по
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > О журнале > Требования к статьям > Редакция и редакционный совет > Порядок рецензирования статей > Рецензирование за 24 часа – как это возможно? > Политика издания > Ретракция статей > Этические принципы > Политика открытого доступа > Оплата за публикации в открытом доступе > Публикация за 72 часа: что это? > Политика авторских прав и лицензий > Политика цифрового хранения публикации > Политика идентификации статей > Политика проверки на плагиат
Журналы индексируются
Реквизиты журнала

Публикация за 72 часа - теперь это реальность!
При необходимости издательство предоставляет авторам услугу сверхсрочной полноценной публикации. Уже через 72 часа статья появляется в числе опубликованных на сайте издательства с DOI и номерами страниц.
По первому требованию предоставляем все подтверждающие публикацию документы!
ГЛАВНАЯ > Вернуться к содержанию
Кибернетика и программирование
Правильная ссылка на статью:

Оценки защищенности речевой информации в выделенном помещении с помощью инструментально-расчетного метода
Смирнов Владимир Иванович

аспирант, кафедра Информационной безопасности, Поволжский государственный технологический университет

424000, Россия, Марий Эл область, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3

Smirnov Vladimir Ivanovich

424000, Russia, Marii El oblast', g. Ioshkar-Ola, pl. Lenina, 3

s_mir_vl@mail.ru

Аннотация.

Предотвращение перехвата конфиденциальных переговоров из выделенных помещений (ВП) техническими средствами разведки (ТСР) является одним из основных направлений в области технической защиты информации. Необходимость проведения мероприятий по предотвращению перехвата речевой информации по техническим каналам обусловлена рядом причин. Во-первых, речевая информация обладает специфическими особенностями (конфиденциальность, оперативность, документальность и виртуальность) Во-вторых, используемые средства съема речевой информации в акустических каналах утечки сравнительно просты и дешевы. В-третьих, идет постоянное совершенствование ТСР. Методы, направленные на снижение вероятности перехвата речевой информации. из выделенных помещений, традиционно разделяют на пассивные и активные. Для оценки разборчивости речи применяются субъективные и объективные методы. Наиболее удобным и достоверным субъективным методом считается метод артикуляции, рассмотренный в данной статье. Описан так же инструментально-расчетный метод, в разных модификациях применяемый в настоящее время для оценки и контроля защищенности речевой информации.

Ключевые слова: разборчивость речи, перехват информации, выделенное помещение, артикуляционные измерения, индекс артикуляции, утечка речевой информации, определение разборчивости речи, информационная безопасность, угроза, защита информации

Дата направления в редакцию:

01-12-2014


Дата рецензирования:

02-12-2014


Дата публикации:

04-12-2014


Abstract.

Preventing the interception of confidential negotiations of the selected premises technical reconnaissance is one of the main directions in the field of technical protection of information. The need for measures to prevent the interception of voice information through technical channels due to a number of reasons is high. First, the speech information has specific features (confidentiality, efficiency, documentation and virtual). Second, the means used pickup of speech information in the acoustic channel leakage is relatively simple and cheap. Third, there is a constant improvement of TCP. Methods to reduce the possibility of interception of voice information of the allocated space, traditionally divided into passive and active. To assess the speech intelligibility author used subjective and objective methods. The most convenient and reliable method is considered subjective articulation method discussed in this article. The paper describes an instrumental calculation method used at present for the evaluation and monitoring of voice data security.

Keywords:

information security, defining speech, leakage of voice information, articulation index, articulating measurement, allocated space, interception of information, intelligibility, threat, protection of information

Методы, направленные на снижение вероятности перехвата речевой информации [1]. из выделенных помещений, традиционно разделяют на пассивные и активные. Применяемые в выделенном помещении пассивные и активные методы определяются характеристиками ВП, возможностями аппаратуры разведки, условиями ее ведения, а также нормативными требованиями к каналам утечки речевой информации [2]. В качестве показателя оценки эффективности защиты ВП от утечки речевой информации по техническим каналам используется словесная разборчивость речи W [3]. На практике для расчета словесной разборчивости часто используется инструментально-расчетный метод, основанный на экспериментальных результатах Н.Б. Покровского, представленных в работе [4].

