电子信息设备电磁泄露及防护技术

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信息系统的电磁泄漏及其防护技术的研究

信息系统的电磁泄漏及其防护技术的研究随着信息技术的不断发展，信息系统在人们的生活和工作中扮演着愈来愈重要的角色。

信息系统的安全性一直是人们关注的焦点之一，其中电磁泄漏对信息系统安全构成了一种威胁。

为了有效防范电磁泄漏对信息系统的威胁，对电磁泄漏及其防护技术进行研究具有重要的意义。

本文将从电磁泄漏的概念、电磁泄漏的危害和电磁泄漏的防护技术等方面展开研究，以期为信息系统的安全提供一定的参考。

一、电磁泄漏的概念电磁泄漏是指信息系统中的电磁辐射泄漏到外部环境或者泄漏到其他未授权部门的情况。

电磁泄漏主要是源于信息系统中的电子设备，例如计算机、网络设备、通信设备等在工作时所产生的电磁辐射。

这些电磁辐射往往包含了一定的信息内容，如果这些信息泄漏出去，就会对信息系统的安全性造成威胁。

电磁泄漏可以通过电磁波辐射、电磁干扰等方式进行传播，因此需要进行一定的防护措施来保护信息系统的安全。

电磁泄漏对信息系统的安全构成了一种潜在威胁，其危害主要表现在以下几个方面：1.信息泄露：通过分析电磁泄漏所携带的信息内容，可能会泄露出一些机密信息，如公司的商业机密、个人隐私信息等。

这对信息系统的安全性造成了直接威胁。

2.电磁干扰：电磁泄漏会对周围的其他设备产生干扰，影响设备的正常工作。

特别是对于一些对电磁干扰比较敏感的设备，比如医疗设备、航空设备、核设施等，电磁泄漏的影响更为严重。

3.信息攻击：黑客可以通过获取电磁泄漏的信息内容，进行一些针对性的信息攻击，如窃取信息、劫持通信等，从而对信息系统造成破坏。

电磁泄漏的危害性不容忽视，必须采取有效的措施进行防护。

三、电磁泄漏的防护技术为了有效防止电磁泄漏对信息系统的威胁，需要采取一系列的防护技术来保护信息系统的安全。

目前，针对电磁泄漏的防护技术主要包括以下几个方面：1.防护设备：采用一些专门的电磁屏蔽设备和设备密封技术，将电子设备的电磁泄漏减小到最小，从而避免信息的泄露。

2.加密技术：对信息进行加密处理，能够有效防止电磁泄漏对信息的泄露。

计算机电磁信息泄漏与防护分析

１电磁泄漏的概念和现象
于工作状态就会向机器外辐射含有敏感信息的电磁波。按照
电磁泄漏是指电子设备的杂散（寄生）电磁能量通过导电磁辐射的内容，可以分为以下几种情况：并行数据信息的 ① 线或空间向外扩散，任何处于工作状态的电子信息设备，如计电磁辐射。计算机系统内部的信息流主要有四个部分：数据算机、印机、打传真机等都存在不同程度的电磁泄漏，在满足总线、地址总线、控制总线及Ｉ０／输出，其中，前三个部分信息
些频率多是谐波关系。单个频率点一般只包含部分的视频蔽室中， ④ 获得良好的电磁屏蔽效果，一般可以使电磁波衰减
信息。
６ｄ～ｌＯＢＯＢ４ｄ。
５计算机电磁信息辐射泄漏的防护技术与措施
妨碍屏蔽技术普遍应用的主要原因是造价太高、受安装
信号，然后利用放大、特征提取、解密、解码等技术获得保密并行的数据信息泄漏后是较难还原的。寄生振荡， ② 即计算
射的带有用信息的电磁波，１米以外可以方便的接收和还率谐振而产生的振荡。在０这种辐射的频率范围不规律，从几万原：在距计算机１００米处，用普通天线可收￣３ｄＰＪＩＯＢＮ的泄漏。
形成了上百伏的高电压，偏转线圈的电流可以达到安培级。这
大电流的情况下是很容易在很远的距离内可通过接收天线收到并用相关的技术还原些串行特征的视频信号在大幅度、造成电磁信息辐射泄漏的。形成此类电磁辐射的部分有显示成类似发射天线中的电流（信息）计算机等信息技术设备的。
一
定的条件下，敌对者运用特殊的仪器可以接收（获）截电磁的共同特征是都是并行数据流（ｂ１ｂ３ｂ６ｂ）这些８、６、２、４等，的信息。研究的结果表明：一个普通计算机的显示终端所辐机电子线路中的分布电容、布线电感在特定条件下，对某一频

涉密系统的电磁辐射防护

涉密信息系统中有哪些需要考虑电磁泄漏发射的防护，主要防护措施有哪些？涉密信息系统中需要考虑到电磁泄漏发射防护的主要包括计算机主机、显示器服务器等会产生电磁辐射的电子设备。

目前可以采用的措施主要有：使用低辐射设备、距离防护、利用噪声干扰源、电磁屏蔽、滤波技术、隔离技术和光纤传输。

(1)选用低辐射设备。

低辐射设备即TEMPEST设备。

选用低辐射设备是计算机设备防泄漏的根本措施。

这些设备在设计和生产时就采取了防辐射措施，把设备的电磁泄漏抑制到最低限度。

显示器是计算机安全的一个薄弱环节。

对显示器的内容进行窃取，已是一项成熟的技术，因此选用低辐射显示器十分重要。

单色显示器的辐射比彩色显示器低得多，使用等离子显示器或液晶显示器也能进一步降低辐射。

(2)距离防护。

计算机的电磁波辐射在空间传播时随距离的增加而衰减，当离开辐射源一定距离时，信息辐射场强会变得很弱，这时就很难甚至无法接收到泄漏的信息了。

采用距离防护，可以将电磁泄漏减少到一定限度。

这种方法仅适用于有较大防护距离的单位，即将计算机房尽量远离非本单位管辖区(如大街、公路及公共场所)，在机房内使计算机尽量远离电话线、暖气管、水管等金属线路，以此使计算机向本单位以外的辐射强度减到最小。

(3)利用噪声干扰源。

利用噪声干扰源有两种方法：一是将一台能产生噪声的干扰器放在计算机设备旁边，干扰器产生的噪声与计算机设备产生的信息辐射一起向外辐射，使计算机设备产生的辐射不易被接收复现。

干扰器产生的电磁辐射不应超过EM工(电磁干扰)标准。

二是将处理重要信息的计算机放在中间，四周放一些处理一般信息的设备，让这些设备产生的电磁泄漏一起向外辐射。

(4)电磁屏蔽。

电磁屏蔽是抑制辐射源的电磁辐射，衰减外界电磁干扰的有效措施。

用屏蔽体包封一个电磁辐射源(如变压器)，可阻止电磁能量向外辐射；电磁屏蔽包括屏蔽计算机设备和屏蔽电缆两种。

屏蔽计算机设备是将使用计算机设备的空间，用具有一定屏蔽度的金属丝网屏蔽起来，或放在屏蔽箱内，再将此金属网罩或屏蔽箱接地。

电磁信息泄漏的危害与防护

电磁信息泄漏的危害与防护
危害：客观存在
电磁泄漏是指电子设备的杂散（寄生）电磁能量通过导线或空间向外扩散。

任何处于工作状态的电磁信息设备，如：计算机、打印机、传真机、电话机等，都存在不同程度的电磁泄漏，这是无法摆脱的电磁学现象。

如果这些泄漏夹带着设备所处理的信息，就构成了所谓的电磁信息泄漏。

事实上，几乎所有电磁泄漏都夹带着设备所处理的信息，只是程度不同而已。

在满足一定条件的前提下，运用特定的仪器均可以接收并还原这些信息。

因此，一旦所涉及的信息是保密的，这些泄漏，就威胁到了信息安全。

有资料表明：普通计算机显示终端辐射的带信息电磁波可以在几百米甚至一公里外被接收和复现；普通打印机、传真机、电话机等信息处理和传输设备的泄漏信息，也可以在一定距离内通过特定手段截获和还原。

这种电磁泄漏信息的接收和还原技术，目前已经成为许多国家情报机构用来窃取别国重要情报的手段。

当然，对电磁泄漏信息的截获还原并不是无条件的，只有强度和信噪比满足一定条件的信号才能够被截获和还原。

因此，只要采取一定的措施，弱化泄漏信号的强度，减小泄漏信号的信噪比，就可以达到电磁防护的目的。

电子器件的电磁干扰防护技术

电子器件的电磁干扰防护技术在当今高度信息化的时代，电子器件已成为我们生活和工作中不可或缺的组成部分。

从智能手机、电脑到各种智能家电，电子器件的广泛应用给我们带来了极大的便利。

然而，随着电子器件的日益复杂和密集使用，电磁干扰问题也日益凸显。

电磁干扰不仅可能影响电子器件的正常运行，甚至可能导致严重的故障和安全隐患。

因此，掌握有效的电磁干扰防护技术对于保障电子器件的可靠性和稳定性至关重要。

电磁干扰的来源多种多样。

首先，自然现象如雷电、太阳黑子活动等都可能产生强烈的电磁辐射，对电子器件造成干扰。

其次，各种电子设备自身在工作时也会发射电磁波，如通信设备的射频信号、电源的开关噪声等。

此外，电气设备的短路、过载等故障也会引发电磁脉冲，干扰周边的电子器件。

电磁干扰对电子器件的影响不容小觑。

它可能导致电子器件的性能下降，如信号失真、数据丢失、误操作等。

在一些关键应用领域，如医疗设备、航空航天系统等，电磁干扰甚至可能危及生命安全和造成巨大的经济损失。

为了有效地防护电子器件免受电磁干扰的影响，我们可以采取多种技术手段。

屏蔽技术是一种常见且有效的方法。

通过使用导电材料制成的屏蔽罩或屏蔽室，可以将电子器件与外界的电磁辐射隔离开来。

屏蔽材料的选择至关重要，常见的有金属如铜、铝等，它们具有良好的导电性和电磁屏蔽性能。

在设计屏蔽结构时，需要考虑屏蔽的完整性和接缝的处理，以避免电磁泄漏。

滤波技术也是常用的手段之一。

滤波器可以阻止特定频率的电磁干扰信号通过，从而保护电子器件。

电源滤波器可以消除电源线上的干扰，信号滤波器则用于净化输入和输出的信号。

滤波器的参数选择需要根据具体的干扰频率和信号特性来确定。

接地技术是电磁干扰防护的基础。

良好的接地可以为干扰电流提供低阻抗的通路，使其迅速流回源端，从而减少对电子器件的影响。

接地系统的设计要注意接地电阻的大小、接地方式的选择以及地线的布局等。

布线和布局优化对于减少电磁干扰也非常重要。

合理安排电子器件内部的线路走向，减小线路之间的耦合和交叉干扰。

信息技术设备的电磁泄漏及其防护研究

ＣＨＥＮＧ —ｈｎＤｅｓｅｇ，ＷＡＮＧｉｈａ，ＸＵＷｅ — ｕＡＮｕｎＹａ
（ｒｌｒｃｄｍ，Ａｈｉ３０ｈａＡｔｌｙＡａｅｙｎｕ２０３，Ｃｉ）ｉｅ１ｎ
・
Ａｂｔａｔｈｎｏｍａｉｎｔｃｎｌｇｑｉｍｅｔｍａｒｄｃｌｃｒｍａｎｔｅｋｇ；ｔｅｅｅｔｍａｎｔｉｎｌｃｎｂｅｓｒｃ：Ｔｅｉｆｒｔｅｈｏｏｙｅｕｐｎｙｐｏｕｅｅｅｔｏｏｇｅｉｌａａｅｈｌｃｒｃｏｇｅｉｓａａｅｒ — ｃｇ
Ｋｅｒｓ：ｉｆｒａｉｎｓｃｒｙｌｃｒｍａｎｔｅｋｇ；ｉｏａｉｎｔｃｎｌｇｑｉｍｅｔｙｗｏｄｎｏｍｔｅｕｉ；ｅｅｔｏｔｏｇｅｉｌａａｅｎｒｔｅｈｏｏｅｕｐｎｃｆｍｏｙ
程德胜，汪卫华，宣源
（国人民解放军炮兵学院，合肥２０３）中３０１
摘要：息技术设备会产生电磁泄漏，信泄漏的电磁信号会还原为有用的信息，造成泄密。以计算机系统为核心的信息技术设备电磁发射与信息泄漏问题为对象，分析有关电磁泄漏的途径和机理，并提出了防电磁
的电磁波。计算机及其外部设备在工作时能够通过
地线、信号线、电源线、生电磁信号或谐波将秘密寄
收稿日期：０７— １２２０１ — ２作者简介：程德胜（９０，，１８一）男安徽黄山人，硕士研究生，主要从事无人机作战仿真研究。通信作者：汪卫华，，博士教授，安徽合肥市黄山路４１５号无人机教研室，ｍｉｗｗｎ＠ｉ．ｃｅ。Ｅ— ａ：ｈａｇｐａ．ｌｌｐｌ

信息系统的电磁泄漏及其防护技术的研究

信息系统的电磁泄漏及其防护技术的研究随着信息技术的迅猛发展，各种类型的信息系统在我们的生活中发挥着越来越重要的作用。

随着信息系统的不断发展，其安全性和保密性面临着越来越多的挑战。

电磁泄漏是信息系统安全的一大隐患，对此进行研究并采取相应的防护技术是至关重要的。

电磁泄漏是指电子设备在工作时产生的电磁波向外传播，被他人窃取并用于间谍活动或其他非法用途。

电磁泄漏不仅会导致信息系统的数据泄露，还会影响到国家安全和企业利益，因此对电磁泄漏进行研究和防护技术的开发显得十分迫切。

我们需要了解电磁泄漏的原理和特点。

电磁泄漏是由于信息系统中的电子设备在工作时产生的电磁辐射波，这些波可以被窃取并转化为可识别的信息。

电磁泄漏的特点是不易被察觉，因为它不需要直接接触设备就能获取信息。

这就为潜在的攻击者提供了机会。

我们需要对电磁泄漏的特点和威胁进行深入理解。

我们需要研究电磁泄漏的影响范围和可能造成的危害。

电磁泄漏的范围是比较广泛的，它可以对周围的信息系统和设备产生影响。

对于一些关键的信息系统，电磁泄漏可能导致机密信息被窃取，从而影响国家安全和企业利益。

必须认识到电磁泄漏的潜在危害，以及采取有效的防护措施。

针对电磁泄漏的研究，我们可以采取多种技术进行防护。

我们可以通过物理隔离的方法来防止电磁泄漏。

这包括对信息系统和设备进行特殊设计和布局，以减少电磁波的传播范围。

我们可以采用电磁屏蔽的方法来防止电磁泄漏。

这包括在设备和设施周围设置电磁屏蔽结构，以阻止电磁波的外泄。

我们还可以采取密码学和加密技术来防止电磁泄漏被用于窃取信息。

通过对信息进行加密处理，即使电磁泄漏被窃取，攻击者也难以解析出有用的信息。

除了技术上的防护，我们还需要加强对电磁泄漏的监测和管理。

这包括对信息系统和设备进行定期的检测和评估，以及认真处理检测到的电磁泄漏问题。

我们还需要加强对信息系统和设备的安全管理，包括设置权限和访问控制，以防止未经授权的人员接触和操作设备。

信息安全电磁辐射泄漏发射防护技术及电磁屏蔽室防护探究

波的形式从空中传播）；传导发射（沿导线一电源线、地线、信号传输线４电磁屏蔽室防护
以电流的形式传播）。这种物理现象造成的危害也主要有两个方面：—个将涉密信息设备放置在屏蔽室内是防止信息电磁泄漏的有效措施。
是电碰兼容性问题；另—个则是应引起高度重视的信息泄漏问题，即利用这—措施适用于涉密设备集中，涉密程度高的场合。例如驻外使馆的涉密
条件下的激烈对抗。因此，以计算机为代表的电子信息技术设备产生的时，如果不采取可靠的技术措施就开始处理保密信息，是十分危险的。电
（电磁泄漏而蒂来的脆弱性、被攻陛和失泄密漏洞隐患，给国家信磁屏蔽技术。它是解决息泄漏的重要手段，在相应领域直用较广泛。涉
重。由
密技术设备或系统被放置在六面体全封闭的电磁屏蔽体内（与外界联系
网等，８Ｉ而使泄漏电磁波的传播路径被切断。屏蔽的目是采用一定的技术
当前，因电子设备的高度密集化、数字化，使电磁干扰造成的危害越手段，将电磁辐射的作用和影响限制在指定的空间之内。目前已经具有满
来越严重。导致．泄漏发射电磁波的途径主要有两个：电磁辐射（以电磁足不同防护需求的不同级别ｃ屏蔽效能）技术
信息安全电磁辐射泄漏发射防护技术及电磁屏蔽室防护探究
曹维（黑龙江省信息中心保密监测处，黑龙江哈尔滨１５００００）
摘要：结合实际，针对信息安全电磁辐射泄漏发射防护技术及电磁屏蔽室防护技术进行了探讨。关键词：电磁辐射；信息泄漏；防护
工作＝方式，它不可避免地会向空间辐射电磁波，这些电磁发射信号不但频的线路接口或门窗处均采用特殊处理的屏蔽隔离技术），其主要材料分别

电子设备对人体的辐射影响及防护措施

电子设备对人体的辐射影响及防护措施如下：
1. 辐射时间。

长期接触电脑的人更易患上答题综合征。

研究人员发现，台式电脑机箱外壳为金属材质，对电磁辐射有“吸收”作用，所以电磁辐射难以从机箱直接泄漏出去。

开机后，机箱外壳的辐射一会最高，二会逐渐减弱。

在开机后的半小时中，机箱外壳的辐射强度相对较高。

2. 屏幕亮度。

研究还发现，屏幕亮度越高，电磁辐射越强，反之越低。

所以，要选择屏幕亮度适当的显示器。

3. 正确使用电脑。

操作电脑时最好在显示屏上安一块电脑专用滤色板以减轻辐射的危害，室内不要放置闲杂金属物品，以免形成电磁波的再次发射。

使用电脑时，要调整好屏幕的亮度，一般来说，屏幕亮度越大，电磁辐射越强，反之越小。

不过，也不能调得太暗，以免影响基本视力和造成疲劳。

4. 注意生活细节。

建议在操作电脑时穿好工作服，以阻挡周围辐射源的入侵；使用手机时，不要将手机挂在胸前或放在裤袋里；睡觉时，手机最好放在离床稍远处，尽量减少手机在人体附近发生的电磁辐射。

