Modeling of systems and processes

Моделирование систем и процессов

2219-0767

100323

10.12737/2219-0767-2025-18-2-27-40

Технические науки

Investigation of ways to protect information from leakage through acoustic and vibroacoustic channels

Исследование способов защиты информации от утечки по акустическому и виброакустическому каналам

Зольников

Владимир Константинович

Zolnikov

V. K.

Сазонова

Светлана Анатольевна

Sazonova

Svetlana Anatol'evna

Заревич

Антон Иванович

Zarevich

Anton Ivanovich

Башун

Сергей Сергеевич

Bashun

Sergey Sergeevich

Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov

16 07 2025

18 2 27 40 23 06 2025

https://zh-szf.ru/en/nauka/article/100323/view

В статье приведены существующие в настоящее время методы защиты информации от утечки по акустическим и виброакустическим каналам. Рассмотрены характеристики первичного акустического сигнала, частотные спектры акустических сигналов, а также уровень и спектральная плотность акустического сигнала. Выполнена классификация каналов утечки речевой информации. Рассмотрен уровень ощущения органа слуха человека: речевой электрический сигнал, дискретный первичный сигнал, спектр периодических импульсов, параметры акустического поля. Рассмотрено оборудование для исследований и устройства с их характеристиками, а именно: селективный нановольтметр UNIPAN233, измерительный токосъемник «ТИ2-1», источник питания АТС API 1500A, инвертор серии API 1500A, генератор тестовых акустических сигналов, экранированный «Сигнал-1», средство защиты телефонных линий «Корунд», средство защиты телефонных линий МП-1А, устройство защиты речевой информации от утечки через громкоговорители систем оповещения и трансляции «УЗГ» и шумомер интегрирующий прецизионный Robotron. Разработан учебный стенд «Канал утечки речевой информации за счет преобразования информативного сигнала из акустического в электрический. Микрофонный эффект. Средства защиты», на котором наглядно изображены способы обнаружения и средства защиты каналов утечки информации.

The article examines the currently existing methods of protecting information from leakage through acoustic and vibroacoustic channels. The characteristics of the primary acoustic signal, frequency spectra of acoustic signals, as well as the level and spectral density of the acoustic signal are considered. The classification of channels of leakage of real information is performed. The level of sensation of the human hearing organ is considered: a speech electrical signal, a discrete primary signal, a spectrum of periodic pulses, and acoustic field parameters. The research equipment and devices with their characteristics were reviewed, namely: the UNIPAN233 selective nanovoltmeter, the TI2-1 measuring current collector, the API 1500A PBX power supply, the API 1500A series inverter, the acoustic test signal generator, the shielded Signal-1, the Corundum telephone line protection device.", a means of protecting telephone lines MP-1A, a device for protecting speech information from leakage through the loudspeakers of the UZG notification and broadcast systems, and a sound meter integrating precision Robotron. A training stand has been developed "A channel for leakage of speech information due to the transformation of an informative signal from acoustic to electric. Microphone effect. Means of protection", which clearly shows the methods of detecting and protecting information leakage channels.

Защита информации от утечки каналы утечки инфор-мации акустический и виброакустический каналы акустические шумы оборудование для исследований устройства учебный стенд.

Information leakage protection information leakage channels acoustic and vibroacoustic channels acoustic noises research equipment devices training stand.

