УДК 004

Анализ современных технических каналов утечки информации

Копцев Кирилл Алексеевич – бакалавр  Санкт-Петербургского государственного университета аэрокосмического приборостроения

Аннотация: Статья рассматривает различные методы и средства, которые используют злоумышленники для несанкционированного доступа и передачи конфиденциальной информации. Приводится обзор основных причин и последствий утечек информации, акцентируется внимание на значимости предотвращения и обнаружения таких утечек для защиты конфиденциальности данных. Описываются различные технические каналы утечки информации, включая физические, электромагнитные, оптические, акустические и сетевые каналы. Каждый из этих каналов анализируется с точки зрения его принципов работы, возможных уязвимостей и методов защиты. Предлагаются некоторые рекомендации и практические решения для защиты от утечки информации через технические каналы. Они включают в себя использование электромагнитных экранировок, шифрования данных, мероприятий по контролю и мониторингу сетевого трафика, а также внедрение строгих политик безопасности информации. Подчеркивается важность обучения персонала и осведомленности о рисках утечки информации, а также необходимость постоянного обновления и адаптации мер безопасности в соответствии с развитием технологий и угрозами.

Ключевые слова: утечка  информации,  технические каналы, защита информации, файрволы, Data Loss Prevention.

Введение

Изучение и анализ технических каналов утечки информации имеет огромную важность и актуальность в современном информационном обществе. В сфере информационной безопасности чрезвычайно важно понимание существующих угроз и способов защиты от них, особенно когда речь идет о конфиденциальности чувствительной информации.
Изучение технических каналов утечки информации позволяет рассмотреть разнообразные аспекты и методы атак, связанных с передачей информации несанкционированным образом. Это помогает специалистам по информационной безопасности разрабатывать и усовершенствовать меры и механизмы защиты, чтобы предотвратить утечку и сохранить целостность важных данных.
Проблема утечки информации является серьезной и актуальной в современном мире информационных технологий. Утечка информации означает несанкционированную передачу конфиденциальных данных или доступ к ним третьим сторонам. Это может происходить как намеренно со стороны злоумышленников, так и случайно в результате неправильного обращения с информацией или технических сбоев.

Цель этой статьи – предоставить читателям всеобъемлющий и системный обзор современных технических каналов утечки информации. Представленный анализ поможет сформировать понимание угрозы и разработать соответствующие меры для защиты информации.

Результаты исследования

Электромагнитные каналы утечки информации – это способы, при помощи которых электромагнитные излучения могут передавать или утилизировать информацию без разрешения владельца. Это может произойти из-за недостаточной защиты оборудования или при помощи специальных устройств и методов, называемых жучками или прослушивающими  устройствами.

Ниже приведены несколько основных электромагнитных каналов утечки информации:
         1. Электромагнитное излучение компьютеров и периферийных устройств: Электронные компоненты в компьютерах, мониторах, принтерах и других устройствах могут излучать электромагнитные волны, содержащие информацию, которую можно перехватить. Например, экраны мониторов могут излучать электромагнитные волны, которые могут быть интерпретированы и восстановлены жучками с помощью определенных методик. Более подробную информацию можно найти в статье "Nonintrusive Appliance Load Monitoring Technique Using Binary Time Reversal for Smart Metering"[2].
         2. Беспроводные сети: Wi-Fi, Bluetooth и другие беспроводные технологии используют радиочастоты для передачи данных. Эти сигналы могут быть перехвачены и прослушаны, если сеть недостаточно защищена. Например, метод TEMPEST позволяет перехватывать радиочастотное излучение, создаваемое периферийными устройствами, такими как клавиатуры и мыши. Ссылка на статью "TEMPEST: A Signal Problem” дает более полное представление о данной теме [4].
         3. Проводные системы передачи данных: Даже проводные системы могут стать источником утечки информации через метод электромагнитного излучения. Сигналы, передаваемые по проводам, могут возбуждать электромагнитные волны, которые могут быть перехвачены. Это особенно актуально при использовании проводных сетей с высоким битовым давлением и слабоэкранированными кабелями. Статья "Electromagnetic Emissions Security - A Deadly Serious Business" детально описывает эту проблему.
         4. Акустические утечки информации: Некоторые устройства и системы могут использовать акустические волны для передачи информации. Например, можно прослушивать звук, генерируемый компьютерными клавишами или звуки, издаваемые во время печати на клавиатуре. Эти звуки могут быть перехвачены и интерпретированы. Более подробную информацию можно найти в статье "Keyboard Acoustic Emanations Revisited".
         Физические каналы утечки информации - это способы, при помощи которых физические процессы и свойства систем могут быть использованы для несанкционированного раскрытия информации. Ниже приведены некоторые основные физические каналы утечки информации:

