УДК 004.056.53, 001.891.576

ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КАБЕЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ ПРОТОКОЛА HDMI В ЗАЩИЩЁННЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ

Рахманин Евгений Михайлович
Пензенский Государственный Университет
студент кафедры информационная безопасность систем и технологий

Аннотация
В статье рассматривается необходимость и возможность перехода от применения кабельных компонентов протоколов VGA и DVI к применению кабельных компонентов протокола HDMI в защищённых телекоммуникационных системах. Проводится сравнительный анализ угрозы утечки передаваемой информации с использованием различных кабельных компонентов по техническому каналу утечки информации ПЭМИ.

Ключевые слова: защищённые телекоммуникационные системы, информационная безопасность, кабельные компоненты, ПЭМИ., технические каналы утечки информации, угроза, уязвимость


PROSPECTS FOR THE USE OF CABLE HDMI PROTOCOL COMPONENT IN SECURE TELECOMMUNICATIONS SYSTEMS

Rakhmanin Eugene Mikhailovich
Penza State University
student, Department of information security systems and technologies

Abstract
The article discusses the necessity and possibility of transition from the use of a cable component DVI and VGA protocols for use of cable HDMI Protocol component in secure telecommunications systems. A comparative analysis of the risks of leakages of the transmitted information using a variety of cable components according to the technical channel of information leakage TEMPEST.

Keywords: DVI, HDMI, VGA


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Рахманин Е.М. Перспективы использования кабельных компонентов протокола HDMI в защищённых телекоммуникационных системах // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/11/74717 (дата обращения: 30.09.2017).

Рисунок 1. Внешний вид HDMI-кабеля

HDMI – мультимедиа протокол передачи потока данных для устройств высокого разрешения. Данный протокол пришёл на смену протоколам VGA и DVI в связи с недостаточностью их пропускной способности для таких спецификаций разрешения видео как HD, FullHD и т.д.

Отличительные особенности протокола HDMI заключаются в отсутствии сжатия, что гарантирует высокое качество передаваемого видеопотока, в отличие от предыдущих стандартов, где сигнал на устройстве-источнике сжимался, а на периферийном устройстве (мониторе, проекторе) подвергался восстановлению. Также HDMI-кабели снабжены дополнительными проводниками, позволяющими транслировать звук. Уровень модулируемого сигнала кабеля протокола HDMI 4В, а у кабеля протокола VGA лишь 0,7V, что так же обеспечивает дополнительную защиту от помех. Модулирующий сигнал также изменён следующим образом: VGA код «0» передаётся модулирующим сигналом уровнем 400 мВ, код «1» – 600 мВ, а в HDMI код «0» передаётся на -600 мВ, а код «1» на +600мВ от несущего сигнала. Очевидно, что разница в 1,2 В между битами передаваемого двоичного сигнала в протоколе HDMI была сделана для увеличения защиты передаваемой информации от воздействия помех. И, наконец, последней крупной отличительной особенностью данных кабелей является добавление жилы питания 5V оконечных плат кабеля, а также жил управления периферийными устройствами.

Вышеуказанный ряд изменений и конструкторских доработок позволил добиться множества преимуществ, главным из которых стало, конечно же, повышение верхней доступной границы передаваемого качества изображения. Однако, это привело и к ряду изменений характеристик кабеля, негативно влияющих на качество защиты передаваемой по нему информации.

Многие специалисты в области информационной безопасности скептически относятся к понятию «Побочные электромагнитные излучения» или сокращённо ПЭМИ. Их мнение можно понять, ведь, как известно, данный технический канал утечки предоставляет нарушителям возможности реализации угроз несанкционированного получения информации лишь с использованием дорогой и, зачастую, недоступной аппаратуры перехвата. Такие затраты редко оправдываются ценностью полученной информации. Но даже при наличии технических, материальных и кадровых ресурсов, возникает проблема отделения информационного сигнала от сигнала электромагнитных шумов от источников, находящихся неподалёку от интересующего злоумышленника объекта (индустриальных шумов). Более того, большинство состоятельных организаций применяют для защиты конфиденциальной информации средства активной и пассивной защиты, такие как экранированные кабель-каналы, или генераторы шума. Достоверно известно, что такие средства позволяют обеспечить приемлемый уровень защиты передаваемой информации по кабелям протоколов VGA и DVI, однако очевидно, что при наличии питающего проводника внутри кабеля HDMI возникает антенный эффект. А с учётом уровней передающихся сигналов, уровень ПЭМИ должен возрастать в разы. Проделав такой анализ и осознав уровень опасности, возникающий при его эксплуатации, было решено провести исследования реального кабеля в сравнении с кабелями предыдущих протоколов. Результаты исследований приведены на рисунке 2.

