Методы и средства защиты информации

Технические средства для НСВ по сети питания


Классифицировать и дать описание и характеристики ТС НСВ достаточно сложно, так как их производители по понятным причинам не стремятся к саморекламе. Однако знание физических принципов НСВ и схемотехнических приемов, используемых в ТС НСВ, позволяет корректно сформулировать требования к системам защиты в техническом и организационном аспектах, чтобы минимизировать ущерб от возможного нападения с применением ТС НСВ.

Определяющим фактором, влияющим на конструкцию ТС НСВ в целом, является способ подключения к сети питания (последовательно или параллельно). Последовательный (чаще — трансформаторный) способ требует более серьезного вмешательства в сеть питания для подключения обмотки трансформатора в разрыв цепи. При этом через вторую обмотку трансформатора проходит полный ток потребителя, поэтому ТС НСВ имеет большие размеры и массу, а при большей мощности, потребляемой объектом атаки, для подключения ТС НСВ необходимы демаскирующие его кабели большего сечения. Эффективность подобных ТС НСВ достигается за счет того, что энергия НСВ передается непосредственно на один объект атаки и не распространяется на всю питающую сеть.

Парралельный способ подключения не требует вмешательства в сеть питания (достаточно вставить стандартную вилку в розетку). Такие ТС компактны и не имеют демаскирующего кабеля большого сечения. Но в этом случае технически сложнее организовать передачу в сеть питания длинных импульсов, наиболее опасных для ПЭВМ с импульсным ВИП. Кроме того, энергия НСВ распространяется на всю сеть электропитания, а не только на объект атаки. Это обстоятельство требует накопителей энергии ТС существенного объема и снижает действенность атаки.

По принципу действия ТС НСВ можно классифицировать следующим образом.

1. Переключающие на короткое время однофазное напряжение сети питания объекта атаки на линейное напряжение, что вызывает повышение напряжения в однофазной сети в 1,73 раза. Это примитивные и дешевые устройства, основными элементами которых являются электромагнитные или тиристорные контакторы и схемы управления ими.
Требуют серьезного вмешательства в схему электропитания для подключения ТС к разрыву в сети. Обеспечивают НСВ для небольших объектов с однофазным электроснабжением (в зданиях с многочисленными офисами). Для диверсии обыкновенно в ходе ремонтных или электромагнитных работ к этажному щитку питания и/или автоматическому включателю объекта прокладывается дополнительный кабель, а спустя некоторое время к нему подключают ТС НСВ и производится атака на объект.

2.     ТС НСВ с вольтдобавочными трансформаторами. Устанавливаются последовательно в разрыв кабеля электропитания. Позволяют кратковременно поднять напряжение на объекте атаки соответствующей трансформацией сетевого напряжения, либо трансформировать в сеть электропитания импульс напряжения необходимой формы и амплитуды от емкостного накопителя. Возможно одновременное использование энергии сети питания и энергии емкостного накопителя. В конструкции применяются специальные импульсные трансформаторы с малыми размерами и массой. В качестве конструктивной основы могут быть использованы доработанные соответствующим образом сварочные трансформаторы, что дает определенный маскирующий эффект.

3.     ТС НСВ с параллельным подключением и емкостными (реже индуктивными) накопителями. Из-за относительной простоты технической реализации и эксплуатации эта группа ТС является наиболее многочисленной.

ТС НСВ с емкостными/индуктивными накопителями представлены, по меньшей мере, тремя основными видами.

  • ТС НСВ с низковольтными емкостными накопителями большой энергии пред­наз­на­чены для повреждения на объекте элементов АС с ограниченной энергопоглощающей способностью.


  • В относительно недорогих ТС НСВ применяются электролитические конденсаторы, у которых удельная объемная энергия достигает 2000 кДж/м3, а удельная энергия по массе — 200–300 Дж/кг. В обычном кейсе может разместиться ТС НСВ с энергией, способной вывести из строя 5–20 компьютеров одновременно. Стоимость такого “кейса” — 10000–15000$.