I. ВведениеЯвления природы, связанные с акустикой знакомы нам с раннего детства. Именно с помощью речи формируется информация. В процессе деятельности информация передается от человека к человеку. Информация согласовывается, уточняется, а затем выливается в постановления, законы, содержание заявок на патенты и другое. Качество речи связано, в первом приближении, с интенсивностью речи, силой звука, а во втором с понятностью речи. Если с первым параметром мы знакомы хорошо, достаточно понимания шепот и громкую речь. Этот параметр связан со звуковым давлением, он легко измеряется. Понятность речи связана с правильным произношением слов и букв. Для анализа этого фактора необходимо разложение речи на составляющие, имеющие название формант. Именно эти составляющие речи несут свойство понятности речи. С ними достаточно трудно работать, поскольку на практике они вытесняются отношением сигнал/шум, шумами каналов связи и т. д.Любая деятельность человека в обществе основывается на получении и преобразовании информации. В условиях динамического развития науки, экономики и техники очень многое зависит от мер по устранению каналов утечки информации, а поскольку информация во многом передается акустическими методами, то исследование возможных каналов утечки акустической информации является актуальным и востребованным. Также можно констатировать такой факт, что желающих приобрести информацию в условиях сложной международной обстановки достаточно много.На сегодняшний день уже существует множество систем и средств для оценки уровня защиты акустического и виброакустического каналов. Список предлагаемых информационных услуг достаточно велик: от портативных радиопередатчиков до современных программно-аппаратных комплексов ведения разведывательной деятельности. Основной акцент в данном исследовании сделан на определение эффективности применения способов и средств защиты информации по акустическим и виброакустическим каналам.В работе исследуются помещения, в которых проводятся служебные совещания. Предметом исследования является акустическая защищенность этих помещений. Информационную базу исследования составляют данные, полученные в ходе измерений и проведения имитационного эксперимента. Исследование направлено на разработку учебного стенда, позволяющего производить подготовку специалистов по защите информации. К методам исследования можно отнести проведение эксперимента с использованием учебного стенда.В исследовании рассмотрены алгоритмы расчета возможности утечки информации по акустическому и по виброакустическому каналам.Научная новизна данного исследования состоит в разработке учебного стенда, который максимально эффективен при обучении специалистов по защите информации. Также данный учебный стенд наглядно демонстрирует каналы утечки информации сотрудникам организации.Рассматриваемая в статье предметная область позволит получить полное представление об акустических и виброакустических каналах утечки информации, мерах по защите каналов утечки информации.Для решения поставленной задачи произведен обзор современных средств защиты информации от утечки по акустическому каналу. Проведен анализ способов и методов защиты акустической информации.

Алзагир, А.А.Х. Исследование моделей трафика для сетей связи пятого поколения и разработка методов его обслуживания с использованием БПЛА: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Алзагир Аббас Али Хасан, 2023. – 147 с.

Alzagir, A.A.H. Issledovanie modelej trafika dlya setej svyazi pyatogo pokoleniya i razrabotka metodov ego obsluzhiva-niya s ispol'zovaniem BPLA [Research of traffic models for fifth-generation communication networks and development of meth-ods for its maintenance using UAVs]: dissertaciya na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskih nauk / Alzagir Abbas Ali Hasan, 2023. – 147 s.

Сети и телекоммуникации: учебник и практикум / К. Е. Самуйлов, И. А. Шалимов, Н. Н. Васин [и др.]. – 2-е изд., пер. и доп. – Москва: Издательство Юрайт, 2023. – 464 с.

Seti i telekommunikacii [Networks and telecommunications]: uchebnik i praktikum / K. E. Samujlov, I. A. Shalimov, N. N. Vasin [i dr.]. – 2-e izd., per. i dop. – Moskva: Izdatel'stvo Yurajt, 2023. – 464 s.

Горбачева, Л.С. Исследование характеристик трафика и качества обслуживания для роботов-манипуляторов в сетях связи с ультрамалыми задержками: диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Горбачева Любовь Сергеевна, 2023. – 144 с.

Gorbacheva, L.S. Issledovanie harakteristik trafika i kachestva obsluzhivaniya dlya robotov-manipulyatorov v setyah svya-zi s ul'tramalymi zaderzhkami [Investigation of traffic characteristics and service quality for robot manipulators in ultra-low latency networks]: dissertaciya na soiskanie uchenoj stepeni kandidata tekhnicheskih nauk / Gorbacheva Lyubov' Sergeevna, 2023. – 144 s.

