1.3. Источники и носители информации 1.3.1 Виды источников и носителей информации
С точки зрения защиты информации ее источниками являются субъекты я объекты, от которых информация может поступить к несанкционированному получателю (злоумышленнику). Очевидно, что ценность этой информации определяется информативностью источника. Основными источниками информации являются следующие:
- люди;
- документы;
- продукция;
- измерительные датчики;
- интеллектуальные средства обработки информации;
- черновики и отходы производства;
- материалы и технологическое оборудование.
Информативность людей как источников информации существенно различается. Наиболее информированы руководители организаций, их заместители и ведущие специалисты. Каждый сотрудник организации владеет конфиденциальной информацией в объеме, превышающем, как правило, необходимый для выполнения его функциональных обязанностей. Распространение конфиденциальной информации между сотрудниками организации является одним из проявлений процессов выравнивания тезаурусов. Например, в результате неформальных межличностных отношений (дружественных, приятельских) конфиденциальная информация может поступать к посторонним лицам, которые к сохранению «чужих» тайн относятся менее ответственно, чем к своим. Тщеславные люди непреднамеренно разглашают конфиденциальные сведения в публичных выступлениях и беседах с целью продемонстрировать свою эрудицию или заинтересовать собеседника и т. д. Кроме непреднамеренного разглашения конфиденциальной информации, часть сотрудников (по американской статистике - около 25%) по различным личным мотивам готовы продать известные им секреты и ищут контактов с зарубежной разведкой или представителями конкурента.
Поэтому служба безопасности в интересах локализации ценной информации должна постоянно помнить о достаточно объективных процессах распространения информации внутри и даже за ее пределами (через родственников, друзей и приятелей, через сотрудников налоговой полиции, муниципалитетов, префектур, в арбитражном суде и т. д.). Даже эффективная защита информации, но только в пределах организации, не гарантирует ее безопасность.
В [1] под документом понимается зафиксированная на материальном носителе информация с реквизитами, позволяющими ее идентифицировать. К документам относится служебная информация, научные публикации в открытой и закрытой печати, статьи в газетах и журналах о деятельности организации или ее сотрудников, реклама, отчеты сотрудников, конструкторская и технологическая документация и т. д.
Документы относятся к наиболее информативным источникам, так как они содержат, как правило, достоверную информацию в отработанном и сжатом виде, в особенности, если документы подписаны или утверждены. Информативность различных публикаций имеет широкий диапазон оценок: от очень высокой, когда описывается открытие, до преднамеренной или непреднамеренной дезинформации. К последней, например, относятся публикации с недостаточно проверенными и достоверными результатами.
Большинство технических средств сбора, обработки, хранения и передачи информации нельзя отнести к источникам информации, так как они представляют собой лишь инструмент для преобразования входной информации. Исключения составляют лишь датчики различных измерительных устройств и интеллектуальные средства обработки, генерирующие информацию, такие как, например, компьютер Deep Blue фирмы IBM, выигравший матч у чемпиона мира Г. Каспарова. Критерием отнесения технического средства к источникам информации может служить ответ на вопрос потребителя информации об ее источнике. Легко можно представить реакцию потребителя информации на ответ, что ее источник - телефонный аппарат в таком-то помещении или компьютер. Также некорректно рассматривать в качестве источников информации радио- или телевизионные приемники. Очевидно, что источники этой информации даже не дикторы, читающие текст, а редакции и конкретные люди, готовящие текст или высказывающие свое мнение.
Продукция (без документации) является источником информации о признаках. Ноу-хау нового изделия могут содержаться во внешнем виде, например, в форме автомобиля, расцветке ткани, моделях одежды, узле механизма, в параметрах излучаемых полей (сигналов радиостанции или радиолокатора), в составе и структуре материала (броневой стали, ракетного топлива, духов или лекарства). Для получения семантической информации о сущности ноу-хау с целью его использования производят изучение и исследование продукции путем разборки, расчленения, выделения отдельных составных частей и элементов, проведения физического и химического анализа и т. д.
Любой творческий и производственный процесс сопровождается отходами. Научные работники создают эскизы будущих изделий или пробы веществ, при производстве (опытном или промышленном) возможен брак или технологические газообразные, жидкие или твердые отходы. Даже при печатании на пишущей машинке остаются следы документов на копировальной бумаге и ленте, которые после использования неопытная или небдительная машинистка бросает в корзину для бумаг. Отходы производства в случае небрежного отношения с ними (сбрасывания на свалку без предварительной селекции. сжигания или резки бумаги и т. д.) могут привести к утечке ценной информации. Для такой возможности существуют, кроме того, психологические предпосылки сотрудников, серьезно не воспринимающих отходы как источники секретной (конфиденциальной) информации.
