一、干擾器分類及應用現狀
隨著人們對信息設備電磁輻射造成的信息泄漏問題的重視,電磁干擾器作為一種信息安全的防護設備得到越來越廣泛的應用。在國家保密部門制定的相關標準中,電磁干擾器作為一種TEMPEST防護的重要手段被推薦使用。干擾器的功能是防止電磁竊密,它應用的是主動模式,即主動干擾被防護信息設備的電磁泄漏發射,使用于竊密的電磁接收設備只能接收到被干擾了的信號,從而達到保護用戶信息安全的作用。目前市場上的干擾器根據使用功能可以劃分為微機視頻保護型干擾器和通信阻斷型干擾器以及線路電磁傳導干擾器三類。
1. 微機視頻干擾器
2. 通信阻斷干擾器
通信阻斷型干擾器是近幾年才出現的一類新型的干擾器,它是伴隨著移動通信的迅速普及而產生的。其功能特點是在特定場所阻斷正常的移動通信網絡,使得安全管理部門對手機的應用做到可控,從技術手段上確保杜絕使用手機造成有意或無意信息泄密的可能性。目前,隨著移動通信的普及和人們安全保密意識的深入,這類干擾器的使用越來越廣泛。
3. 線路電磁傳導干擾器
線路電磁傳導干擾器是為抑制通信線傳導信息電磁泄漏而開發的,一般面向網線。由于采用了線路電磁傳導干擾技術對網絡線路進行加密,能夠!∽C接入涉密網用戶計算機數據傳導中的安全性,更有意義的是,對于涉密網改造的情況,用戶不必重新布設屏蔽雙絞線,節省了人力物力。
二、干擾器的作用
電磁干擾器是TEMPEST防護中的重要設備,作為一種主動模式的干擾手段,以其方面、靈活、價格低廉的特點,成為電磁屏蔽防護方式的必要補充。圖1示意了干擾器在典型TEMPEST防護系統中的應用。

三、干擾器相關技術
圍繞電磁干擾器的相關技術概括起來有三類,分別是信號相關、頻譜控制和RF性能研究。這三類技術分別解決干擾什么和怎么干擾的問題。其中信號相關技術研究的是需要干擾或阻斷的電磁信號的特點,包括頻域特性和時域特性,以期能夠合理有效地進行電磁保護,這項技術實際上是對防護對象進行的研究。頻譜控制研究是電磁干擾器特有的技術,主要考慮干擾信號的產生,包括頻譜擴展,通帶阻帶控制等等。而RF性能研究則是一種通用的射頻技術,要求干擾器能夠高效、安全地發射干擾電磁信號。
1.信號相關
這里說的信號相關是個廣義的概念,是指干擾信號和受保護信號具有廣義上的相關性。實際上信號相關技術研究的是干擾什么的問題。要想有效的對電磁輻射信息進行防護,不管開發微機視頻干擾器還是通信阻斷干擾器,都必須研究要干擾信號的性質,做到有的放矢。
傳統的微機視頻干擾器,主要干擾計算機的視頻信息泄漏。因此必須深入研究計算機電磁輻射的特點。為保證信息安全,干擾器的輻射發射應在時域和頻域上完全覆蓋微機的輻射發射。近年來,由于電磁兼容標準的執行,微機的輻射發射強度已得到了很好的控制,研究顯示,干擾器的輻射發射強度高于電磁兼容標準A級一定量值就可滿足覆蓋要求。
隨著技術的發展,微機的主頻和顯示分辨率不斷提高,微機的輻射發射向高頻發展。有些微機的輻射發射頻率已達700--800MHz,甚至超過1000MHz。因此干擾器的輻射發射在高頻至少應達1000MHz才可滿足覆蓋微機高頻發射的要求。
干擾信號還應該和被保護信號具有相關性。若干擾器的干擾信號與視頻信息相關性差,竊收方采用相關接收方法就可竊取信息,干擾器則起不到保護作用。因此干擾器所發射的干擾信號應與微機視頻有很強的相關性。
可以考慮采用與微機視頻信息相關的隨機字符信息作為干擾信號。隨機字符與視頻信息有相同的點頻,相同的相位和相同的輸出幅度,同時利用了微機視頻的同步信號,使隨機字符與微機顯示卡的視頻信息的輻射在時域上同步。這種相關干擾可以有效的防止用多點累加平均處理來提取微機視頻信息,也能防止利用信息特征對信息進行識別。
