Оптические каналы утечки информации

Структура оптического канала утечки информации имеет вид, показанный рис. 31.

Объект наблюдения в оптическом канале утечки информации является одновременно источником информации и источником сигнала, потому что световые лучи, несущие информацию о видовых признаках объекта, представляют собой отраженные объектом лучи внешнего источника или его собственные излучения.

Отраженный от объекта свет содержит информацию о его внешнем виде (видовых признаках), а излучаемый объектом свет - о параметрах излучений (признаках сигналов).

Длина (протяженность) канала утечки зависит от мощности света, от объекта, свойств среды распространения и чувствительности фотоприемника. Среда распространения в оптическом канале утечки информации возможна трех видов:

· безвоздушное (космическое) пространство;

· атмосфера;

· оптические световоды.

Если объект наблюдения и наблюдатель находятся на земле, то протяженность канала утечки зависит не только от состояния атмосферы, но и ограничивается влиянием кривизны Земли. Дальность прямой видимости D_пв в км с учетом кривизны Земли можно рассчитать по формуле:

где h_o - высота размещения объекта над поверхностью земли в м;

h_н - высота расположения наблюдателя над поверхностью земли в м.

Например, для ho = 3 м и h_H = 5 м D_пв = 14 км, что меньше метеорологической дальности при хорошей видимости. Эта формула не учитывает неровности Земли и различные инженерные сооружения (башни, высотные здания и т. д.), создающие препятствия для света.

Так как параметры источников сигналов и среды распространения зависят от значений спектральных характеристик носителя информации, то протяженность оптического канала утечки ее в видимом и ИК-диапазонах могут существенно отличаться.

Однако в общем случае потенциальные оптические каналы утечки информации имеют достаточно устойчивые признаки. Типовые варианты оптических каналов утечки информации приведены в табл. 6.

Таблица 6.

Объект наблюдения	Среда распространения	Оптический приемник-
Документ, продукция в помещении	Воздух Воздух + стекло окна	Глаза человека + бинокль, фотоаппарат
Продукция во дворе, на машине, ж/платформе	Воздух Атмосфера + безвоздушное пространство	То же Фото, ИК, телевизионная аппаратура на КА
Человек в помещении, во дворе, на улице	Воздух Воздух + стекло	Глаза человека + бинокль, фото, кино, телевизионная аппаратура

До недавнего времени атмосфера и безвоздушное пространство были единственной средой распространения световых волн. С разработкой волоконно-оптической технологии появились направляющие линии связи в оптическом диапазоне, которые в силу больших их преимуществ по отношению к традиционным электрическим проводникам рассматриваются как более совершенная физическая среда для передачи больших объемов информации. Линии связи, использующие оптическое волокно, устойчивы к внешним по­мехам, имеют малое затухание, долговечны, обеспечивают большую безопасность передаваемой по волокну информации.

Волокно представляет собой нить диаметром около 100 мкм, изготовленную из кварца на основе двуокиси кремния. Волокно состоит из сердцевины (световодной жилы) и оболочки с разными показателями преломления.

Волокно с постоянным показателем преломления сердцевины называется ступенчатым, с изменяющимся - градиентным. Для передачи сигналов применяются два вида волокна: одномодовое и многомодовое.

В одномодовом волокне световодная жила имеет диаметр порядка 8-10 мкм, по которой может распространяться один луч (одна мода). В многомодовом волокне диаметр световодной жилы составляет 50-60 мкм, что делает возможным распространение в нем большого числа лучей.

Волокно характеризуется двумя основными параметрами: затуханием и дисперсией. Затухание измеряется в децибелах на километр (дБ/км) и определяется потерями на поглощение и рассеяние света в оптическом волокне. Потери на поглощение зависят от чистоты материала, а потери на рассеяние - от неоднородности показателя преломления. Лучшие образцы волокна имеют затухание порядка 0.15-0.2 дБ/км, разрабатываются еще более «прозрачные» волокна с теоретическими значениями затухания порядка 0.02 дБ/км для волны длиной 2.5 мкм. При таком затухании сигнала могут передаваться на расстояние в сотни км без ретрансляции (регенерации).

Волокна объединяют в волоконно-оптические кабели, покрытые защитной оболочкой. Хотя возможность утечки информации из волоконно-оптического кабеля существенно ниже, чем из электрического, но при определенных условиях такая утечка возможна. Для съема информации разрушают защитную оболочку кабеля, прижимают фотодетектор приемника к очищенной площадке волокна и изгибают кабель на угол, при котором часть световой энергии на­правляется на фотодетектор приемника.