Wpływ emisji elektromagnetycznej na możliwość skutecznej działalności cyberterrorystów oraz metody jej redukcji. WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE dr inż. Ireneusz Kubiak mgr inż. Sławomir Musiał

2 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Cel referatu:  Emisje elektromagnetyczne a terroryzm – cyberterroryzm.  Rozwiązania konstrukcyjne stosowane do zabezpieczenia urządzeń elektronicznych przetwarzających informacje niejawne przed elektromagnetycznym przenikaniem informacji.  Skuteczność stosowanych rozwiązań konstrukcyjnych.

3 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Dwa aspekty ochrony informacji: Ochrona przed utratą Ochrona przed przejęciem Wprowadzenie

4 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Każde urządzenie elektroniczne (pracujące) jest źródłem celowych lub niecelowych (niepożądanych) emisji elektromagnetycznych promieniowanych i / lub przewodzonych. Jeśli urządzenie takie przetwarza jakieś informacje (w tym informacje niejawne) to te emisje elektromagnetyczne mogą zawierać pewne cechy niosące informacje o przetwarzanych danych. Dysponując odpowiednim systemem odbiorczym (np. antena, odbiornik i komputer z odpowiednim oprogramowaniem) z emisji elektromagnetycznych od urządzenia można odtworzyć przetwarzane dane. Cyberterroryzm Po raz pierwszy: W 1960 roku Peter Wright i Tony Sale zaobserwowali, że zakodowanemu sygnałowi towarzyszy inny, dodatkowy sygnał, który niesie informację niezakodowaną.

5 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Cyberterroryzm Bomba elektromagnetyczna jest ładunkiem jądrowym lub klasycznym, którego detonacja wywołuje krótki nanosekundowy, bardzo silny impuls elektromagnetyczny, niszczący komponenty urządzeń elektronicznych - procesory, pamięci, chipsety itp. Silny impuls elektromagnetyczny potrafi zniszczyć także silniki elektryczne małej mocy i poważnie uszkodzić duże motory elektryczne oraz prądnice i transformatory. Detonacja jednomegatonowej bomby elektromagnetycznej na wysokości 240 km w centrum USA spowodowałaby zniszczenie sieci komputerowych - wojskowych i cywilnych - oraz systemów telewizji i radiofonii oraz wszystkich domowych urządzeń elektronicznych na obszarze od Zatoki Meksykańskiej do Kanady oraz na wschodzie, od stanu Washington - po leżący na zachodzie stan Nevada. Na przywrócenie do użytku uszkodzonych sieci trzeba by miesięcy, zaś większość urządzeń nadawałaby się "tylko do recyklingu".

6 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Cyberterroryzm Według Pentagonu atak taki jest już możliwy ze strony krajów posiadających na tyle rozwiniętą technikę militarną, aby dosięgnąć swoimi ładunkami terytorium USA. W mniejszej skali mogłyby tego dokonać także grupy terrorystyczne. Według obradującej w 2004 r., działającej w ramach NATO Komisji ds. zagrożenia atakami EMP, zarówno USA, jak i Europa Zachodnia muszą - niezależnie od kosztów - w ciągu najbliższych kilku lat zabezpieczyć się przed atakami EMP.

7 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Cyberterroryzm Ranets-E - został publicznie ujawniony i zaoferowany przez Rosoboronexport podczas targów zbrojeniowych Malaysia’s Maritime and Aerospace Exhibition LIMA Przeznaczony jest głównie do obrony przed (lotniczymi) broniami precyzyjnymi. długość fali - 3 cm, czas trwania impulsów - od 10 do 20 nanosekund, moc wyjściowa nadajnika - ponad 500 megawatów (MW), zasięg skuteczny - ok. 13 kilometrów (niszczenie, antena 50 dBi)

8 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Cyberterroryzm Najczęstsze źródła podzespołów do urządzeń generujących pola elektromagnetyczne o bardzo dużej mocy – wycofywany sprzęt wojskowy. Ponadto dużo elementów można kupić przez internet.

9 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne Do metod inżynierii kompatybilności elektromagnetycznej stosowanych w urządzeniach specjalnych możemy zaliczyć m.in.: ekranowanie (stosowanie obudów ekranujących, uszczelek elektromagnetycznych); filtrację obwodów sygnałowych i zasilania (filtry sygnałowe, filtry sieciowe, ferryty); dobór przewodów; odpowiednie uziemianie; stosowanie filtrów falowodowych; właściwe projektowanie ścieżek na płytkach drukowanych.