5. 合理膳食。

合理膳食可以增强对辐射损伤的抵抗能力。

维生素E有助于增强体内抗氧化物质，核桃、腰果、胡萝卜、全麦面包、奶酪等食物都可以提高维生素E的摄入量。

维生素B族对眼睛有养护作用，富含维生素B群的食物有糙米、胚芽米、瘦肉、鸡蛋、牛奶、豆类、绿叶蔬菜等。

以上信息仅供参考，建议咨询专业人士获取更详细的信息。

计算机的电磁信息泄漏防护技术

干扰防护
干扰器是一种能辐射出电磁噪声的电子仪器。它通过增加电磁噪声降低辐射泄漏信息的总体信噪比，增大辐射信息被截获后破解还原的难度，从而达到“掩盖”真实信息的目的。这是一种成本相对低廉的防护手段，但防护的可靠性也相对较差，因为设备辐射出的信息量并未减少，从原理上讲，运用合适的信息处理手段，仍有可能还原出有用信息，只是还原的难度相对增大。另外，使用干扰器还会增加周围环境的电磁污染，对其他电磁兼容性较差的电子信息设备的正常工作构成一定威胁。当然，在没有其他有效防护手段的前提下，作为应急措施还必须使用干扰器。
1985年，荷兰学者艾克在第三届计算机通信安全防护大会上，公开发表了有关计算机视频显示单元电磁辐射的研究报告，同时在现场做了用一台黑白电视机接收计算机电磁泄漏信号的演示，在国际上引起了强烈反响和广泛关注。据有关报道，目前国外已研制出能在一公里之外接收还原计算机电磁辐射信息的设备。人们终于认识到，在使用计算机和其他电子信息处理设备时，未采取可靠的技术措施就开始处理涉密信息将是十分危险的。
滤波防护
滤波技术是对屏蔽技术的一种补充。被屏蔽的设备和元器件并不能完全密封在屏蔽体内，仍有电源线、信号线和公共地线需要与外界连接，电磁波还是可以通过传导或辐射从外部传到屏蔽体内，或从屏蔽体内传到外部。采用滤波技术，只允许某些频率的信号通过，而阻止其他频率范围的信号，从而起到滤波作用，有效地抑制传导干扰和传导泄漏。
屏蔽防护
就是用屏蔽材料将泄漏源包封起来。屏蔽既可防止屏蔽体内的泄漏源产生的电磁波泄漏到外部空间去，又可以使外来电磁波终止于屏蔽体外壳，兼具了防止外来强电磁辐射的功能。以主要用于显示器的防信息泄漏玻璃为例，有统计测试表明，如果电磁波辐射量是100％，那么此种玻璃可以将89％的信息通过地线导入地下，再将10％的信息反射掉，剩下的漏出信号不足l％，已经很难还原成清晰完整的信息。屏蔽是抑制辐射泄漏最有效的手段，但成本和造价较高。

信息技术设备的电磁泄漏及其防护研究

2 信息技术设备 T MPEST 技术 E
E E T MP ST( Transient Elect 一 o r Magn 外部设备工作时，信辐去的程，做算机的磁泄 ’]。息射出过叫计电漏〔’ 一
伴随着信息输人、传输、存储、处理、输出等过程，处理的信息会通过寄生信号向外泄漏。研究表明，一般计算机的显示终端辐射带信息的电磁波，并在几百米以外还能够接收和复现。其他外部设备如磁盘驱动器、键盘和打印机在工作中也同样辐射带信息的电磁波。计算机及其外部设备在工作时能够通过地线、信号线、电源线、寄生电磁信号或谐波将秘密当前许多国家的情报机构都在利用各种先进技术来接收对方电子设备尤其是信息技术设备的电磁发射，以获取各种情报和信息。因此，防止信息技术装备的电磁泄漏是一个刻不容缓的重大问题，特别是机要部门以及部队使用的计算机，必须采取严格的防电磁泄漏措施。否则，将对军队信息系统安全和国家安全造成直接威胁。
随机存储器( RAM) 子系统、只读存储器( ROM) 子
系统、输人输出设备，还包括磁盘驱动器、打印机、光盘驱动器、电源等。这些设备在不同程度上都会产生电磁泄漏，电磁泄漏一般包括辐射发射和传导发
辐射的叠加，频率范围是几兆赫至几百兆赫。计算机系统接地问题很复杂，涉及电路元器件接地、机壳接地、屏蔽机房接地、信号接地、功率接地等多种形式，接地不良会形成不平衡电流、浪涌和谐波电流等，这也是电磁泄漏辐射源。传输线用于接口之间的连接，它包括平行多芯电缆、双线、扁带、绞线等。这些普通电缆，特别是传输视频信号的电缆，会形成泄漏辐射。另外，在电路板上使用的开放式传输线，如微带线，亦会产生辐射。微带线的失配、边缘效应、高次模及接地板面积小等都会导致辐射。实际使用中，有的计算机机壳是塑料的，也有的是金属的。上述辐射源如果在金属机壳内，会受到金属屏蔽，有的在机房内，有屏蔽室的屏蔽效果，但是都不可避免有缝隙、孔洞( 如开关孔、穿线孔、通风孔) 和槽缝( 放置光盘处) 以及门窗等泄漏。

计算机电磁信息泄漏及其防护

１、产权产籍档案的特点
夹带”着设备所处理产权档案管理与一般的档案管理旧房，建设经济适用住房。房地产档泄漏的电磁波 “
有很大的区别，它具有几个鲜明的特案记载的每户居住状况、经济状况、
点：
和传输的有用信息，就构成了电磁信
人均面积等，为制定建房规划、分批专业性。房地产权属登记管理工解决干部职工住房困难提供了依据。
所以，要提高档案的现代化管理、人化服务中的作用房地产档案是住房拆迁管理工作
和暖气管道等各种线路传导出去。
任何处于工作状态的电子信息设
的有效凭据。二级市场开放后，政府备，都存在不同程度的电磁泄漏，这鼓励利用经济适用住房政策，拆除危是无法摆脱的电磁学现象。如果这些
籍档案处于不断转移和变更之中，具证据，为建立有序的市场经济环境保告的内在联系，不能拆散和打乱。只
有极强的动态性。图文结合。产权产籍档案主要
以图、档、卡、册为其主要内容。
驾护航。
有遵循测绘档案资料的各自形成规分析和使用它，才能维护测绘档案资 ‘ 料的真实性，以确保完整、准确、系统、延长其使用寿命，加快测绘档案信息资源的传递速度，使其在实际工作中充分发挥作用。２、要遵循有利于测绘档案资料保管的原则只注重规律而不进行科学保管，
作面广、数量大、政策性强，形成的同时，也为建没经济适用住房拆迁安档案材料专业性强，在内容和形式上置面积提供了参考数据。与一般公文有明显的区别。它反映了房地产档案是司法、税收工作

