电磁信息泄露已经成为威胁全球信息安全的一个重要问题,因此,如何采取有效的防护举措来确保电磁信息的安全已经成为当前信息安全领域中的一个研究热点.从电磁信息泄漏的相关概念谈起,然后就当前采用的比较广泛的信息泄漏防护技术措施进行阐释,最后就如何利用计算机屏蔽技术来实现信息泄露的预防方法进行说明.

关 键 词 ：电磁信息泄露；屏蔽技术；预防

中图分类号：TP309 文献标识码：A 文章编号：1671—7597（2012）0510170-02

包括计算机在内的许多电子信息设备都存在不同程度的电磁泄漏现象.在使用这些电子信息设备时,如果不采取任何防护措施的话,就会很容易将处理的各种信息散射到一定的空间范围中去,这就给信息的保密工作带来了严峻的挑战.因此,在使用计算机等其他电子信息处理设备时,务必要采取可靠的技术措施来有效防止电磁信息的泄露.而合理地使用不同种类的计算机屏蔽技术,就是一种有效防止信息随电磁波泄漏的可靠措施.

1.电磁信息泄漏概述

电磁信息泄漏的实质就是以导线或空间的导电介质为媒介将电子设备中所承载的电磁能量向外扩散所导致的信息泄露问题.其中比较常见的电子设备的电磁信息泄漏方式主要有辐射和传导两种不同的电磁信息泄露方式.以下分别就以上两种信息泄露的原理进行说明.

1）辐射电磁信息泄露.辐射电磁信息泄露就是将那些从电子设备中发出的电磁能量以电磁波的形式通过相应电子设备的外壳以及外壳上的各种孔缝将电磁信息辐射出去.

2）传导电磁信息泄露.所谓的传导电磁信息泄露就是将那些从电子设备中发出的电磁能量通过信号线、电源线以及地线等各种线路传导出去.

需要明确的是,所有处于工作状态的电子信息设备,都存在着一定程度的电磁信息泄漏问题,这是一种无法避免的电磁学现象.如果在这些泄漏的电磁波中加载了一些有用的数据信息,那么就会导致信息泄露的问题.实践证明,绝大多数的泄漏的电磁波中都加载有相应设备所处理和传输的信息,只是加载信息数量的多少有所差别而己.因此,一旦泄漏的电磁波中所加载的信息是一些秘密的信息,这些泄漏的电磁波就会导致不同程度的信息安全问题.

相关数据表明,普通PC机显示屏辐射出的加载有信息的电磁波可以在有限的距离内（1000米以内的范围）被接收和复现,而其他常见的包括传真机、打印机、机等在内的电子信息设备所泄漏的加载有信息的电磁波也可以在一定距离内通过特定的方法给予接收和还原.目前世界上很多国家情报部门都是利用这种接收和还原加载有信息的电磁波的技术用来窃取他国重要情报的.当然,接收和还原加载有信息的电磁波的实现是有条件的,只有当加载有信息的电磁波的信噪比和强度满足一定条件时才能够在有限的范围内被接收和还原.也就是说只要采取一定的技术措施,使泄漏的加载有信息的电磁波的信噪比降到最低,尽可能弱化泄漏的加载有信息的电磁波的强度,就可以起到防护电磁信息泄漏的效果.

2.信息泄漏防护技术措施

笔者查阅相关文献资料,总结一下,当前信息泄漏防护技术措施主要有以下几种：

2.1 配置视频信息干扰机.视频信息干扰技术又可分为相关干扰技术和白噪声干扰技术两种不同的技术.以下就分别对这两种不同的干扰技术进行分析和说明.

1）相关干扰技术.使用相关发出能自动跟踪计算机电磁辐射信号的相关干扰信号是相关干扰技术的实现原理,相关干扰技术可以使电磁辐射信号被扰乱,从而起到信号加密的效果,这样接收方即便能够接收到电磁辐射信号也无法还原出信号所携带的真实信息.另外由于相关干扰技术的实现不需靠掩盖电磁辐射信号来进行干扰,因此基于相关干扰技术的具有体积小、经济划算、效果显著以及对环境的电磁污染小的特点.

2）白噪声干扰技术.与相关干扰技术的实现原理不同,白噪声干扰技术的实现原理就是利用白噪声发出比计算机电磁辐射信号要强很多倍的白噪声,通过白噪声的干扰来达到削减电磁辐射信号强度的目的.与相关干扰技术不同,白噪声干扰技术由于要靠掩盖方式来实现其干扰效果,所以需要的发射功率必须足够强,而功率过于强大的白噪声就会比较容易导致空间的电磁波污染.所以,与相关干扰技术相比白噪声干扰技术在使用上还有一定的缺陷和不足.