  Рисунок 2. Результаты исследований кабелей на расстоянии 1 м

Для исследований было выбрано расстояние в 3 м от кабеля. Исследования проведены на комплексе ПАК «Навигатор-П3Г», с помощью антенны АИ-5.0. Эксперты скажут, что уровень ПЭМИ незначителен и современные средства защиты вполне справятся с подобным излучением. Однако данный график отражает не уровень ПЭМИ исследуемых кабелей, а уровень превосходства ПЭМИ над уровнем индустриального шума.

После изучения рынка средств защиты было выявлено, что такой уровень ПЭМИ способны маскировать лишь современные средства активной защиты, так как средства пассивной защиты (экранированные кабель-каналы или экранирующие кабельные оболочки) не могут обеспечить приемлемый уровень защиты передаваемой по данному кабелю информации. Средства активной защиты (около 20% рынка), например ГШ «Берилл» позволяют генерировать шум в 50дБмкВ/м. Этого достаточно, чтобы обеспечить приемлемый уровень защиты информации от утечки по каналу ПЭМИ.

Но большую опасность представляет рассматриваемый кабель на более близком расстоянии. Например, превосходство ПЭМИ над уровнем индустриального шума на расстоянии 25 см от кабеля приведено на рисунке 3.

  Рисунок 3. Результаты исследований кабелей на расстоянии 25 см

 Очевидно, что на таком расстоянии перехват защищаемой информации становится значительно более вероятным, особенно при рассмотрении угрозы перехвата носимыми средствами (закладными устройствами), которые могут находиться в непосредственной близости от кабеля. Но зафиксированный уровень ПЭМИ также не является максимальным, он становится выше на 20-30% при прокладке кабеля рядом с кабелями питания ПК (например, системного блока или монитора), и на 40-60% выше при сворачивании кабеля значительной длины (например, десятиметрового кабеля) в кольцевую свёртку. В таком случае к антенному эффекту добавляется эффект индуктивности, что добавляет значительный уровень ПЭМИ и не позволяет обеспечить достаточный уровень защиты передаваемой информации с применением даже современных средств защиты.

Принимая во внимание то, что по  HDMI-кабелю информация передаётся в открытом, и даже не кодируемом виде, а также частые значительные нарушения, которые допускают сотрудники организаций при эксплуатации телекоммуникационных компонентов, очевидно, что угрозы перехвата защищаемой информации так же значительны, как и преимущества, которые он предоставляет. Таким образом, можно сделать вывод, что применение данного кабельного компонента должно быть строго оправдано. Необходимо применять все возможные технические и организационные меры, доступные для эксплуатирующей такую телекоммуникационную систему  организации, которые обеспечат правильное расположение и максимально возможное уменьшение превосходства уровня ПЭМИ HDMI-кабеля к уровню индустриального шума.

Основным же выводом из проведённых исследований является то, что с учётом возможностей и ресурсов государственных разведок различных стран «Первого мира», применение данного кабеля и протокола передачи информации без средств защиты в государственных учреждениях, обрабатывающих информацию соответствующих категорий, является наиболее опасным и недопустимым. А с учётом скорости развития компьютерной индустрии, необходимы разработки средств активной и пассивной защиты защиты нового поколения, которые будут обеспечивать достаточный уровень безопасности обрабатываемой информации.

Более подробные результаты исследований и основанные на них требования при применении рассмотренного в статье протокола передачи и соответствующих ему компонентов телекоммуникационных систем приведены в дипломном проекте Рахманина Е.М. «Методика проведения исследований кабельных компонентов телекоммуникационных систем на наличие ПЭМИ при использовании протокола HDMI» [1].


Библиографический список
  1. Рахманин Е.М. Методика проведения исследований кабельных компонентов телекоммуникационных систем на наличие ПЭМИ при использовании протокола HDMI. Пенза, 2016.


Все статьи автора «Евгений Рахманин»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: