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《北京邮电大学》 2011年
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实用化的计算机辐射信息截获技术研究

杨文翰  
【摘要】:信息设备工作时会伴随各种方式,例如电流、热、光、传导以及辐射电磁波、声音、震动等形式,释放能量。研究表明,通过捕捉泄漏的能量,可以获取其中包含的情报信息,因此信息设备的能量泄漏在对环境构成污染、产生电磁干扰问题的同时,还会对信息安全与信息保密构成严重威胁。随着社会对信息设备的依赖逐日增长,信息设备泄漏能量产生的信息安全危害与防护问题已经成为信息领域要解决的最为迫切的问题之一,其关键技术已经成为各国研究的热点和重点。 本文在国家自然科学基金项目的支持下,研究了计算机伴随辐射中视频信息与打印机图形信息截获的实用化与自动化的关键技术,设计制作了低成本的电磁信息截获演示平台,发展出了一种实用化的视频信息与打印机信息的截获技术。此外,论文还针对视频辐射信息的搭载效应进行了探索性的研究。论文的主要工作和创新如下: 1、分析了视频信号的时频特性,给出了计算机辐射视频信号特征,提出了视频信号的频谱特性或“电磁指纹”和一种等效于计算机视频信息辐射过程的发射、接收、解调与译码的系统模型及其应用于TEMPEST研究的思路,为辐射视频信号的自动识别和自动提取提供了理论基础。 2、提出了一种实用化的计算机视频辐射信息截获系统的架构;该系统利用天线、示波器、频谱仪、计算机建立了视频信息截获的软件无线电平台,实现了一种基于通用测试设备的用于计算机工作现场的计算机视频信息截获系统。 3、针对一款打印机,研究了阵发似的文字信息的电磁泄漏机理,实现了一款打印机文字信息截获技术并设计实现了一个低成本的打印机文字信息截获设备。 4、分析了计算机视频信息的二次传播机理,建立了视频信号在局域网与大地回路的传播模型,分析了在局域网提取视频信号的有效距离,并与无线辐射截获距离做了对比。在此基础上,提出一种新的截获计算机辐射信息搭载(NONSTOP)技术,给出VoIP和GSM通信系统造成打印信号NONSTOP泄漏的实验例子,证实了这种NONSTOP泄漏确实会威胁到信息安全。测试并还原了耦合到电源网、计算机有线局域网中的计算机视频信息,证明了电源插座、网络设备(交换机)并不能有效阻隔视频信号的传播。
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