2.2 建造电磁屏蔽室.所谓的电磁屏蔽室就是利用导电性能较好的金属板或金属网所建造的能够将产生电磁辐射的计算机等其他相关的电子信息终端设备包围起来的电磁信号屏蔽室.与其他电磁信息泄露防护措施相比,电磁屏蔽室对电磁辐射的屏蔽效果是最好的,但是造价也是最昂贵的.因此,基于建造电磁屏蔽室的屏蔽技术较为适用于一些保密等级要求较高的大型数据中心计算机设备场合.

2.3 配置低辐射设备.在设计和生产相关电子信息设备时,要注意对容易产生电磁辐射的元器件、集成电路、等其他相关的电子信息设备采取防辐射措施,从而在源头上把电磁辐射控制在最低限度.显而易见,配置低辐射的电子信息设备是防止电子信息设备发生电磁辐射泄密的重要防护措施.

2.4 采用滤波防护技术.其实滤波防护技术是对屏蔽技术的一种重要补充.如果被屏蔽的电子信息设备及相关的元器件所泄露的电磁信号不能完全密封在屏蔽体内,仍有其他导线或介质与外界相连接的话,电磁波还是可以通过这些介质实现屏蔽体内部与外部的通信.因此,有必要在屏蔽技术的基础上,增加滤波技术,只允许满足条件的相关频率信号通过,对其他频率范围的信号,要过滤掉,从而可以更好的实现信息泄漏的防护.

3.利用计算机屏蔽技术预防信息泄露的方法说明

当前常用的计算机屏蔽技术主要有屏蔽机箱、屏蔽窗、关键电路屏蔽、电缆屏蔽等屏蔽技术,以下将分别给予详细的说明.

1）屏蔽机箱.屏蔽机箱多采用在军用计算机上,其中,屏蔽机箱的性能多是用屏蔽性能SE（单位为dB）来表示的.与其他的计算机屏蔽设备相比,屏蔽机箱具有加工简单、重量轻、经济划算等优点.需要说明的是,在使用屏蔽机箱时要特别注意孔缝辐射的问题,因为绝大多数的屏蔽机箱都有一些缝隙、穿孔和孔洞,这就会比较容易引发导电的不连续性,从而就会产生电磁泄漏问题.

2）屏蔽窗.计算机的显示器往往是通过屏蔽窗来达到防止电磁穿透的目的的.常见的用于计算机屏蔽的屏蔽窗多是由一些具有金属薄膜真空沉积的光学基片所制成的.需要说明的是,屏蔽窗的透光度作为影响屏蔽窗屏蔽效果的关键因素,为了起到良好的屏蔽效果,一般要求屏蔽窗的透光度应大于60%.其中,当前应用比较广泛的屏蔽窗主要有柔性弧度屏蔽窗、柔性平面屏蔽窗以及刚性平面窗,这些屏蔽窗的屏蔽性能一般都会大于80dB.

3）关键电路屏蔽.对于辐射量比较大的关键电路可以采用有针对性的局部屏蔽防御措施.基于这一思想,可以在计算机的CRT设备中通过装备一些金属小盒子,把控制板上的帧频与行频等有关的关键电路分别包起来,进行局部屏蔽,减少加载有电磁信息的电磁波的辐射.从而起到防止电磁波泄露的目的,以达到信息泄露防护的效果.

4）电缆屏蔽.电缆是造成电磁信息泄露的重要途径,因此做好电缆的屏蔽是预防信息泄露的重要举措.其中常见的电缆屏蔽主要有以下几种：

①单层编织网电缆屏蔽.是由单层导线编织成的网状电缆屏蔽结构,单层编织网电缆屏蔽主要应用于低阻抗干扰源起的防护.②双层编织丝网电缆屏蔽.是由双层导线编织成的网状电缆屏蔽结构,双层编织网电缆屏蔽主要应用于高频屏中.③金属箔和编织丝网组合封装的电缆屏蔽.在该电缆的内导体使用了多股双绞线,不仅解决了导体内部的串扰问题,而且还能对频率比较高的电磁波进行有效的防护.

4.结语

计算机屏蔽技术作为一项重要的电磁信息泄露防护技术,如何确保计算机屏蔽技术能够充分发挥其应有的防护功效,还需要结合信息系统的实际特点,来合理的选择最佳的计算机屏蔽技术措施,来有效预防信息的泄露.