  1. Акустические утечки информации: Звуковые колебания могут быть перехвачены и интерпретированы, чтобы извлечь информацию. Например, можно прослушивать разговоры или звуки, издаваемые при нажатии клавиш на клавиатуре компьютера. Статья "Acoustic Cryptanalysis" дает более подробное описание данного вида утечки информации [6].
  2. Тепловые утечки информации: Разные элементы системы, такие как процессоры, графические карты и т. д., могут выделять тепло при работе. Это тепло может быть использовано для получения информации о работающих операциях или секретных ключах. Более подробную информацию можно найти в работе "Heat of the Moment: Characterizing the Efficiency of Thermal Side-Channel Attacks".
  3. Утечки информации через электричество: Различные электрические приборы могут излучать изменения в электрическом потреблении, которые могут быть перехвачены и интерпретированы. Например, можно перехватить электрические сигналы, чтобы определить,что происходит в системе. Статья "Nonintrusive Appliance Load Monitoring Technique Using Binary Time Reversal for Smart Metering" содержит подробную информацию об этом виде утечки информации.
  4. Вибрационные утечки информации: Физические объекты, такие как диски жесткого диска или клавиши на клавиатуре, могут создавать вибрации при использовании. Эти вибрации могут быть перехвачены и анализированы для извлечения информации. Статья "Keyboard Acoustic Emanations Revisited" включает обсуждение этого вида утечки информации [8].

Утечки энергии – это потери энергии, которые возникают в различных системах и процессах и не используются для выполнения полезной работы. Они могут быть вызваны различными причинами, включая тепловые потери, расход энергии на трение или сопротивление, потери энергии из-за неэффективного использования и передачи энергии.

Анализ утечек энергии включает в себя исследование и оценку причин и мест, где происходят потери энергии, а также разработку мероприятий для их снижения. Он позволяет выявить уязвимые места и определить потенциал для повышения энергетической эффективности.
Вот некоторые конкретные примеры утечек энергии и методов их анализа:

  1. Утечки тепла в зданиях: Тепловые потери в зданиях могут происходить через неизолированные стены, окна, двери и крыши. Один из методов анализа – использование инфракрасных тепловизоров для обнаружения тепловых мостов и неэффективного утепления.
  2. Утечки энергии в электроприемниках: Энергетические утечки в электроприемниках могут быть вызваны потерей энергии в виде тепла через неэффективное использование проводников или неправильное соединение. Для анализа этих утечек можно использовать методы теплографии или специализированное программное обеспечение для мониторинга и анализа потребления энергии [3].
  3. Утечки энергии в транспорте: В транспортных системах энергию можно потерять из-за трения тормозных систем, неэффективного двигателя или потерь энергии при передаче. Анализ утечек энергии в транспортной системе может включать мониторинг энергопотребления и расхода топлива, использование датчиков для измерения параметров энергетической эффективности и моделирование потерь энергии.
  4. Утечки энергии в электроэнергетической сети: В электрической сети энергию можно потерять из-за снижения напряжения, поглощения в проводах, индукции в трансформаторах и других потерь в системе передачи энергии. Анализ утечек энергии в электроэнергетической сети может включать расчетные методы, моделирование и использование датчиков для измерения потерь энергии [5.9].