10 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne -Ekranowanie Można zabezpieczać pojedyncze urządzenia ale też …

11 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne -Ekranowanie … całe pomieszczenia – mobilne i …

12 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne -Ekranowanie … stacjonarne. do ekranowania pól o wysokich częstotliwościach (powyżej 100MHz) można stosować cienki materiał niemagnetyczny (np. aluminium o grubości ok. 25  m), w celu ekranowania pól o niskich częstotliwościach (poniżej 500kHz)wymagane jest zastosowanie materiału magnetycznie miękkiego (np. żelazo o przenikalności magnetycznej względnej  r =200 lub alu-metal o grubości większej niż 0,5mm),

13 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne -Ekranowanie

14 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Filtrowanie Teoretyczne tłumienie rzędu 60dB / dekadę częstotliwości

15 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Brak skuteczności filtrowania wynika z dwóch powodów: Sprzężenie między wejściem i wyjściem Indukcyjności pasożytnicze w przewodach masy. Rozwiązania konstrukcyjne - Filtrowanie

16 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Ekranowanie - teoretycznie, ekranowany przewód urządzenia peryferyjnego, którego ekran jest podłączony do obudowy dwustronnie, dookoła przewodu i w sposób zapewniający małą impedancję, powinien rozwiązać wszystkie problemy w zakresie EMC dotyczące emisji zakłóceń przez złącza i interfejsy. W praktyce jest to jednak znacznie trudniejsze. Decydują o tym następujące elementy: wady obudowy, słabe punkty złączy, skończone wartości tłumienia ekranu przewodów. Filtrowanie – ograniczone zastosowanie do zakresów częstotliwości nieobejmujących pasma podstawowego sygnału przesyłanego. Rodzaj przewodu – stosowanie przewodów skręconych o odpowiednio dobranej odległości między węzłami względem długości fali (częstotliwości) – zmniejszenie pętli wypromieniowującej. Kombinacja wymienionych metod. Rozwiązania konstrukcyjne - Przewody

17 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Przewody

18 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Przewody Impedancja wtrąceniowa filtrów ferrytowych

19 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Skuteczność Urządzenie niezabezpieczone

20 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Skuteczność Urządzenie zabezpieczone przed infiltracją elektromagnetyczną w postaci generatora sygnałów szumopodobnych ROZWIĄZANIE NIEZALECANE Nie zwiększa bezpieczeństwa z punktu widzenia odporności na oddziaływanie pola elektromagnetycznego.

21 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Rozwiązania konstrukcyjne - Skuteczność Urządzenie zabezpieczone przed infiltracją elektromagnetyczną z wykorzystaniem opisanych metod. ROZWIĄZANIE ZALECANE Poprawa bezpieczeństwa z punktu widzenia odporności na oddziaływanie pola elektromagnetycznego.

22 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE WNIOSKI Każde urządzenie elektroniczne (pracujące) jest źródłem celowych lub niecelowych (niepożądanych) emisji elektromagnetycznych promieniowanych i / lub przewodzonych. Problemem pojawia się, gdy poziom tych emisji przekracza wartości ustalone w odpowiednich dokumentach. W celu zmniejszenia niepożądanych emisji (czy to promieniowanych, czy też przewodzonych) najczęściej należy wykorzystać wszystkie opisane wymienione metody. W niektórych przypadkach może być niezbędne zastosowanie dodatkowych przedsięwzięć takich jak szyfrowanie czy też strefa ochrony fizycznej. „Zagłuszanie” emisji ujawniających przez zastosowanie dodatkowych generatorów maskujących sygnał użyteczny nie jest zalecane (najczęściej kłóci się to z wymaganiami kompatybilności elektromagnetycznej). Poza tym może się to okazać w niektórych przypadkach mało skuteczne (kierunkowa charakterystyka promieniowania zaburzeń od urządzenia, „przykrycie” zaburzeń promieniowanych a brak zagłuszenia zaburzeń przewodzonych).

23 WOJSKOWY INSTYTUT ŁĄCZNOŚCI im. prof. Janusza Groszkowskiego ZEGRZE Dziękuję za uwagę