Исаева, К.В. Математическое и информационное моделирование распределения канального ресурса корпоративной сети связи / К.В. Исаева // сборник научных статей Всероссийской научно-технической конференции. - Воронеж: Воронежский государственный технический университет, 2023. – С. 238-241.

Isaeva, K.V. Matematicheskoe i informacionnoe modelirovanie raspredeleniya kanal'nogo resursa korporativnoj seti svyazi [Mathematical and information modeling of the distribution of the channel resource of the corporate communications net-work] / K.V. Isaeva // sbornik nauchnyh statej Vserossijskoj nauchno-tekhnicheskoj konferencii. - Voronezh: Voronezhskij gosudarstvennyj tekhnicheskij universitet, 2023. – S. 238-241.

Diagnostics of leaks with unknown amplitudes against the background of interference caused by accidental consumption in the hydraulic system for the forest complex / S.A. Sazonova, K. Zolnikov, T. Skvortsova [et al.] // BIO Web of Conferences. - 2024. - Т. 145. - С. 04016.

Сазонова, С.А. Разработка математической модели анализа невозмущенного состояния теплоэнергетической гидравлической системы / С.А. Сазонова, С.Н. Кораблин, Н.В. Акамсина // Моделирование систем и процессов. - 2023. - Т. 16. - № 3. - С. 54-62.

Sazonova, S.A. Razrabotka matematicheskoj modeli analiza nevozmushchennogo sostoyaniya teploenergeti-cheskoj gidravlicheskoj sistemy [Development of a mathematical model for the analysis of the undisturbed state of a thermal power hydraulic system] / S.A. Sazonova, S.N. Korablin, N.V. Akamsina // Modelirova-nie sistem i processov. - 2023. - T. 16. - № 3. - S. 54-62.

Novikova, T.P. How can the engineering parameters of the nir grader affect the efficiency of seed grading? / T.P. Novikova, C.B. Mastrangelo, P. Tylek, S.A. Evdokimova, A.I. Novikov // Agriculture (Switzerland). – 2022. - № 12(12). – S. 2125.

Evdokimova, S.A. Segmentation of store customers to increase sales using ABC-XYZ-analysis and clustering methods / S.A. Evdokimova // Journal of Physics: Conference Series. - 2021. - P. 012117. - DOI: 10.1088/1742-6596/2032/1/012117 EDN: VYEQCR

Sazonova, S.A. Control of load-bearing structures of technological overpasses / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - V. 988(5). - P. 052012. - DOI: 10.1063/5.0093524 EDN: AMCNYY.

10.

Sazonova, S.A. Monitoring concrete road pavement damages / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, N.V. Akamsina // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2022. - V. 988(5). - P. 052054. - DOI: 10.1088/1755-1315/988/5/052054 EDN: ICBIPJ

11.

Assessment of the load-bearing capacity of materials and structures using a finite element model / S.A. Sazonova, T.V. Zyazina, G.I. Smetankina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. – 2022. - V. 2388(1). - P. 012059. - DOI:10.1088/1742-6596/2388/1/012059

12.

Nikolenko, S.D. Ecologically safe construction of monolithic concrete structures / S.D. Nikolenko, V.Y. Manohin, I.V. Mihnevich, M.V. Manohin // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. Construction and Architecture: Theory and Practice of Innovative Development" (CATPID-2020). - 2020. - P. 052068. - DOI: 10.1088/1757-899X/913/5/052068 EDN: HRKULM

13.

Measures to improve the performance of concrete of rein-forced concrete supports of technological overpasses / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, N.V. Akamsina [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V International Scientific Conference on Agribusiness, Environmental Engineering and Biotechnologies. - 2021. - P. 052036. - DOI: 10.1088/1755-1315/839/5/052036. - DOI: 10.1088/1755-1315/839/5/052036 EDN: MVUCLQ

14.

