抑制计算机信息泄漏的屏蔽技术
2013-03-19鲁震霆
刘 磊 鲁震霆
(江西工业职业技术学院 江西 330039)
0 前言
造成计算机信息泄露的主要原因,是因为电脑主机或外部设备向外散播的电磁辐射,这些电磁辐射虽然信号弱,不容易被人发觉,但有意截获这些电磁辐射,便可以将其放大数倍,并且破译和处理电磁辐射中的相关信息,这样便使用户的资料向外流失,给计算机的信息安全带来了极大威胁。
1 计算信息机泄露的原因
计算机会出现信息泄密这种情况,主要就是由于计算机中,电磁辐射的泄露而导致的,而计算机电磁泄露又分为空间电磁波泄露以及电磁感应传到这两种方式。
1.1 电磁辐射
众所周知,计算机的工作原理是靠高速传播数字逻辑信号的设备,计算机所传播的数字信号都具有低电压、高电流的共同特征,而在这其中,数字信号的信号波则刚好是方形波,也就是说,数字信号波中包含了大量的谐波。其中,计算机中的CPU、电路以及各种开关电源又都是在低电压、高电流的环境下运作,这样就从根本上具备了电磁辐射的种种条件,再加之这些电源设备的工作频率较广,一般是在160KHZ至2600MHz之间,其中包括了短波、中波以及微波等各种波段,致使计算机的电磁辐射范围也相对较广,所以,电磁辐射一直都是困扰计算机信息泄露的一道难题。
1.2 传导波
在计算机内部,存在很多磁媒体器件,例如光驱、储存器等等,这些磁媒体器件都使计算机内部产生了较大的静电、磁场以及电磁场,使计算机内部有严重的电磁感应。 在这些磁场中,静电和磁场都属于较为敏感的近区磁场,两者之间会相互感应,从而形成一种传导波,这些由磁场和静电所产生的传导波可以与计算机内部的电源、存储器以及CPU等硬件进行相互传导,形成一种天线效应,最终把电磁辐射传向外部,导致整个计算机信息的泄露。
2 能有效防范计算机信息泄露的屏蔽技术
2.1 怎样做到屏蔽功能
抑制计算机信息泄露的屏蔽技术,是指把计算机本身散播出来的辐射限制在一定的范围内,根据已掌握的计算机屏蔽原理,大致可以分为电磁屏蔽、磁场屏蔽以及电场屏蔽三种,在这其中,电场屏蔽又分成了交变电场与静电电场屏蔽两种,静电屏蔽的主要用途,是为了防止二者之间的耦合干扰,因此最好使用接地导体;磁场屏蔽主要用来隔绝低频的电磁干扰,因此建议使用高导磁率的电磁材料。
2.2 抑制计算机信息泄露的屏蔽范围
当计算机信息出现泄露情况时,便会对计算机进行屏蔽处理,而屏蔽技术主要适用于以下三个方面:
(1)在整个计算机的电路中,较为关键的电路,如外壳的接地线路、电磁辐射较大的线路以及控制面板上的相关电路都可以使用屏蔽的方法来减少电磁辐射,通过这种方法,可以有效地达到屏蔽效果,确保计算机的信息安全。
(2)计算机信息泄露的主要途径,便是通过计算机中的电缆,将计算机的信息泄露出去,通过计算机电缆传播出去的计算机信息相当于发射或接收电偶极子的天线,所以,必须要在计算机电缆上裹上一层由半导体绝缘材料制成的绝缘层,使其充分接触到屏蔽层,从根本上达到屏蔽的目的。
(3)对于计算机本身设备而言,则要选择那些屏蔽设备和功能都较强的设备,只有这样,才可以充分隔离电磁辐射,抑制电磁辐射的产生,将传播介质切断。
3 防止计算机信息泄露的措施
在现如今,虽然信息时代早已发展到一定阶段,但是出于各种各样的原因,计算机本身还存在着诸多缺点,为了可以更加有效地保护计算机,防止计算机的信息泄露,可以从以下几点出发:
3.1 科学合理的选择屏蔽材料
因为计算机屏蔽材料的阻抗早已决定了磁场和电场的阻力,所以在选择计算机的屏蔽材料上,只能从电磁场的频率、电导率以及屏蔽材料的厚度入手, 在所有金属材料中,坡莫合金和铁的消耗最大,而铁从各方面讲,都比坡莫合金的性能好,因此铁便成为了吸收电磁辐射的最好材料。对于计算机的反射材料而言,坡镆合金不管是从加工还是价格上讲,都比铁划算,所以坡镆合金便成为了计算机反射材料的上等品。
3.2 计算机信息屏蔽技术的计算
对于计算机屏蔽功能而言,主要取决于三个因素,包括反射损耗材料、吸收损耗材料以及多重反射因子材料。在这些关键因素中,假如计算机的功率超过3000MHZ,那么机箱和干扰源的最小距离就是0.03米,而屏蔽的效能也为74dB,从这些方面我们不难看出,在选用屏蔽材料时,铁锡复合型材料是最为理想的屏蔽材料,可以达到很好的辐射屏蔽效果。
3.3 屏蔽技术的实际运用
为了更好的防止信息被恶意破译,可以使用干扰技术来屏蔽计算机的正常工作状态,让电磁辐射无法传导出去,使恶意破译无法实现。在使用干扰的同时,要注意把其他次信号隐蔽,使用这种方法,可以降低信息传达出去的噪声,在窃取和破译时就显得尤为困难,因此,计算机屏蔽技术的发生功率一定要强,否则便起不到屏蔽的作用。白噪声是一种相对较为有效地屏蔽办法,它可以干扰其他次信号,为计算机起到保护作用,防止对方窃取计算机里的重要信息资源。
3.4 对计算机使用物理屏蔽技术
对于就计算机的物理屏蔽技术而言,主要包括抑源法和包容法两种。在这其中,包容法是最适宜的物理屏蔽措施,因为它可以将计算机的所有设备和部件进行屏蔽,对计算机的元器件进行改造,不断提升计算机的屏蔽技能。所以,这种包容法适用于各种商业机密或者军事设施方面。
而抑源法主要是从计算机的电子元件上入手,从计算机内部消除电磁辐射,因此起到对计算机信息的保护作用,抑源法主要通过隔离技术、光纤传输等多种途径完成。
4 结语
在信息化时代中,计算机的交流方式都是通过信息数据的传输和交换来相互实现的,所以,计算机信息的屏蔽对于整个计算机的信息保密起到了保护作用,而作为最为关键的屏蔽技术,还要注重对于材料的选择,特别是对于高性能屏蔽材料的研究和探索。这将成为今后计算机屏蔽技术的发展趋势。
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