    В более дорогих ТС НСВ могут быть использованы молекулярные накопители (ионисторы), у которых удельная объемная энергия достигает 10 МДж/м3, а удельная энергия по массе — 4–10 кДж/кг. Такой “кейс” выведет из строя все компьютеры большого вычислительного центра. Стоимость его в 3–5 раз больше предыдущего. Время заряда накопителя составляет от нескольких десятков секунд до нескольких минут, количество разрядов на объект атаки (для увеличения вероятности уничтожения АС объекта) может быть от 1 до нескольких десятков. То есть суммарное время подключения к электросети исчисляется минутами.

    • ТС НСВ с высоковольтными емкостными накопителями малой энергии или индук­тив­ными генераторами высоковольтных импульсов. Наиболее распространенный тип ТС для провоцирования сбоев и искажения данных в АС, вывода из строя ком­пью­теров с низкокачественными ВИП и т.п. В конструкции используются конденсаторы с пленочным и комбинированным диэлектриком с удельной объемной энергией до 400 кДж/м3 и удельной энергией по массе до 150 Дж/кг. В обычном кейсе размещаются ТС НСВ, угрожающие компьютерам небольшого малоэтажного здания. При этом ТС НСВ, подключенное к одной из фаз, за счет индуктивной и емкостной связей генерирует импульсы в остальных фазах. В корпусе размером с видеокассету помещается ТС НСВ, провоцирующее сбои и искажение данных АС в радиусе 10–30 м, т.е. в пределах одной или нескольких комнат, причем работает такое ТС круглосуточно на протяжении нескольких месяцев. В простейших устройствах используются соответствующим образом доработанные схемы автомобильного электронного зажигания или электронные стартеры для натриевых и аналогичных осветительных ламп. Стоимость простейших ТС НСВ не превышает 2000$.


    • Комбинированные ТС НСВ с низковольтным и высоковольтным емкостными накопителями и трансформаторным суммированием импульсных напряжений. Позволяют решать все задачи НСВ, в том числе и принудительное отпирание тиристорных байпасов UPS с последующей перекачкой через байпас энергии, накопленной низковольтными конденсаторами.


      Стационарные ТС такого типа могут дистанционно (по радиоканалу или сети электропитания) программироваться для решения той или иной задачи НСВ. Это весьма дорогие изделия.


    • ТС НСВ могут иметь и другие принципы действия. В качестве ТС может быть использована трансформаторная подстанция здания. Если трансформатор подстанции сухой и без защитного кожуха, то к части вторичной обмотки может быть подключено ТС НСВ с емкостным накопителем, параметры которого подобраны так, что вторичная обмотка трансформатора, магнитопровод и емкостной накопитель образуют повышающий автотрансформатор. Такая схема “глобального” действия может вывести из строя все электронное оборудование зданий, которые запитываются от этой подстанции. Отметим, что доступ к трансформаторной подстанции подчас бывает весьма простым.

      Еще одним примером являются современные мощные полнопроточные UPS импортного производства, которые имеют развитое встроенное программное обеспечение для управления, в том числе, уровнем выходного напряжения. Соответствующая программная закладка может быть активизирована закодированной командой по сети электропитания и на короткое время перепрограммирует UPS на максимально возможное выходное напряжение, которое приведет к выходу из строя защищаемого UPS оборудования. Так как программное обеспечение UPS специализированно, то поиск таких закладок может быть затруднителен. Поэтому рекомендуется устанавливать на входе UPS дополнительные фильтры.

      По способу управления ТС НСВ могут быть с ручным управлением, автоматическим и дистанционным. Автоматические ТС НСВ могут генерировать импульсы напряжения периодически, по случайному закону, по максимуму нагрузки (у последовательно включаемых ТС НСВ может контролироваться ток в цепи нагрузки, т.е. косвенно количество включаемых ПЭВМ) и т.д.


      Содержание раздела