计算机的电磁信息安全与防护

１８８
噪比，其难以将泄漏信息还原。噪声源的选择可利用相关原理与使被保护信号内容相关，通过不同技术途径实现与计算机等终端设备的信息相关、谱相关、行场频（同步）相关，产生宽带的相关干扰并信号，不仅在信噪比上实施保护，而且从信号相关性上有效地防止信息泄漏。抑源法通过降低或消除计算机电磁泄漏源的发射从根本上解决问题，屏蔽法则通过阻断发射和传导途径来达到电磁信息泄漏防护的目的，而噪声法是通过添加与信息相关的噪声，增大窃收泄漏信息的难度。此外，根据电磁波按距离的指数衰减的规律，也可以通过尽可能的增大警戒距离来减小计算机电磁信息泄漏的威胁。４防护电磁信息泄漏的主要技术．在计算机系统中抑制电磁泄漏的主要技术包括屏蔽技术、接地技术、滤波技术和隔离技术。
中图分类号：ＰＴ３
１引言．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
文献标识码：Ａ
文章编号：６２７９２０Ｏ — ８ — ２１７ — ８４（０８）１１８０
电子计算机系统是由模拟电路与数字电路组成的信息处理设备，系统在工作时，其辐射频谱及多次谐波分量非常丰富，因而信息很容易被窃取和解译，造成信息泄密。在计算机中，号接口与连信线、数据线、接地线、驱动放大电路、阴极射线管、各种印刷电路板、各部件之间的电源等都可以产生不同程度的电磁辐射。在辐射频谱中，所包含的信息也各不相同，包括时钟信息、数据信息、音视频多媒体信息等。从理论上讲，这些信息都是可以被接收和解译的，利用高灵敏度的仪器截获计算机及外部设备中泄漏的信息，比用其他方法获得情报要准确、可靠、及时、连续得多，而且隐蔽性好，不易被对方察觉。截获的内容十分广泛，如军事、政治、经济情报等。计算机设备的电磁泄漏，不仅会造成信息的泄漏，而且直接危及信息系统的安全，，电磁泄漏是信息系统安全的一个重要内容。因此防２计算机产生电磁信息泄漏分析．麦克斯韦电磁场理论告诉我们：任何交变电磁场都会向四周空间辐射电磁信号，何载有交变电磁信息的导体都可作为发射天任线。计算机是采用高速脉冲数字电路工作的，因此，只要处于工作状态就会向机器外辐射含有敏感信息的电磁波。按照电磁辐射物内容，可以分为以下几种情况：大致（）１无信息调制的电磁辐射。如计算机的开关电源，时钟频率、倍频和谐频等，电磁波辐射多数没有信息内容调制。这类（并行数据信息的电磁辐射。２）计算机系统内部的信息流主要有四个部分：数据总线、地址总线、控制总线及Ｉ／出。Ｏ输（寄生振荡。即计算机电子线路中的分布电容、３）布线电感在特定条件下，对某一频率谐振而产生的振荡。这种辐射的频率范围不规律，从几十ｋｚＨ到上千ＭＨ都有，射的能量也不相等，ｚ辐有的辐射信号理论上可以传播数公里。（计算机终端的信号辐射。计算机的ＩＯ传输数据一般是串４）／行数据，印机、如打绘图仪、真接１等，数据的速率低，辐射传：这些３其信息容易还原。尤其光栅扫描式阴极射线管显示器的视频信号辐射。由显示卡输出的视频信息经预处理、放大后加在显示器的阴极控制栅极，的幅度高达（０ — ０）ｐ，、信号６０７０Ｖｐ行场信号经同步、放大后，形成上百伏至几千伏的高电压，偏转线圈的电流可以达到安培级。这些串行特征的视频信号在大幅度、电流的情况下是很容易大造成电磁信息辐射的。（计算机显示器阴极射线管产生的ｘ射线。据报道，种ｘ５）这射线也可以通过特殊的技术手段进行还原。３电磁信息泄漏防护技术的基本方法．防护电磁信息泄漏可采取的基本方法有抑源法、屏蔽法和噪声干扰法。（）源法是从降低电磁泄漏源的发射强度角度来采取措施。１抑它是指对计算机设备内部产生和运行串行数据信息的部件、线路和区域采取电磁辐射发射抑制措施和传导发射滤波措施，并视需要在此基础上对整机采取整体电磁屏蔽措施，减小全部或部分频段信号的传导和辐射发射。对电源线和信号传输线则采取接Ｅ滤波和线路屏ｌ蔽等技术措施，最大限度的达到抑制电磁信息泄漏源发射的目的。（）２电磁屏蔽技术包括设备的屏蔽和环境的屏蔽。它是从阻断电磁信息泄漏源发射的角度采取措施，主要指涉密计算机设备或系统被放置在全封闭的电磁屏蔽室内（与外界联系的线路接口或门窗均采用特殊处理的屏蔽隔离技术）其主要材料分别是金属板和，金属网等。目前已经具有满足不同防护需求的不同级别屏蔽效能的屏蔽机房、屏蔽机柜、屏蔽舱、屏蔽包、屏蔽线等。（噪声干扰法是在信道上增加噪声，３）从而降低窃收系统的信

电磁泄漏信息安全的隐患

电磁泄漏信息安全的隐患在信息时代的今天,信息安全问题已经摆在了一个十分重要的位置。

防止计算机及其外部设备的电磁泄漏是信息安全的一个重要环节。

本文简要分析了计算机信息系统中电磁泄漏的途径,并对TEMPEST技术及电磁泄漏的防范措施进行了介绍。

标签：信息安全电磁泄漏TEMPEST技术0 引言1985年,在法国举办的“计算机与通信安全”国际会议上,来自荷兰的电子工程师范·艾克在大会现场作了一个演示,他用价值仅几百美元的器件对普通黑白电视机稍加改造,然后安装在汽车里,这样就从楼下的街道上,接收到了放置在8层楼的计算机电磁波的资讯,计算机屏幕上显示的图像在会场一览无遗。

他的演示给与会的各国代表以巨大的震动。

直到此时,电磁泄漏给信息安全带来的危害才引起了国际社会的广泛重视和关注,各国纷纷投人大量经费进行研究。

电磁泄漏是指电子设备的杂散(寄生)电磁能量通过导线或空间向外扩散。

任何处于工作状态的电磁信息设备,如:计算机、打印机、传真机、电话机等,都存在不同程度的电磁泄漏,这是无法避免的电磁学现象。

如果这些泄漏携带着设备所处理的信息,就构成了所谓的电磁信息泄漏。

在满足一定条件的前提下,运用特定的仪器均可以接收并还原这些信息。

因此,一旦所涉及的信息是保密的,这些泄漏,就构成了信息安全的隐患。

1 电磁泄漏的途径任何电子设备,包括计算机,都会产生不同程度的电磁泄露。

例如计算机主机中的各种数字电路的电磁泄露,显示器视频信号的电磁泄露,键盘按键开关引起的电磁泄露,打印机的低频电磁泄露,信号传输线路和电源线等都会产生电磁泄露。

计算机及其外部设备携带的数据信息可以通过两种方式泄露出去。

一种是以电磁波的形式由空中辐射出去,称为辐射泄露。

这种辐射是由计算机内部的各种传输线、信号处理电路、时钟电路、显示器、开关电路及接地系统、印刷电路板线路等产生的。

另一种是电磁能量通过各种线路传导出去的,称为传导泄露。

例如,计算机系統的电源线,机房内的电话线,地线等都可以作为传导媒介。

TEMPEST技术概括

TEMPEST技术概括TEMPEST技术，又称“计算机信息泄漏安全防护技术”，是瞬时电磁辐射标准英文（Transient Electromagnetic Pulse Emanation Standard）的缩写；TEMPEST 最早起源于美国国家安全局的一项绝密计划，它是控制电子设备泄密发射的代号。

该项计划主要包括：电子设备中信息泄漏（电磁、声）信号的检测；信息泄露的抑制。

TEMPEST技术研究的主要内容包括：技术标准及规范研究；测试方法及测试仪器设备研究；防护及制造技术研究；服务、咨询及管理方法研究。

TEMPEST技术采用的主要措施包括：滤波、屏蔽、干扰、接地、隔离等措施，而且这些措施也可以结合起来使用。

TEMPEST技术已历经三代：第一代，从1950年至1982年，以包容式TEMPEST计算机为代表；第二代，从1982年至1997年，以红黑分离式TEMPEST计算机为代表；第三代，从1997年开始，则是以SOFT－TEMPEST技术为代表。

SOFT－TEMPEST技术是由英国剑桥大学两位学者于1997年发明并推广应用的一项防信息泄漏新技术，其基本原理是通过给视频字符添加高频“噪声”并伴随发射伪字符，使敌方无法正确还原真实信息，而我方可正常显示，质量无变化，它替代了过去由硬件完成的抑制干扰功能，成本较低。

采用TEMPEST技术的防护型TEMPEST计算机，使用软件来控制计算机机密信号的发射，同时加入了专用的攻击程序，当有人企图截获信息时系统能自动保护并进行自卫反击。

从计算机信息泄漏安全防护技术相关设备来说，国外加拿大EMCON公司、英国Rugged Systems公司和Candes Systems等公司都纷纷推出各自的防电磁信息泄漏计算机，配置了目前主流的Intel Pentium 4处理器和LCD液晶显示器等设备，电磁辐射都符合国外相关标准，如EMCON公司推出的SFFC TEMPEST计算机采用Intel Pentium 4处理器，17或19英寸显示器和其他外围设备，电磁泄漏符合NSTISSAM TEMPEST/1－92 Level 1和NATO AMSG 720B TEMPEST标准。

信息设备电磁泄漏发射与防护

ＦＡＮｅ — ｑＷｎ —ｉ
（ＥＲＩＧａｇｈｕ５０１，ｈｎ）ＣＰＥ，ｕｎｚｏ１６０Ｃｉａ
Ａｂｓｒｃ：ｈｅｋｄｅｅｔｏｇｅｉａｅｏｎｏｍａｉｎｅｕｐｎａａｒｏｎｏａｉｎｔａｔＴｅｌａｅｌｃｒｍａｎｔｗｖｆｉｆｒｔｑｉｍｅｔｃｎｃｒｓｍｅｉｆｒｔｃｏｙｍｏ
维普资讯
电子产品可靠性与环境试验Ａｒ２０Ｎ２ｐ．０２Ｏ．
信息设备电磁泄漏发射与防护
樊文琪
（息产业部电子第五研究所信广东广州５０１）１６０
摘要：在信息设备工作时无意发射的电磁波中，可能含有一些正在处理的信息。对涉密信息设备必须采取
ｂｉｇｈｎｌｄＴｈｎｏａｉｎｅｕｉｅｎａｄｅ．ｅｉｆｒｔｑｐｍｅｔｃｎｅｎｄｓｃｅｓｏｅｔｄｒｌａｌｇｉｓｅｍｏｎｏｃｒｅｅｒｔｍｕｔｂｅｐｒｔｃｅｅｉｂｙａａｎｔｄ・
护措施，一些涉及国家安全的重要机密和商业机密就可能被敌对势力窃取。尤其是冷战结束后，
一
２ＴＭＰＳ的基本概念、历史和现ＥＥＴ状
信息设备电磁泄漏发射技术，在国际上被称
我国有关部门开始ＴＭＰＳＥＥＴ技术研究及应用
工艺等工业基础，如高效屏蔽材料、射频吸收材料、密封垫圈、热压缩工艺等等。

电磁信息泄漏原理及其防护对策综述

第３１卷第２期北京电子科技学院学报２０２３年６月Ｖｏｌ．３１Ｎｏ．２ＪｏｕｒｎａｌｏｆＢｅｉｊｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＩｎｓｔｉｔｕｔｅＪｕｎ．２０２３电磁信息泄漏原理及其防护对策综述∗韩妍妍㊀魏万奇㊀窦凯丽北京电子科技学院，北京市㊀１０００７０摘㊀要：随着信息技术的快速发展，电子通信设备现已被应用于社会的方方面面㊂但是，由于它们在工作时往往会产生一定的电磁辐射，因而可能会造成数据泄漏，进而造成不必要的损失㊂通过对国内外学者就信息设备工作过程当中所产生的电磁泄漏所做的相关研究进行梳理，对电磁泄漏过程中所产生的有用信息做了分析，在介绍电磁泄漏原理的同时，指出了电磁泄漏的主要传播路径和发射模型㊂面对信息设备电磁泄漏问题，提出了一系列有效防护措施，并且展望了未来该领域的发展趋势和研究方向㊂关键词：信息设备；电磁泄漏；电磁防护；信息安全中图分类号：ＴＮ９７５㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－４６４Ｘ（２０２３）２－４４－５９∗㊀基金项目：中央高校基本科研业务费优硕培养类资助项目（项目编号：３２８２０２２３３）；北京高校高精尖学科建设基金资助项目（项目编号：３２０１０２３）∗∗㊀作者简介：韩妍妍（１９８２－），女，博士，副研究员，主要从事秘密共享㊁信息安全管理㊁区块链研究㊂引言㊀㊀由于科技的发展和人类社会对现代智能装备的需求日益增加，大量的电子产品涌入市场，这些电子设备为人们的工作和生活带来了不少的便利，但也往往潜藏着一定的安全隐患㊂电子设备工作过程当中所产生的电磁辐射往往夹杂着一些敏感信息，一旦这些敏感信息被其他人获取并复现，对个人㊁机构和国家所造成的损失是无法估量的㊂因此，电磁信息泄漏及其防护也是当前信息安全研究领域最为重要的课题之一㊂美国国家安全局及其国防部［１］最早开展了有关电磁信息泄漏的研究，将其作为一种重要的保密技术，并取代号为ＴＥＭＰＥＳＴ㊂目前业界内大多数学者认为ＴＥＭＰＥＳＴ［２］是瞬态电磁脉冲辐射截获技术（ＴｒａｎｓｉｅｎｔＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＰｕｌｓｅＥｍ⁃ａｎａｔｉｏｎＳｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＴＥＭＰＥＳＴ）㊂该项技术包括电磁信息泄漏的截获和防护两个方面㊂ＴＥＭＰＥＳＴ是一种用于测试电子设备的电磁兼容性的标准，它旨在确保电子设备能够抵抗电磁干扰和电磁耦合等影响㊂ＴＥＭＰＥＳＴ和电磁兼容（ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＣｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ＥＭＣ）的差异在于它们的工作原理不同，ＴＥＭＰＥＳＴ只对设备所产生的有用信息进行分析处理；而ＥＭＣ只关心设备的电磁辐射强度以确保各设备之间不会相互干扰能够正常工作㊂ＴＥＭＰＥＳＴ的研究目前已经涉及到社会的多个领域，包括电磁场㊁数模电㊁计算机信号处理等，其研究对象也已经从常见的计算机键盘㊁显示器扩展到了各类通信网络电子设备㊂此外，一些常见加密设备也在其中，如芯片，加密卡等等㊂本文对国内外电磁信息泄漏研究的发展状第３１卷电磁信息泄漏原理及其防护对策综述㊀况进行了深入探讨，并从多个角度对其进行了详细分析㊂指出了电磁泄漏的途径，针对这些途径所造成的敏感信息泄漏给出了防护对策，对未来的电磁泄漏防护研究做了展望㊂１㊀电磁信息泄漏国内外发展状况１１㊀电磁信息泄漏国外发展状况ＴＥＭＰＥＳＴ起步阶段可追溯于上世纪４０年代初至５０年代中期㊂美国贝尔实验室［３］的研究人员在一次对贝尔电话混频器测试的过程中偶然发现了一个尖峰脉冲信号，并通过该信号恢复出了电话混频器处理过的部分信息㊂美国军方［４－６］在通信兵团内部进行了一系列严格的测试，结果发现，采用这种方式获取的加密信息比例高达７５％，这激发了美国国防部和国家安全局对ＴＥＭＰＥＳＴ的深入研究，并于上世纪五十年代中期发布了全球首个ＴＥＭＰＥＳＴ规范，以确保通信安全性㊂ＴＥＭＰＥＳＴ的发展阶段从２０世纪五十年代中期开始，一直持续到七十年代末，而美国在这一时期发布了世界上第一个ＴＥＭＰＥＳＴ标准［７］，西方其他国家紧随其后，着手开展本国ＴＥＭＰＥＳＴ研究㊂美国凭借前期优势，于６０年代率先颁布ＦＳ２２２和ＦＳ２２２Ａ电磁辐射标准［８］，并在此基础上开展了相关产品研制㊂７０年代末，出现了第一代基于ＴＥＭＰＥＳＴ的计算机，即包容式计算机㊂通过采取减少数据线和电源线所产生的电磁辐射等措施，有效防止了信息设备的电磁泄漏，进而提高了设备的安全性和可靠性㊂８０年代初至今即为ＴＥＭＰＥＳＴ成熟阶段㊂自八十年代以来，ＴＥＭＰＥＳＴ技术发展迅速，美国国家安全局颁布的ＮＣＡＳＩＭ５２００标准开始出现红黑安装指南［９］，第二代ＴＥＭＰＥＳＴ计算机系统也采用了这一技术，它是一款基于红黑信号的分离式计算机系统，拥有极高的安全和可信度㊂Ｖａｎ［１０］在国际计算机年会上强调了电磁辐射对信息泄漏的重要性，引起了全球的关注，促使各国政府也开始重视起ＴＥＭＰＥＳＴ的研究［１１］㊂第三代ＴＥＭＰＥＳＴ计算机采用了Ｓｏｆｔ⁃ＴＥＭＰＥＳＴ技术［１２，１３］，它可以有效地增大电磁辐射中的噪声，从而提高恢复敏感信息的难度，最终以实现信息保护的目的㊂概括来讲，ＴＥＭＰＥＳＴ正在向专业化㊁标准化方向发展，而美国因其先期优势在该领域一直处于领先地位，其制定的相关标准［１４］如表１所示㊂表１㊀美国ＴＥＭＰＥＳＴ标准颁布时间标准名称标准说明１９８２ＮＡＣＳＩＭ５０００ＴＥＭＰＥＳＴ基础１９８２ＮＡＣＳＩＭ５２０３红黑安装指南１９９１ＮＳＴＩＳＳＡＭＴＥＭＰＥＳＴ２－９１泄漏发射分析手册１９９１ＮＳＴＩＳＳＡＭＴＥＭＰＥＳＴ３－９１设备的维护与安装１９９２ＮＳＴＩＳＳＡＭＴＥＭＰＥＳＴ１－９２电磁辐射实验室测试要求１９９３ＮＳＴＩＳＳ７０００信息设备的ＴＥＭＰＥＳＴ对策１９９５ＮＳＴＩＳＳＡＭＴＥＭＰＥＳＴ２－９５红黑安装指南２００８年，Ｄａｖｉｄｅ等人［１５］利用图像识别技术，成功地记录下视频中敲击键盘的动作，并且准确地还原出敲击的内容；２００９年，Ｖｕａｇｎｏ等人［１６］对不同类型的非屏蔽键盘进行研究，并根据不同的辐射源和键盘类型提出了４种不同的截获方法；２０１１年，Ｋｕｈｎ［１７］在ＬＣＤ信息电磁泄漏的基础上，对不同颜色组合进行电磁辐射分析，提出了安全色组合和危险色组合；２０１２年，Ｓｅｋｉｇｕｃｈｉ［１８］对计算机外设键盘按键时造成的电磁信息泄漏以及触摸屏操作时产生的电磁泄漏做了探究与实现；２０１５年，ＴａｅＬｉｍ等人［１９］对电磁泄漏截获信号的信噪比和图像恢复进行了相关研究；２０１６年，Ｃｉｈａｎ等人［２０］研究了激光打印机通过信号线㊁电磁辐射等方式造成的信息泄漏㊂２０１７年，Ｙｕｉｃｈｉ等人［２１］在视频信息电磁泄漏截获技术中研制了方便携带的截获接收设备，使计算机视频信息电磁泄漏更加隐蔽和有效；２０１８年，ＹｌｉＭａｙｒｙ等人［２２］发明了一种截获装置，㊃５４㊃北京电子科技学院学报２０２３年这种装置可以利用软件无线电装置来拦截平板电脑产生的电磁辐射，并且利用信号处理技术成功地恢复了显示屏上的信息㊂２０２１年，Ａｖｓｅｎｔｅｖ等人［２３］采用量化信息设施的信息保护方法来防止通过侧面电磁辐射通道产生泄漏；Ｍａ等人［２４］针对ＥＤＡ工具在优化加密电路中的功耗时引入的侧信道分析攻击漏洞，设计了一种名为ＣＡＤ４ＥＭ⁃ＣＬＫ的自动工具，用于保护ＩＣ免受功率和电磁攻击；２０２２年，Ｎｏｕａｉｎｉａ等人［２５］利用遗传算法建立了优化材料表面损耗的模型，该模型有效控制了电子设备因电磁辐射所产生的泄漏；Ａｓｈｏｋ等人［２６］针对被用于重建模数转换器处理信息的物理侧信道攻击，通过使用堆叠数字低压差阵列和注入随机噪声的通用电源来保证通道的安全性㊂梳理国外电磁信息泄漏相关研究可以发现，国外相关研究以上世纪８０年代为分界线㊂上世纪８０年代之前，有关电磁信息泄露的研究大多集中于国防军工领域，且以美国首当其冲；８０年代后，世界各国也紧跟美国脚步展开各自的电磁泄漏研究，并且研究的内容和方式也趋于多元化，逐渐从单一的国防军工领域拓展至其他领域㊂进入２１世纪以来，随着通用计算机的广泛使用，国外对通用计算机外接设备（如键盘㊁显示器㊁打印机）展开了相关研究，并设计实现了截获和复现这些设备所产生泄漏信息的装置㊂最近几年，国外针对电磁泄漏的研究热点主要有三个方向，一种