計算機信息泄漏還包括電源線傳導泄漏發射。干擾器通常采取兩種方式保護計算機沿電源線的傳導泄漏發射:采用電源濾波器抑制計算機向電源線的傳導泄漏發射;沿電源線發送干擾信號,覆蓋計算機沿電源線的傳導泄漏發射。
通信阻斷型干擾器在信號相關技術研究方面相對簡單。所做研究實際上是針對成熟的移動通信網絡空中接口的無線電信號特征進行的。需要考慮的因素包括信號的時域、頻域特征、發射強度、調制特點等等,針對特定信號,產生偽隨機噪聲,簡單阻斷即可。目前國內的移動通信信號包括GSM900、DCS1800、CDMA、小靈通四種。
2.頻譜控制
頻譜控制是電磁干擾器特有的技術,它解決的是怎么干擾的問題。干擾器一般都需要在特定的頻段和時間段內,以一定強度的發射特定的干擾信號。其干擾信號的產生需要考慮頻譜擴展和通帶截止問題,必須有效覆蓋受保護信號而同時又不干擾空間正常傳播的無線電信號。
通常情況下,干擾器會發射特定頻率的偽隨機序列作為干擾信號,覆蓋特定的頻譜。偽隨機序列最重要的特性是具有近似于隨機信號的性能。因為噪聲具有完全的隨機性,所以也可以說偽隨機序列具有近似于噪聲的性能。
偽隨機序列具有類似于隨機序列的性質,歸納起來有下列三點:
。1)平衡特性:隨機序列中0和1的個數接近相等;
。2)游程特性:把隨機序列中連續出現0或1的子序列稱為游程。連續的0或1的個數稱為游程長度。隨機序列中長度為1的游程約占游程總數的1/2,長度為2的游程約占游程總數的1/22,長度為3的游程約占游程總數的1/23等等;
。3)相關特性:隨機序列的自相關函數具有類似于白噪聲自相關函數的性質,頻譜也類似于白噪聲的頻譜。
鑒于偽隨機序列這種類似白噪聲的特性,采用偽隨機序列控制電磁干擾器的頻譜,使受保護信息淹沒在可控噪聲中,是干擾器最基本最常用的頻譜控制技術手段。
3.RF性能
RF性能研究是一項通用的發射/接收機電路技術。涉及到高頻電路設計,輸出控制,天線設計等內容。目的是使電磁干擾器的信號發射系統在各個頻段發射的干擾信號的強度比較均勻。發射機工作效率高,穩定可靠,一致性好,并且在保證可靠保護用戶信息的前提下,控制干擾信號的發射強度和時間,同時盡量減少對其它電子設備的干擾。
近幾年隨著網絡和通信設備的小型化,干擾器的研制中也出現了提高集成度,改顯式天線為隱式天線的趨勢。精心設計的隱式天線不但發射效率高,而且穩定可靠,更使設備輕便耐用,漸漸成為主流。
四、干擾器的發展方向
隨著對信息安全的重視,電磁干擾器的使用越來越普遍。作為一種簡單有效的TEMPEST防護產品,干擾器發揮著重要的作用。但是,由于其技術簡單,功能單一,隨著敵我雙方對信息安全爭奪的愈演愈烈,現有水平的干擾器漸漸難以適應新形勢的需要,必須向前發展。其發展方向將是智能干擾器。
目前,網絡已經普及,信息設備很少以獨立的形式存在,都是作為信息系統的一部分。單一功能的干擾器顯然已經不能滿足實際需要,未來的干擾器要求能夠自適應設備及其工作環境的不同工作狀態。同時,為防護信息設備電磁泄漏而開發的干擾器防護技術,也要求干擾器在干擾信號的產生和干擾器工作方式上不斷提高其技術水平。干擾信號必須和受保護信號具有高度相關性,干擾力度和有效性要隨著竊收技術水平的提高而不斷加強。這要依靠使用信號分析,數字信號處理等技術深入研究受保護信號的特征來實現。干擾器在工作方式上必須具有一定的智能,具體說就是實時分析受保護信號的特點,根據防護等級和設備的工作狀態,隨時調整自己的工作方式,始終做到有效合理防護。即電磁干擾器的發展方向為高相關性,低輻射性并且具有自適應功能的智能干擾器。
隨著社會信息化程度的深入,圍繞TEMPEST的爭奪愈演愈烈,防護和竊收技術始終呈螺旋型進步。電磁干擾器作為TEMPEST防護的重要手段,其應用將越來越廣泛,其技術也將隨著信息安全技術的發展而不斷前進。