Разборчивость речи – относительное количество (в процентах) правильно принятых элементов (слогов, слов, фраз) артикуляционных таблиц [5]. Элементы речи составляют слоги, звуки, слова, фразы и цифры. Соответственно можно выделить слоговую, звуковую, словесную, смысловую и цифровую разборчивость. Между ними существует статистическая взаимосвязь. В инструментально-расчетном методе, основанном на результатах экспериментальных исследований Н.Б. Покровского, используется вспомогательный и искусственный вид разборчивости речи – формантная разборчивость.

Для оценки разборчивости речи применяются субъективные и объективные методы. Субъективные методы заключаются в измерении разборчивости речи артикуляционными бригадами. Для субъективных методов характерно то, что речевой или слуховой аппарат человека являются составной частью измерительной системы. Наиболее удобным и достоверным субъективным методом считается метод артикуляции. На практике его использование для оценки эффективности защиты речевой информации неприемлемо по ряду причин:

1. К артикуляционной бригаде предъявляются достаточно высокие требования: речь дикторов не должна иметь селективных признаков (картавость, плаксивость, гнусавость и др.); отсутствие у аудиторов дефектов слуха; возраст участвующих в артикуляционном измерении от 18 до 30 лет; в составе бригады должно быть не менее 3 дикторов (двух мужчин и одной женщины) и 3 аудиторов [5].

2. Продолжительность артикуляционных измерений может составлять несколько недель при работе бригады не более 4 часов в сутки.

3. Громоздкость процедуры измерений (обработка большого количества протоколов). Метод артикуляции предполагает передачу по испытуемому тракту серии артикуляционных таблиц. Аудиторы заносят в свои протоколы то, что они слышат. При сопоставлении протоколов с исходным материалом делается вывод о качестве разборчивости.

4. Серьезной проблемой является создание специальных артикуляционных таблиц. Тип используемых таблиц в значительной степени влияет на результаты измерений. Результаты существенно зависят от степени тренированности дикторов. В статье [7] предлагается для оценки защищенности речевой информации использовать в артикуляционных испытаниях связные тексты взамен максимально некоррелированным артикуляционным таблицам. Считаю, что данный подход усложняет получение объективных результатов, так как на измерения могут повлиять степень развитости и образованности аудиторов (аудитором может оказаться специалист по защите информации).

Главными достоинствами субъективных методов являются универсальность (они могут применяться для оценки качества любого канала передачи речевых сигналов) и простота (в испытаниях могут участвовать аудиторы с относительно низким уровнем технической квалификации). Однако расчет разборчивости речи можно производить с помощью объективных методов без проведения артикуляционных измерений. Поэтому в настоящее время объективные методы получили широкое применение. Существующие объективные методы определения разборчивости речи можно подразделить на группы: формантные, теоретико-информационные, модуляционные и эмпирические (рис. 1).

s1

Рис. 1. Классификация объективных методов оценки разборчивости речи [6].

Значительное число известных объективных методов приводит к неоднозначности результатов ее оценки. Каждый метод при этом обладает своими достоинствами и недостатками. Достоинством формантных методов являются использование вероятности в качестве меры разборчивости и свойство аддитивности восприятия формант человеком. Модуляционные методы с единых позиций учитывают влияние как шумовой, так и реверберационной помех на разборчивость речи. Теоретико-информационный метод применяется при экспертизе цифровых линий связи, где неэффективны модуляционные и формантные методы. Эмпирические методы полезны в условиях, когда влиянием шумовой помехи можно практически пренебречь.

Инструментально-расчетный метод, применяемый в настоящее время для оценки и контроля защищенности речевой информации, основан на версии формантного метода Н.Б. Покровского. Помимо версии Покровского существуют и другие версии формантного метода (версии Ю.С. Быкова и М.А. Сапожкова). Вопрос о том, какая из отечественных версий предпочтительнее и почему, до сих пор остается открытым. Как отмечают авторы монографии [6], выбор версии формантного метода Н.Б. Покровского нельзя считать бесспорным. Авторы монографии считают, что одной из причин популярности версии Н.Б. Покровского стала то, что в ней рассматривается полоса частот 100-10000 Гц (это позволяет осуществлять акустическую экспертизу не только линии связи, но и помещений). Кратко измерительно-расчетный метод, основанный на результатах экспериментальных исследований Покровского, можно представить следующим образом:

  1. Спектр речи разбивается на N частотных полос.
  2. Для каждой i -й частотной полосы на среднегеометрической частоте fср.i определяется формантный параметр ΔAi и весовой коэффициент ki .
  3. Для каждой частотной полосы на среднегеометрической частоте fср.i определяется коэффициент восприятия формант слуховым аппаратом человека pi .
  4. Далее определяется спектральный индекс артикуляции речи Ri и рассчитывается интегральный индекс артикуляции речи R .
  5. По интегральному индексу артикуляции речи определяются слоговая S и словесная W разборчивости речи.

По мнению В.Л. Каргашина [8] данный метод должен быть усовершенствован:

- необходимо расширение границ частотного диапазона до 6 октав, чтобы учитывать октавную частотную полосу 8 кГц;
- должна быть предусмотрена возможность анализа сигналов и шумов в третьоктавных частотных полосах;
- упрощение расчетов артикуляционной разборчивости в части аппроксимации функции восприятия формант.

Эти рекомендации были учтены в статье Н.А Григорьева и А.И. Казановского [9]. Ими был предложен подход, позволяющий упростить инженерные расчеты словесной разборчивости. В статье [10] приводится оценка словесной разборчивости речи для виброакустического канала утечки информации при использовании фильтра шумоочистки и без фильтрации.

А.Н. Продеус в своей статье [11] указывает на целесообразность создания нового метода оценивания разборчивости речи, объединяющего достоинства формантного и модуляционного методов. Современные компьютерные технологии обработки речевого сигнала позволяют улучшать его параметры в выделенных частотных полосах, что повышает вероятность выявления наличия формант.

Библиография
1.
Халяпин Д.Б. Защита информации. Вас подслушивают? Защищайтесь! / Д.Б.Халяпин. – М.: НОУ ШО “Баярд”, 2004. – 432 с.
2.
Дворянкин С.В., Козлачков С.Б., Харченко Л.А. Оценка защищенности речевой информации с учетом современных технологий шумоочистки // Вопросы защиты информации. – 2007, № 2, с. 18-21.
3.
Дворянкин С.В., Макаров Ю.К., Хорев А.А. Обоснование критериев эффективности защиты речевой информации от утечки по техническим каналам // Защита информации. INSIDE. – 2007, №2, с. 18-25.
4.
Покровский Н.Б. Расчет и измерение разборчивости речи. – М.: Гос. изд-во литературы по вопросам связи и радио, 1962. – 392 с.
5.
ГОСТ Р 50840-95. Государственный стандарт Российской Федерации. Передача речи по трактам связи. Методы оценки качества, разборчивости и узнаваемости. Издание официальное. – М.: Госстандарт России, 1997. – 198 с.
6.
Дидковский В.С., Дидковская М.В., Продеус А.Н. Акустическая экспертиза каналов речевой коммуникации. Монография – К.: Имэкс-ЛТД, 2008. – 420 с.
7.
Бацула А.П., Иванов А.А., Рева И.Л., Трушин В.А. О достоверности оценки защищенности речевой информации от утечки по техническим каналам // Доклады ТУСУРа, №1 (21), часть 1, июнь 2010, с. 89-92. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.tusur.ru/filearchive/reports-magazine/2010-1/89-92.pdf, свободный (дата обращения: 10.04.2011).
8.
Каргашин В.Л. Совершенствование методических принципов оценки защищенности помещений от утечки речевой информации // Специальная техника. – 2001, №6. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.bnti.ru/showart.asp?lvl=&aid=579, свободный (дата обращения: 10.04.2011).
9.
Григорьев И.А., Казановский А.И. Методический подход к оценке эффективности защиты речевой информации // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2010, №5, с. 133-136.
10.
Григорьев И.А. Экспериментальная оценка влияния шумоочистки на разборчивость речи // Вестник Воронежского государственного технического университета. – 2010, №5, с. 86-89.
11.
Продеус А.Н. О некоторых особенностях развития объективных методов измерений разборчивости речи // Электроника и связь. Тематический выпуск «Электроника и нанотехнологии». – 2010, №2, с. 217-223. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/eis/2010_2/37_Prodeys.pdf, свободный (дата обращения: 10.11.2010).  
References (transliterated)
1.
Khalyapin D.B. Zashchita informatsii. Vas podslushivayut? Zashchishchaites'! / D.B.Khalyapin. – M.: NOU ShO “Bayard”, 2004. – 432 s.
2.
Dvoryankin S.V., Kozlachkov S.B., Kharchenko L.A. Otsenka zashchishchennosti rechevoi informatsii s uchetom sovremennykh tekhnologii shumoochistki // Voprosy zashchity informatsii. – 2007, № 2, s. 18-21.
3.
Dvoryankin S.V., Makarov Yu.K., Khorev A.A. Obosnovanie kriteriev effektivnosti zashchity rechevoi informatsii ot utechki po tekhnicheskim kanalam // Zashchita informatsii. INSIDE. – 2007, №2, s. 18-25.
4.
Pokrovskii N.B. Raschet i izmerenie razborchivosti rechi. – M.: Gos. izd-vo literatury po voprosam svyazi i radio, 1962. – 392 s.
5.
GOST R 50840-95. Gosudarstvennyi standart Rossiiskoi Federatsii. Peredacha rechi po traktam svyazi. Metody otsenki kachestva, razborchivosti i uznavaemosti. Izdanie ofitsial'noe. – M.: Gosstandart Rossii, 1997. – 198 s.
6.
Didkovskii V.S., Didkovskaya M.V., Prodeus A.N. Akusticheskaya ekspertiza kanalov rechevoi kommunikatsii. Monografiya – K.: Imeks-LTD, 2008. – 420 s.
7.
Batsula A.P., Ivanov A.A., Reva I.L., Trushin V.A. O dostovernosti otsenki zashchishchennosti rechevoi informatsii ot utechki po tekhnicheskim kanalam // Doklady TUSURa, №1 (21), chast' 1, iyun' 2010, s. 89-92. [Elektronnyi resurs]. – Rezhim dostupa: http://www.tusur.ru/filearchive/reports-magazine/2010-1/89-92.pdf, svobodnyi (data obrashcheniya: 10.04.2011).
8.
Kargashin V.L. Sovershenstvovanie metodicheskikh printsipov otsenki zashchishchennosti pomeshchenii ot utechki rechevoi informatsii // Spetsial'naya tekhnika. – 2001, №6. [Elektronnyi resurs]. – Rezhim dostupa: http://www.bnti.ru/showart.asp?lvl=&aid=579, svobodnyi (data obrashcheniya: 10.04.2011).
9.
Grigor'ev I.A., Kazanovskii A.I. Metodicheskii podkhod k otsenke effektivnosti zashchity rechevoi informatsii // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. – 2010, №5, s. 133-136.
10.
Grigor'ev I.A. Eksperimental'naya otsenka vliyaniya shumoochistki na razborchivost' rechi // Vestnik Voronezhskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. – 2010, №5, s. 86-89.
11.
Prodeus A.N. O nekotorykh osobennostyakh razvitiya ob''ektivnykh metodov izmerenii razborchivosti rechi // Elektronika i svyaz'. Tematicheskii vypusk «Elektronika i nanotekhnologii». – 2010, №2, s. 217-223. [Elektronnyi resurs]. – Rezhim dostupa: http://www.nbuv.gov.ua/portal/natural/eis/2010_2/37_Prodeys.pdf, svobodnyi (data obrashcheniya: 10.11.2010).  
Ссылка на эту статью

Просто выделите и скопируйте ссылку на эту статью в буфер обмена. Вы можете также попробовать найти похожие статьи


Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.
Сайт исторического журнала "History Illustrated"