是继续展开对通用计算机外接设备的泄漏研究，但是引入了相关软件的分析和使用；另外一种是展开对信息设备电路内部泄漏的研究，确保电路ＩＣ免受电磁和功率攻击；最后一种则是展开对信息设备表面材料损耗造成的泄漏研究，并且结合人工智能部分算法进行评估和分析㊂１２㊀电磁信息泄漏国内发展状况随着Ｖａｎ［１０］在国际计算机年会上向世界展示了计算机信息泄漏实验，国内着手对ＴＥＭＰＥＳＴ展开相关研究㊂１９９２年，西安电子科技大学的研究学者利用黑白ＴＶ成功采集到了泄漏的图像信息［２７］；５年后，中国科学院长春光机所利用ＣＧＡ技术，成功采集到了显示器上的信息［２８］；１９９９年，长春光机所进一步开发出基于ＴＥＭＰＥＳＴ的信息接收机［２９］；２００２年，西北工业大学的科研人员也取得了重大突破，完成了显示器信息的截获和复现［３０］；这些成果为后续的科研提供了重要的支持，两年后，学者们在北京邮电大学成功开发出一种仿真平台［３１］，它可以有效地捕捉和复现计算机视频信息；同年，浙江大学的研究团队也利用ＴＥＭＰＥＳＴ技术，开发出一种高效的视频信号截获系统［３２］，以满足不同应用场景的需求；２００５年，中国电子科技集团４１研究所［３３］成功研制出一种有效的信息截获设备，并用该设备还原了原视频信息；２００６年，牟志新［３４］深入分析了计算机视频系统的各个部件，并将其泄漏源划分为不同的区域，提出了局部加固和抑源法相结合的解决方法；２００７年，该方法取得重大突破，为电视数据的安全性提供了有力保障，张洪欣［３５］和刘书全［３６］等人开发的电视电磁信息泄漏收集和重现管理系统，采用平均滤波方法，使同步信号的信噪比大大提高，达到了１８７ｄＢ；２００９年，张艳艳［３７］就截获图像的后期处理展开了相关研究，利用信息熵㊁信噪比等指标来衡量处理后的图像质量㊂２０１０年，张静勤［３８］发起了一场针对计算机键盘的ＴＥＭＰＥＳＴ攻击，并在此基础上进行了深入的分析和总结，给出了一种能够恢复现有计算机键盘绝大部分按键信息的实用算法；２０１１年，唐懿文［３９］利用基于小波技术的滤波器和多帧平均去噪滤波器，解决了通用计算机电磁泄漏图像复现过程中遇到的大噪声问题；２０１２年，潘纯娣等人［４０］进一步利用ＴＥＭＰＥＳＴ技术，消除了设备线路中产生强电磁波的根源，从而大大提高了微机操作网络的可信度和安全；在以上研究成果的基础上，一种新型的串口通讯卡已被应用于航空㊃６４㊃第３１卷电磁信息泄漏原理及其防护对策综述㊀领域；２０１３年，高雪君［４１］实现了一种面向智能手机的信息电磁发射波捕获和搜索定位系统；２０１４年，杜玉雷［４２］给出了一种录像信息电磁泄漏安全的现场评估体系，可以有效地防止辐射和传导泄漏的发生㊂在２０１５年，宋荣［４３］深入探讨了计算机视频泄露的原理，并且针对ＳＯＦＴ⁃ＴＥＭＰＥＳＴ技术进行了深入研究；２０１６年，周源［４４］提出了一种采用ＵＳＲＰ平台的新型电磁泄露截获管理系统，它比常规的截获管理系统更加实用，设计更加灵巧，使用更加方便；这一管理系统的出现，为计算机视频泄漏的防护提供了一种全新的解决方案；２０１７年，郭寒冰［４５］实现了一种电磁泄漏信息截获和还原平台，旨在研究热敏打印机阵发式文字信息泄漏的原理；２０１８年，张弛［４６］提出一种ＵＳＢ数据电磁泄漏采集与分析方案，该方案可以在回声状态网中实现有效的检测和控制；２０１９年，王森［４７］提出一种计算机数字视频信息电磁泄漏检测方法，旨在对ＨＤＭＩ视频线缆进行电磁辐射频谱仿真研究；２０２０年，茅剑［４８］设计了一种基于一维卷积核的ＭＩ⁃ＣＮＮ神经网络结构，利用深度学习的手段实现了电磁信息泄漏特征的自动提取；２０２１年，郑洪鹏［４９］设计了一种白噪声干扰装置，能够有效地控制噪音，从而大大提高测试效果；同年，姚鹏英［５０］设计了一种无源滤波器，它可以有效地防止电力线上的电磁信息泄漏，并且可估算泄漏距离㊂这一发明为电力线上的信息安全提供了一种有效的解决方案㊂２０２２年，文毅等人［５１］提出了一种基于汉明重量模型的特征选择方法，显著减少了模板构建所需的电磁泄漏迹数量；同年，乔露［５２］对车载驾驶辅助系统的电磁耦合机理进行了分析研究，设计了三种孔径的带通频率选择表面及能量选择表面，并分别验证了辐射特性和屏蔽效能，不仅增强了车载驾驶辅助系统薄弱环节的电磁防护，而且有效提高了系统在复杂电磁环境下的稳定性㊂国内针对电磁信息泄漏的相关研究以２０１０年为分水岭，２０１０年之前国内针对此方面的研究刚起步，研究领域还不够宽泛，主要以电视信息泄漏为对象展开截获和复现研究，科研机构以西安电子科技大学㊁中国科学院长春光机所㊁北京邮电大学㊁西北工业大学等为代表㊂２０１０年之后，国内针对电磁信息泄漏的研究逐渐面向更多的研究领域和对象展开，不少研究学者设计并实现了多种泄漏信息截获和复现装置㊂最近几年，国内研究热点主要集中在三个领域，一个是计算机电磁信息泄漏，不少学者提出并实现了计算机键盘和视频信息泄漏的解决方法，并考虑引入软件的方式来进一步优化解决方案；另一个是噪声干扰器和滤波器的优化研究，针对信息设备产生的信息泄漏，部分学者对现有的噪声干扰器和滤波器不断做优化改进，以期进一步增加截获敏感信息的难度或者进一步减少敏感信息的泄漏；还有就是部分学者正在探究将电磁泄漏及其防护的相关研究成果逐渐应用于一些智能系统（如车载驾驶辅助系统），以期解决应用智能系统领域存在的电磁干扰问题㊂总体来讲，国内ＴＥＭＰＥＳＴ研究还需继续发力，国内相应的ＴＥＭ⁃ＰＥＳＴ标准［５３］如表２所示㊂表２㊀中国ＴＥＭＰＥＳＴ标准颁布时间标准名称标准说明１９９４ＢＭＢ１－１９９４电话机电磁泄漏发射限制和测试要求１９９８ＢＭＢ２－１９９８使用现场的信息设备电磁泄漏发射检查测试方法和安全判据２０００ＢＭＢ５－２０００涉密信息设备使用现场的电磁泄漏发射防护要求２００１ＢＭＢ６－２００１密码设备电磁泄漏发射限值２００１ＢＭＢ７－２００１密码设备电磁泄漏发射测试方法２００４ＢＭＢ８－２００４国家保密局电磁泄漏发射防护产品检测实验室认可要求２００６ＢＭＢ１９－２００６电磁泄漏发射屏蔽机柜技术要求和测试方法２００７ＢＭＢ９１－２００７保密会议移动通信干扰器技术要求和测试方法２００７ＢＭＢ９２－２００７保密会议移动通信干扰器安装使用指南㊃７４㊃北京电子科技学院学报２０２３年２㊀信息设备电磁泄漏原理㊀㊀一般情况下，在一段持续时间内短波形迅速上升的电流信号产生的电磁辐射强度相对较大［５４］㊂当前常用的电子信息设备基本采用数字信号，而对数字信号的处理就是对大量的上升沿和下降沿信号进行处理，在这个过程当中必然存在电磁泄漏的情况㊂数字信息设备会发生电磁泄漏，通常情况下可分为两种类别：其一，数字信息设备本身就是用来产生电磁能量的，比如信号发生器㊁振荡器等等；其二，数字信息设备本身不是用来产生电磁能量信息的，但是设备内部的元器件在工作的时候可能产生电磁泄漏，甚至多种元器件耦合使泄漏信号强度更大㊂２１㊀电磁泄漏的有用信号ＴＥＭＰＥＳＴ的研究捕获的主要是红信号，因为只有红信号中才含有敏感信息㊂根据捕获的红信号的特性，可将其划分为四类：基带红信号㊁调制载波㊁脉冲辐射及其他类型［５５］㊂２１１㊀基带红信号所谓基带红信号是指信息设备产生的红信号未经任何处理便辐射到外部空间的初始信号㊂基带信号可以分为模拟和数字两种，但由于其频率较低，因此它们的辐射性能通常不会很强㊂通常情况下，基带红信号会通过相连导体传输至电路当中或者通过一些中间介质耦合至电路当中，这种方式产生的电磁泄漏是最容易被识别的㊂２１２㊀调制载波载波调制是说红信号极有可能被信息设备内部元器件工作时产生的振荡波形调制，而后通过相连导体被发射到外部，从而造成电磁泄漏㊂一般来讲，这种调制类型分为直接调制和交调两种情况［５６］㊂直接调制是指当红信号在传输过程中遇到一种较强的载波信号（如黑信号），它会发生波形调制，红信号会掺杂在其中，从而发生泄漏㊂在这种情况下，电磁泄漏的输出功率谱强度与红信号功率谱强度和载波功率谱强度乘积成正比㊂因此，即使红信号的强度很弱，只要载波（黑信号）强度足够强，就能捕捉到有价值的信息㊂在交调情况下，红信号附着于某一周期的黑信号，并且作用于某非线性元器件，进而发生调制，从而导致电磁泄漏㊂这种泄漏通常存在于电磁泄漏的二次发射当中，其发射强度有可能超过一次发射强度，因而使有用信息泄漏的风险进一步增大㊂２１３㊀脉冲辐射脉冲辐射是相较于数字信号来讲的㊂当红信号是以数字信号的方式出现时，此时信号上升沿与信号下降沿之间的频繁变换将会生成一股较大的脉冲电磁能量，生成的能量会通过导体传播出去，或者以磁场的形式辐射出去，从而导致电磁泄漏㊂通过截获这些数字信号，并作特征分析，极有可能复现敏感信息㊂２１４㊀其他类型其他类型泄漏信号的产生是因为信息设备在正常