Dust control of workplaces from bulk materials / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, E. Vysotskaya [et al.] // AIP Conference Proceedings. Proceedings of the III International Conference on Advanced Technologies in Materials Science, Mechanical and Automation Engineering. - 2021. - P. 060028. - DOI: 10.1063/5.0072036 EDN: TXQJTA

15.

Sazonova, S. Control of the formation of defects in brickwork of buildings / S. Sazonova, S. Nikolenko, S. Dorokhin, D. Sysoev // AIP Conference Proceedings. - 2022. - V. 2467- P. 020023. - DOI: 10.1063/5.0093524 EDN: AMCNYY

16.

Weld defects and automation of methods for their detection / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, A.A. Osipov [et al.] // IOP Conference Series. Krasnoyarsk Science and Technology City Hall. Krasnoyarsk, Russian Federation, 2021. - P. 22078. -. DOI: 10.1088/1742-6596/1889/2/022078 EDN: QHWMGU

17.

Evaluation of the effect of fermentation conditions on the functional and technological characteristics of the semifinished meat product / Yu.A. Safonova, A.V. Skrypnikov, E.N. Kovaleva [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials (P2ARM 2021). - 2022. - P. 012049. - DOI: 10.1088/1755-1315/1052/1/012049 EDN: EHDKCO

18.

Example of integrating e-learning platforms with social network for create effective training courses / O.Y. Lavlinskaya, O.V. Kuripta, F.A. Desyatirikov [et al.] // Proceedings of the 2022 Conference of Russian Young Researchers in Electrical and Electronic Engineering, ElConRus 2022. - 2022. - Pp. 48-52. - DOI: 10.1109/ElConRus54750.2022.9755510 EDN: AOUQGQ

19.

Safonova, Yu.A. Development of an operational quality management application for the production process / Yu.A. Safonova, A.V. Lemeshkin, A.N. Pegina, S.S. Rylev // AIP Conference Proceedings. Krasnoyarsk Scientific Centre of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences. Melville, New York, United States of America. - 2021. - P. 70031. -. DOI: 10.1063/5.0071375 EDN: HGBVOZ

20.

Study of the production process of extruded feed and evaluation of the quality of the resulting product using software methods / E.N. Kovaleva, Yu.A. Safonova, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials (P2ARM 2021). - 2022. - P. 012139. -. DOI: 10.1088/1755-1315/1052/1/012139 EDN: YSELHJ

21.

Novikov, A.I. Grading of scots pine seeds by the seed coat color: how to optimize the engineering parameters of the mobile optoelectronic device / A.I. Novikov, V.K. Zolnikov, T.P. Novikova // Inventions. - 2021. - V. 6, № 1. - P. 7. - DOI: 10.3390/inventions6010007 EDN: PUKJVI

22.

Kuzminov, A. Methods of assessing the effectiveness of reforestation based on the theory of fuzzy sets / A. Kuzminov, L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Forestry Forum "Forest Ecosystems as Global Resource of the Biosphere: Calls, Threats, Solutions". - 2020. - P. 012007. - DOI: 10.1088/1755-1315/595/1/012007 EDN: FOONSJ

23.

Sakharova, L. Methodology for assessing the sustainability of agricultural production, taking into account its economic efficiency / L. Sakharova, M. Stryukov, V.K. Zolnikov // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. International scientific and practical conference "Forest ecosystems as global resource of the biosphere: calls, threats, solutions" (Forestry-2019). - 2019. - P. 012019. - DOI: 10.1088/1755-1315/392/1/012019 EDN: ZHWTNA

24.

Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - Pp. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041 EDN: JJOKWQ

Belokurov, V.P. Modeling passenger transportation processes using vehicles of various forms of ownership / V.P. Belokurov, S.V. Belokurov, V.K. Zolnikov // Transportation Research Procedia. - 2018. - P. 44-49. - DOI: 10.1016/j.trpro.2018.12.041 EDN: JJOKWQ

25.

Smolentseva T.E. Formation of the predicted training parameters in the form of a discrete information stream / T.E. Smolentseva, V.I. Sumin, V.K. Zolnikov, V.V. Lavlinsky // Journal of Physics: Conference Series. - 2018. - P. 012045. - DOI: 10.1088/1742-6596/973/1/012045 EDN: XXLAVF

26.

Belokurov S.V. Methods of multi-criteria optimization in problems of simulation of trucking industry / S.V. Belokurov, V.P. Belokurov, V.K. Zolnikov, O.N. Cherkasov // Transportation Research Procedia. 12th International Conference "Organization and Traffic Safety Management in Large Cities", SPbOTSIC 2016. - 2017. - Pp. 47-52. - DOI: 10.1016/j.trpro.2017.01.010 EDN: YVIXFD

27.

Strength test of the industrial building's load-bearing structures / S.A. Sazonova, S.D. Nikolenko, T.V. Zyazina [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. - P. 022016. - DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022016 EDN: EBIVMC

28.

Behavior of dispersion-reinforced concrete under dynamic action / S.D. Nikolenko, S.A. Sazonova, V.F. Asminin [et al.] // Journal of Physics: Conference Series. ICMSIT-III 2022: Metrological Support of Innovative Technologies, 2022. - P. 022006. - DOI: 10.1088/1742-6596/2373/2/022006 EDN: ESKNUF

29.

Condition monitoring of multi-apartment buildings / S. Sazonova, S. Nikolenko, E. Chernikov [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. - V. 2647. - P. 030018. - DOI: 10.1063/5.0104699 EDN: UGJLHY

30.

Inspection of project documentation during the construction of an apartment building / S. Sazonova, S. Nikolenko, A. Meshcheryakova [et al.] // AIP Conference Proceedings. – 2022. - V. 2647. - P. 030019. - DOI: 10.1063/5.0104700 EDN: IDQGCL

31.

Safonova, Y.A. Chickpea seeds germination rational parameters optimization / Y.A. Safonova, M.N. Ivliev, A.V. Lemeshkin // Journal of Physics: Conference Series. "International Conference Information Technologies in Business and Industry 2018 - Microprocessor Systems and Telecommunications". - 2018. - P. 032118. - DOI: 10.1088/1742-6596/1015/3/032118 EDN: XXSZOH

32.

Assessment of the impact of composite mixtures on the quality of new meat products / Y.A. Safonova, E.E. Kurchaeva, A.V. Lemeshkin [et al.] // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. "International Conference on Production and Processing of Agricultural Raw Materials - Technology of Meat, Fish and Dairy Products". - 2021. - P. 032002. - DOI: 10.1088/1755-1315/640/3/032002 EDN: ZXKKEB

33.

Software tools for assessing the environmental safety of city filling stations/ O.V. Kuripta, Yu.A. Vorobieva, K.V. Garmonov [et al.] // International scientific and practical conference "Ensuring sustainable development in the context of agriculture, green energy, ecology and earth science" 25 January 2021, Smolensk, Russian Federation. London, 2021. - P. 042051. - DOI: 10.1088/1755-1315/723/4/042051 EDN: KURULU

34.

Zolnikov, V. Verification methods for complex-functional blocks in CAD for chips deep submicron design standards / V. Zolnikov, K. Zolnikov, N. Ilina, K. Grabovy // E3S Web of Conferences. – 2023. – V. 376. - P. 01090.

35.

Environmental impact consideration in the measures to improve the builders of different specialties working conditions / S.A. Sazonova, V.K. Zolnikov, K.V. Zolnikov [et al.] // E3S Web of Conferences. Ural Environmental Science Forum “Sustainable Development of Industrial Region” (UESF-2023). Chelyabinsk, 2023. - P. 02007. - DOI: 10.1051/e3sconf/202338902007 EDN: WGQYHB