Информативными могут быть не только продукция и отходы ее производства. но и исходные материалы и сырье, а также используемое оборудование. Если среди поставляемых фирме материалов и сырья появляются новые наименования, то специалисты конкурента могут определить по ним изменения в создаваемой продукции или технологических процессах.
Таким образом, источниками конфиденциальной информации могут быть как физические лица, так и различные объекты. При решении задач ее защиты нужно учитывать каждый источник информации и его информативность в конкретных условиях. В редких случаях информация от источника непосредственно передается получателю, т. е. источник сам переносит ее в пространстве к месту расположения получателя или получатель вступает в непосредственный контакт с источником, например, проникает в помещение, вскрывает сейф и забирает документ.
Как правило, для добывания информации между источником и получателем существует посредник - носитель информации, который позволяет органу разведки или злоумышленнику получать информацию дистанционно, в более безопасных условиях. Информация источника также содержится на носителе. Следовательно, носителями являются материальные объекты, обеспечивающие запись, хранение и передачу информации в пространстве и времени. Известны 4 вида носителей информации:
- люди; (разум)
- материальные тела (макрочастицы);
- поля;
- элементарные частицы (микрочастицы).
Человек как носитель информации ее запоминает и пересказывает получателю в письменном виде или устно. При этом он может полученную от источника информацию преобразовать в соответствии с собственным толкованием ее содержания, исказив смысл. Кроме того, человек может быть также носителем других носителей информации - документов, продукции и т. д.
Материальные тела являются носителями различных видов информации. Прежде всего, материальные тела содержат информацию о своем составе, структуре (строении), о воздействии на них других материальных тел. Например, по остаточным изменениям структуры бумаги восстанавливают подчищенные надписи, по изменению структуры металла двигателя определяют его заводской номер, перебитый автомобильными ворами. Материальные тела (папирус, глиняные таблички, береста, камень, бумага) использовались людьми для консервации и хранения информации в течение всей истории человечества. И в настоящее время бумага является самым распространенным носителем семантической информации. Однако четко прослеживается тенденция замены бумаги машинными носителями (магнитными, полупроводниковыми, светочувствительными и др.), но бумага еще длительное время останется наиболее массовым и удобным носителем, прежде всего, семантической информации.
Носителями информации являются различные поля. Из известных полей в качестве носителей применяются акустические, электрические, магнитные и электромагнитные (в диапазоне видимого и инфракрасного света, в радиодиапазоне). Информация содержится в значениях параметров полей. Если поля представляют собой волны, то информация содержится в амплитуде, частоте и фазе.
Из многочисленных элементарных частиц в качестве носителей информации используются электроны, образующие статические заряды и электрический ток, а также частицы (электроны и ядра гелия) радиоактивных излучений. Попытки использования для переноса информации других элементарных частиц с лучшей проникающей способностью (меньшим затуханием в среде распространения), например, нейтрино, не привели пока к положительным результатам.
1.3.2. Принципы записи и съема информации с носителя
Материализация (запись) любой информации производится путем изменения параметров носителя. Механизм запоминания и воспроизведения информации человеком в настоящее время еще недостаточно изучен и нет однозначного и ясного представления о носителях информации в мозгу человека. Рассматривается химическая и электрическая природа механизмов запоминания.
Запись информации на материальные тела производится путем изменения их физической структуры и химического состава. На бумаге информация записывается путем окрашивания элементов ее поверхности типографской краской, чернилами, пастой и другими красителями.
Записанная на материальном теле информация считывается при просмотре поверхности тела зрительным анализатором человека или автомата, выделении и распознавании ими знаков, символов или конфигурации точек. Для людей, лишенных зрения, информация записывается по методу Бройля путем изменения физической структуры бумаги выдавливанием соответствующих знаков (букв и цифр). Информация считывается не зрительным анализатором, а тактильными рецепторами пальцев слепых людей.
Запись информации на носители в виде полей и электрического тока осуществляется путем изменения их параметров. Непрерывное изменение параметров сигналов в соответствии со значениями первичного сигнала называется модуляцией, дискретное — манипуляцией. Первичным является сигнал от источника информации. Если меняются значения амплитуды аналогового сигнала, то модуляция называется амплитудная (AM), частоты - частотная (ЧМ), фазы - фазовая (ФМ). Частотная и фазовая модуляция мало различаются, поскольку при фазовой модуляции меняется непосредственно фаза, а при частотной ее первая производная по времени - частота.
При модуляции дискретных сигналов в качестве модулируемых применяются и другие параметры: длительность импульса, частота его повторения и др. С целью уплотнения информации на носителе и экономии тем самым энергии носителя применяют сложные (с использованием различных параметров сигнала) виды модуляции. Модулируемое колебание называется несущим.
В соответствии с формулой Фурье изменение формы сигнала при модулями приводит к изменению спектра модулированного сигнала. Чем выше максимальная частота спектра моделирующего сигнала Fс.м, тем шире спектр моделированного сигнала. Количественное значение увеличения ширины спектра этого сигнала зависит от вида модуляции и ширины спектра модулирующего (первичного) сигнала. Ширина модулированного синусоидального сигнала составляет величины [44]:
- для AM: ΔFам = 2Fс.м;
- для ЧМ: ΔFчм » Fc.м;
- для ФМ: ΔFфм ≈ АFчм.
Для радиовещания ширина спектра ЧМ-сигнала составляет 100-150 кГц вместо около 7 кГц для AM речевого сигнала. Поэтому ЧМ-сигналы не применяют из-за «тесноты» в эфире в длинноволновом, средневолновом и даже коротковолновом диапазонах волн. ЧМ вещание ведется в УКВ диапазоне. Так как действие помех проявляется, прежде всего, в изменении амплитуды сигнала, то ЧМ-сигналы обладают существенно большей помехоустойчивостью, чем АМ-сигналы. Это свойство ЧМ-сигналов обеспечивает высокое качество радиовещания в УКВ диапазоне. Спектры ФМ и ЧМ-сигналов мало отличаются по ширине.
Выделение информации из модулированного электрического сигнала производится путем обратных преобразований — демодуляции его в детекторе (демодуляторе) приемника. При демодуляции выделенный и усиленный сигнал, наведенный электромагнитной волной в антенне, преобразуется таким образом, что сигнал на выходе детектора соответствует модулирующему сигналу передатчика. Демодуляция, как любая процедура распознавания, обеспечивается путем сравнения текущего сигнала с эталонным.
Способы выполнения этой процедуры для разных видов демодуляции существенно отличаются. При демодуляции АМ-сигналов в качестве эталонной амплитуды используется усредненная амплитуда несущего колебания на выходе детектора, ЧМ-сигналов — частота настройки контура детектора, ФМ-сигналов — фаза опорного колебания.
Из-за влияния помех модулирующие (при передаче) и демодулированные (при приеме) сигналы будут отличаться. В общем случае любые преобразования сигнала с воздействием на его информационные параметры изменяют записанную в нем информацию. Степень изменения зависит от отношения сигнал/помеха на входе демодулятора. При достаточно большом превышении мощности носителя над мощностью помех искажения информации столь незначительные. что количество и качество информации практически не меняются.
Помехоустойчивость дискретных сигналов выше, чем аналоговых, так как искажения дискретных сигналов возникают в тех случаях, когда изменения параметра сигнала превышают половину величины интервала между соседними значениями параметра. Если изменения параметров помехами составляют менее половины этого интервала, то при приеме такого сигнала можно восстановить исходное значение параметра сигнала. Допустимое значения отношения мощностей или амплитуд сигнала и помехи (отношения сигнал/помеха), при которых обеспечивается требуемое качество принимаемой информации, определяются видом информации и характером помех.
Для повышения достоверности передачи информации наряду с увеличением энергии носителя информации используют другие методы защиты дискретной информации от помех, прежде всего, помехоустойчивое кодирование. При помехоустойчивом кодировании каждому элементу дискретной информации (букве, цифре, любому другому знаку) ставится в соответствие кодовая комбинация, содержащая дополнительные (избыточные) двоичные символы. Эти дополнительные символы позволяют обнаруживать искажения и исправлять в зависимости от избыточности кода ошибочные символы различной кратности. Существует большое количество видов кодов, повышающих помехоустойчивость сообщений для различных условий среды распространения носителей. Однако следует иметь, что платой за повышение помехоустойчивости кодированных сигналов является уменьшение скорости передачи информации.
Любое сообщение в общем случае можно описать с помощью трех основных параметров: динамическим диапазоном Dc, шириной спектра частот ΔFс и длительностью передачи Те. Произведение этих трех параметров называется объемом сигнала Vc=DcΔFcTc. В трехмерном пространстве объем сигнала можно представить в виде параллелепипеда (см. рис. 1.10).
Рис. 1.10. Графическое представление объема сигнала
Для обеспечения неискаженной передачи сообщения объемом Vc, необходимо чтобы характеристики среды распространения и непосредственно приемника соответствовали ширине спектра и динамическому диапазону сигнала.
Если полоса частот среды распространения или приемника уже полосы сигнала, то для обеспечения безискаженной передачи сигнала объемом Vc уменьшают его ширину спектра. При этом для сохранения Vc=const соответственно увеличивают время передачи Тс. Для безискаженной передачи сообщения в реальном масштабе времени полоса пропускания приемника должна соответствовать ширине спектра сигнала.
|