工作时内部的各元器件产生的振荡波形可能会和红信号发生调制，而后大量信号相互耦合从而发生泄漏，因而这些泄漏信号很难被分类㊂２２㊀电磁泄漏的传播路径一般来讲，电磁泄漏的传播分为两种，一种是传导［３２］路径，另外一种是辐射［５７］路径㊂在实际的应用场景当中也是通过这两种路径并结合相关设备来截获红信号，从而获取有用信息㊂２２１㊀传导耦合在传导耦合当中，电磁信息通过完整的连接电路传播至其他设备，从而导致电磁泄漏㊂通常来说，耦合方式可以分成三类：共阻抗耦合㊁电容耦合以及电感耦合㊂利用共阻抗耦合，电磁能量以电流或电压的形态穿过阻抗㊁供电线等，最终与其他设备相连，㊃８４㊃第３１卷电磁信息泄漏原理及其防护对策综述㊀从而实现电磁能量的传输和转移㊂如图１所示的两回路共阻抗耦合电路，两回路具有各自的信号源和负载，但两者的信号回路是一样的㊂当该共享回路中存在阻抗时，若其中一个回路中存在有用信号，那么该有用信号将会在另外一个回路中以电压变化的形式显示出来㊂图１㊀两回路共阻抗耦合电路共阻抗耦合回路中耦合系数计算公式为：ξ＝ＶＳ２ＶＳ１＝ＲＬ２ＲＳ２＋ＲＬ２ＲＲＥＴＲＳ１＋ＲＬ１（２－１）其中，ＶＳ２是共阻抗耦合回路信号电压，ＶＳ１是接收器电压，ＲＬ１是电磁泄漏源负载，ＲＬ２是接收器负载，ＲＳ１是电磁泄漏源的输出阻抗，ＲＳ２是接收器的始端阻抗，公式（２－１）的详细推导过程可查阅文献［５８］㊂由图１并结合公式（２－１）可知，信息设备泄漏源所产生的信号电压在泄漏源回路中产生了驱动电流Ｉ１，进而在ＲＲＥＴ上形成了共阻抗耦合的信号电压，从而造成了保密信息的泄漏㊂电容耦合通常是指电磁能量从一个电路通过电场耦合至另外一个电路㊂如图２所示为两个共信号地的电路，它们之间相互平行，共享回路的电阻为零，所以不存在共阻抗耦合㊂但是因为两回路相互平行，当两回路信号电压不同时所产生的电场相互作用将会导致电容耦合㊂图２㊀两回路电容耦合电路经电容耦合产生的泄漏电压计算公式为：Ｖ＝ｊωＣＲＶ１（２－２）Ｃ＝πε０ｃｏｓｈ－１（ｄＤ）（２－３）其中，Ｖ是经电容耦合泄漏产生的信号电压，Ｖ１是原信号电压，Ｃ是回路耦合电容，Ｒ是回路耦合电阻，ω是角频率，ｄ是两回路导线间的距离，Ｄ是导线的直径，公式（２－２）㊁公式（２－３）的详细推导过程可查阅文献［５８］㊂由公式（２－３）可知，电容耦合泄漏电压Ｖ与耦合电阻Ｒ㊁耦合电容Ｃ以及角频率ω成正比㊂结合公式（２－２）可知，在设计电路板印制或器件布局时，应当特别注意高频信号部分，并且要充分考虑两条印制线或元器件之间的距离，因为距离越近，就会产生电容耦合，从而影响设备的性能和可靠性㊂电感耦合不同于电容耦合之处在于电磁能量是通过磁场从一个电路耦合至另外一个电路㊂如图３所示为两个共信号地的电路，同电容耦合一样，电路不存在共阻抗耦合㊂但是当两个电路同时工作时，其中一个电路必然会穿过另外一个电路所产生的磁场，从而发生电感耦合㊂图３㊀两回路电感耦合电路经电感耦合产生的泄漏电压计算公式为：Ｖ＝ｊωＭｌ２Ｖ１（２－４）其中，Ｖ是经电感耦合泄漏产生的信号电压，Ｖ１是原信号电压，Ｍ是互感系数，ｌ是耦合长度，ω是角频率，公式（２－４）的详细推导过程可查阅文献［５８］㊂由公式（２－４）可知，电感耦合泄漏电压Ｖ与互感系数Ｍ㊁耦合长度ｌ和角频率ω成正比㊂在ω和ｌ保持不变的情况下，Ｖ的大小取决于Ｍ的㊃９４㊃北京电子科技学院学报２０２３年大小㊂随着两回路导线间的距离增加，互感系数Ｍ也会减小㊂因而要尽量增加两回路导线间的间距㊂２２２㊀辐射耦合所谓辐射耦合是指信号源发射电磁能量传播至外部空间，在遇到导体或者电路的时候，电磁能量会以电压或电流的形式显示出来㊂同２２１节传导耦合相比，电磁泄漏辐射耦合通常情况下是由信息设备内部的元器件因为一些原因形成了天线效应，从而导致向外辐射能量㊂两种最常见的天线模型分别是电偶极子［５９］和磁偶极子［６０］㊂由于电偶极子自身长度Δｌ远小于工作电流波长λ，因此可近似认为其上各处的电流相位和振幅没有发生变化，如图４所示㊂图４㊀基本电偶极子当基本电偶极子成为单独的电磁辐射源时，根据非齐次亥姆霍兹方程组，在场点Ｐ（ｒ，θ，φ）处产生的矢量位如公式（２－５）所示㊂Ａң（ｒң）＝ʏΔｌｕＪң（ｒᶄң）ｅ－ｊＫＲ４πＲｄＶᶄ（２－５）因为辐射源处在坐标原点的位置，所以此处可取Ｒ＝ｒ，线电流Ｊңｒᶄң()ｄＶᶄ可以用ｅｚңＩ㊃（ｚ）ｄｚ来替代，又因为Δｌ≪ｒ，因此在积分域内可认为ｒ为常数，则有：Ａ㊃ң（ｒ，θ，φ）＝μ４πʏΔｌＩ㊃ΔｌｅｚңＲｅ－ｊｋＲ＝ｅｚңμ４πＩ㊃Δｌｒｅ－ｊｋｒ（２－６）将公式（２－６）转换为球坐标下的形式有：Ａ㊃ｒ＝Ａ㊃ｚｃｏｓθ＝μＩ㊃Δｌ４πｒｃｏｓθｅ－ｊｋｒ（２－７ａ）Ａ㊃θ＝Ａ㊃ｚｓｉｎθ＝μＩ㊃Δｌ４πｒｓｉｎθｅ－ｊｋｒ（２－７ｂ）Ａ㊃φ＝０（２－７ｃ）根据电磁场与矢量位的关系有：Ａң⇒Ｈ㊃ң＝１μ▽ˑＡ㊃ң（２－８）结合公式（２－７）㊁公式（２－８），可计算出基本电偶极子的磁场为：Ｈ㊃ｒ＝０（２－９ａ）Ｈ㊃θ＝０（２－９ｂ）Ｈ㊃φ＝Ｉ㊃Δｌ４μｋ２ｓｉｎθｊｋｒ＋１（ｋｒ）２ｅ－ｊｋｒéëêêùûúú（２－９ｃ）再将公式（２－９）中的Ｈ㊃ң代入无源区的麦克斯韦方程当中，如公式（２－１０）所示㊂▽ˑＨ㊃ң＝－ｊωεＥ㊃ң（２－１０）最终可得到基本电偶极子的电场为：Ｅ㊃ｒ＝Ｉ㊃Δｌｋ３ｃｏｓθ２πωε１（ｋｒ）２－ｊ（ｋｒ）３éëêêùûúúｅ－ｊｋｒ（２－１１ａ）Ｅ㊃θ＝Ｉ㊃Δｌｋ３ｓｉｎθ４πωεｊｋｒ＋１（ｋｒ）２－ｊ（ｋｒ）３éëêêùûúúｅ－ｊｋｒ（２－１１ｂ）Ｅ㊃φ＝０（２－１１ｃ）当ｋｒ≪１时，即在场点Ｐ与源点的距离ｒ远小于波长λ的区域，由公式（２－９）㊁公式（２－１１）可知，起主要作用的是１ｋｒ的高次项，电场与磁场的相位差是π２，此时不存在电磁辐射㊂当ｋｒ≫１，即在场点Ｐ与源点的距离ｒ远大于波长λ的区域，此时公式（２－９）㊁公式（２－１１）可简化为：Ｅ㊃θ＝ｊＩ㊃Δｌｋ２ｓｉｎθ４πωεｒｅ－ｊｋｒ＝ｊＩ㊃Δｌ２λｒηｓｉｎθｅ－ｊｋｒ（２－１２ａ）㊃０５㊃第３１卷电磁信息泄漏原理及其防护对策综述㊀Ｈ㊃φ＝ｊＩ㊃Δｌｋｓｉｎθ４πｒｅ－ｊｋｒ＝ｊＩ㊃Δｌ２λｒｓｉｎθｅ－ｊｋｒ（２－１２ｂ）Ｅ㊃ｒ＝０（２－１２ｃ）其中，ｋ＝ωμε＝２πλ，η＝ｋωε＝με，η为波阻抗㊂根据公式（２－１２）可知，此时电偶极子的辐射强度与方向有关，并且与ｓｉｎθ成正比㊂在电偶极子轴线方向上，因为θ＝０或θ＝π，所以没有辐射存在；在与电偶极子垂直的方向上，因为θ＝π２，所以辐射往往是最强的㊂此时的电磁辐射功率可表示为：Ｐｒ＝ɥｓＳａｖң㊃ｄｓң（２－１３）Ｓａｖң＝Ｒｅ１２Ｅ㊃ңˑＨ㊃∗ңéëêêùûúú＝Ｒｅｅｒң１２ＥθＨ∗φéëêêùûúú（２－１４）其中，Ｓａｖң是平均坡印廷矢量，将公式（２－１２）代入公式（２－１４）可得到：Ｓａｖң＝ｅｒң１２ηＩΔｌ２λｒｓｉｎθæèçöø÷２（２－１５）选取半径为ｒ的球面ｓ来包围辐射体，可得到：Ｐｒ＝ʏ２π０ʏπ０１２ηＩΔｌ２λｒｓｉｎθæèçöø÷２㊃ｒ２ｓｉｎθｄθｄφ＝４０π２ＩΔｌλæèçöø÷２（２－１６）其中，η＝１２０π，为空气中的波阻抗㊂根据公式（２－１６）可知，所产生的电磁辐射沿ｅｒң方向辐射出去，辐射电磁波的功率与辐射源电流的平方成正比㊂磁偶极子是一种特殊的小环，其半径比自身的工作波长要小得多，而且它们上面还装有高频电流，如图５所示㊂由于基本磁偶极子和基本电偶极子在场源图５㊀基本磁偶极子分布和外形尺寸上存在着明显的对应关系，因此根据对偶原理［６１］，由公式（２－９）㊁公式（２－１１）可以得到基本磁偶极子产生的磁场为：Ｈ㊃ｒ＝Ｉ㊃Δｓ２πｃｏｓθ１ｒ３＋ｊｋｒ２æèçöø÷ｅ－ｊｋｒ（２－１７ａ）Ｈ㊃ｒ＝Ｉ㊃Δｓ４πｓｉｎθ１ｒ３＋ｊｋｒ２－ｋ２ｒæèçöø÷ｅ－ｊｋｒ（２－１７ｂ）Ｈφ＝０（２－１７ｃ）基本磁偶极子产生的电场为：Ｅ㊃ｒ＝０（２－１８ａ）Ｅ㊃θ＝０（２－１８ｂ）Ｅ㊃φ＝－ｊＩ㊃Δｓｋ２πηｓｉｎθ１ｒ２＋ｊｋｒæèçöø÷ｅ－ｊｋｒ（２－１８ｃ）其中，η是波阻抗，Δｓ＝πａ２表示导体小圆环的面积㊂同前述基本电偶极子产生的电磁场一样，当ｋｒ≪１时，即在场点Ｐ与源点的距离ｒ远小于波长λ的区域，基本磁偶极子不存在电磁辐射㊂当ｋｒ≫１，即在场点Ｐ与源点的距离ｒ远大于波长λ的区域，基本磁偶极子电磁场的表达式可简化为：Ｈ㊃θ＝－Ｉ㊃Δｓｋ２４πｒｓｉｎθｅ－ｊｋｒ＝－πＩ㊃Δｓλ２ｒｓｉｎθｅ－ｊｋｒ（２－１９ａ）Ｅ㊃φ＝Ｉ㊃Δｓｋ２４πｒηｓｉｎθｅ－ｊｋｒ＝πＩ㊃Δｓλ２ｒηｓｉｎθｅ－ｊｋｒ＝－ηＨ㊃θ（２－１９ｂ）根据公式（２－１９）可知，随着信号幅度的增大，频率也会相应提高，从而使辐射强度也会有㊃１５㊃。

电磁泄漏防护技术——TEMPEST技术

电磁泄漏防护技术——TEMPEST技术作者：姜汇洋来源：《软件》2011年第05期摘要：本文阐述了电磁安全在现代化战争中和日常工作中的重要性，介绍了电磁泄漏危害和电磁泄漏的途径，重点研究电磁泄漏防护技术，并对其涉及的措施进行详细描述和总结。

关键字：电磁泄漏、TEMPEST、屏蔽技术、低辐射技术、电磁干扰器、加密技术中图分类号：TP333 文献标识码：AElectromagnetic Leakage Protection TechnologyAbstract: This paper expounds the importance of the electromagnetic safety in modernized war and the daily work, and introduces the harm of electromagnetic leakage and ways of electromagnetic leakage. It puts emphasis on the research of electromagnetic leakage protection technology and gives us a detailed description of the mentioned measures and summarizes those measures.Key word: electromagnetic leakage, TEMPEST, shielding technology, low emissivity technology, EMI device, encryption technology0引言在以夺取电磁权为核心的新军事时代，战争形势由争夺时空优势逐渐向争夺信息优势、电磁优势转变，战争形态也由机械化向电磁化演变。

电磁能量纵横交错、密级重叠的战场上，高新电磁能或定向能武器是保证取得战争胜利的必要条件，但保障国家信息安全和电磁主权是军事行动的首要前提，只有提高电磁安全保障能力和反信息侦查技术，才能为战争的胜利创造有利条件。

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