计算机的电磁信息泄漏防护技术
西安交通大学财经学院 （陕西西安710061）
吕 婧
【摘 要】 介绍了防电磁泄射技术（TEMPEST）及其发展状况，分析了TEMPEST技术所采用的主要方法。
关键词：防电磁泄射技术，现状，方法
1 引 言
现代战争以信息战（Information Warfare）为主，目的是干扰敌方的信息传输，同时保护己方信息的安全性。而对于现今由数字电路组成的信息处理设备来讲，由于其辐射频谱及谐波非常丰富，因而很容易被窃听和解译，造成信息泄密。以计算机视频显示器为例，其中各种印刷电路板、各部件之间的电源、信号接口与连线、数据线、接地线、驱动电路、阴极射线管等都可以产生程度不同的电磁辐射。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、视频信息等。从理论上讲，这些信息都是可以被接收和解译的，只是难易程度有所不同。而防信息泄漏技术，就定名为TEMPEST，可译为“信息电磁泄漏监测和防护技术”。
由于计算机系统是各种信息处理设备中最为关键的部分，因而利用信息设备的电磁辐射来获取信息情报更具及时性、准确性、广泛性和连续性，且安全、可靠、隐蔽。正是这样，TEMPEST防护研究一般都是针对计算机系统及其外设配置而言的。
2 TEMPEST技术的基本方法
计算机的寄生辐射和传导所造成的电磁泄漏具有很宽的频谱，它一方面是外部敏感设备的噪声源，另一方面也造成计算机数据信息失密的可能。测试结果表明：CPU、内存、I／O接口、时钟、视频、字库、传输线、电源线等部位都有较强的电磁辐射，一般辐射约40～80dB·μV，用灵敏度较高的接收机或电视机在几百米外就可以有效地截收显示器的显示信号。在低频段，数字时钟谐波次数低、信号较强，更易截收显示器视频显示信息。有研究表明，计算机显示信息泄漏的主要途径是显示控制器与显示器之间的接口传输电缆所产生的辐射。
抑制计算机的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。
2．1 屏蔽技术
屏蔽技术用来抑制电磁辐射沿空间的传播，即切断辐射的途径。屏蔽的实质是将关键电路用一个屏蔽堤包围起来，使耦合到这个电路的电磁场通过反射和吸收被衰减。
（1）屏蔽机箱
屏蔽机箱对军用设备尤为重要，其性能以屏蔽性能SE（dB）表示。最好采用有一定厚度（约3～5mm）的铝金属机箱，铝与其它金属相比具有屏蔽性好，重量较轻，加工容易，价格适宜等优点。
屏蔽机箱应注意孔缝辐射的问题。实际的屏蔽机箱都有一些穿孔、孔洞和缝隙，会引起导电的不连续性，产生电磁泄漏，使屏蔽效能远低于完整金属板的理论计算值。实践表明，当孔、缝尺寸等于半波长的整数倍时，电磁泄漏最大，一般要求缝长或孔径小于λ／10～λ／100。
（2）屏蔽窗
显示器必须使用屏蔽窗以防止电磁穿透。屏蔽窗可由层压在两层聚丙烯或玻璃之间的细金属丝网支撑，也可以将金属薄膜真空沉积在光学基片上制成。屏蔽窗的透光度应保持在60％～80％以上。目前应用的柔性平面屏蔽窗、柔性弧度屏蔽窗和刚性平面窗在9kHz～1．5GHz频率范围内，屏蔽性能可以达到80dB以上。
（3）关键电路屏蔽
设备内个别辐射量比较大的地方可以进行局部屏蔽，如晶振的外壳接地。CRT设备中可做些金属小盒子，把控制板上的行频、帧频等有关电路分别包起来，进行局部屏蔽，减少辐射。也可以把微机主机中母板及各种选件板、电源、外设分别放在三个屏蔽盒内，放入大的屏蔽机箱中。
（4）电缆屏蔽
因为电缆可以等效为电偶极子发射／接收天线，它是计算机信息泄漏的主要途径。
常见的屏蔽电缆有以下几种：
·单层编织网电缆
屏蔽层由单层导线编织成网状构成，能提供80％～95％的覆盖率，能对低阻抗干扰源提供防护。
·双层编织丝网电缆
有较好的高频屏蔽效能，能对来自高频率，诸如计算机、CAD／CAM和局域网系统的干扰或泄漏进行防护。
·编织丝网和金属箔组合封装电缆
使覆盖率大大增加，高频特性得到更大改善。内导体使用多股双绞线还减少了串扰问题。能对频率接近1GHz或需要全屏蔽的设备提供防护，可用于军事通信和安全部门。
2．2 接地技术
接地技术是最廉价和最有效的方法，设计良好的地线网既能减小其电磁辐射，又能提高其自身的抗扰性。
此处提及的接地不指安全接地和防雷接地，而指EMC接地，包括：
·屏蔽接地——为了获得最大的屏蔽效能，屏蔽层需要很好接地。
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