Существует ряд методов и технологий, предназначенных для предотвращения утечки информации. Ниже приведены некоторые из них:

  1. Файрволы: Файрволы работают на уровне сетевого трафика и определяют, какие данные могут входить или покидать сеть. Они могут блокировать доступ к нежелательным сайтам или приложениям, а также контролировать передачу конфиденциальной информации.
  2. Прокси-серверы: Прокси-серверы можно использовать для фильтрации или контроля передачи информации между внутренними и внешними сетями. Они могут блокировать доступ к нежелательным ресурсам, проверять и контролировать запросы на доступ к информации.
  3. Data Loss Prevention (DLP): DLP-системы могут обнаруживать и предотвращать утечку конфиденциальных данных. Они анализируют трафик, контролируют передачу файлов и могут блокировать или предупреждать о попытках несанкционированной передачи информации.
  4. Криптография: Криптографические алгоритмы и протоколы могут защитить информацию во время передачи или хранения. Например, использование протокола HTTPS для защиты передачи данных по Интернету.
  5. Управление доступом: Управление доступом позволяет определить, кто имеет право на доступ к определенным ресурсам или информации. Это может включать ролевую модель доступа, двухфакторную аутентификацию или использование уникальных идентификаторов доступа.
  6. Обучение и осведомленность сотрудников: Важную роль в предотвращении утечки информации играет обучение и осведомленность сотрудников. Знание о возможных угрозах и тренировка в правильном обращении с конфиденциальной информацией поможет снизить риск утечек.

Заключение

В заключении, анализ современных технических каналов утечки информаци позволяет нам понять, какие методы и технологии используются злоумышленниками для доступа и передачи конфиденциальных данных. Это позволяет разработчикам и организациям принять соответствующие меры по предотвращению утечки информации и защите конфиденциальности.
       В статье рассмотрены различные методы и технологии, такие как файрволы, прокси-серверы, DLP-системы, криптография и управление доступом. Каждый из этих инструментов имеет свою роль в предотвращении утечки информации и может быть сочетан для достижения более надежной защиты.
Однако, не следует забывать, что технические методы не могут полностью гарантировать защиту от утечки информации. Без должного обучения и осведомленности сотрудников, существует риск, что конфиденциальные данные могут быть утрачены или скомпрометированы.

Поэтому, важным шагом в обеспечении безопасности информации является усиление обучения и осведомленности сотрудников относительно потенциальных угроз и правил обращения с конфиденциальными данными.
В целом, понимание и использование современных методов и технологий для предотвращения утечки информации является важным компонентом в обеспечении конфиденциальности и безопасности данных в наших цифровых средах.

Список литературы

  1. Бабков К.Г., Парновский М.А. Информационная безопасность: основы проектирования защищенных систем. – СПб: Питер,2019.
  2. "Nonintrusive Appliance Load Monitoring Technique Using Binary Time Reversal for Smart Metering" – доступно по ссылке: https://ieeexplore.ieee.org/document/8070937
  3. Алексеев А. Г., Быков Г. В., Клименко С. В., Трофимова Н. В. Моделирование технических каналов утечки информации в информационных системах // Современные наукоемкие технологии. — 2019. — с. 74-77.
  4. "TEMPEST: A Signal Problem" – доступно по ссылке: https://ieeexplore.ieee.org/document/4586822
  5. ГРАГЛЫНОВА. Защита информационных систем от утечки информации через технические каналы // ИТ-курс.ру,2017.
  6. "Acoustic Cryptanalysis" – доступно по ссылке: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0004370202001294
  7. Стрельчук С. Н. Обзор технических каналов утечки информации в вычислительных системах // IEEE Potentials. – 2016. – Т.35. №4. – С.9-12.
  8. "Keyboard Acoustic Emanations Revisited" – доступно по ссылке: https://dl.acm.org/doi/10.1145/319411.319419.

Интересная статья? Поделись ей с другими: