電磁泄漏成新安全威脅 你的電腦安全嗎?（二）
1. 計(jì)算機(jī)主板的電磁泄漏
計(jì)算機(jī)主機(jī)板基本可分為5個(gè)功能塊：處理子系統(tǒng)(CPU)及其支持部件、只讀存儲(chǔ)器(ROM)子系統(tǒng)、隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)子系統(tǒng)、板上的I/O適配器和I/O通道。板上器件主要是集成電路芯片，由于其結(jié)構(gòu)尺寸和驅(qū)動(dòng)電流都很小，所以其輻射作用也很小。另一方面芯片處理的都是并行信號(hào)，即使泄漏信息被截獲也很難接收和恢復(fù)，所以通常并不把集成芯片認(rèn)為是主要的泄漏源。并行數(shù)據(jù)對(duì)計(jì)算機(jī)及其他系統(tǒng)信息泄漏防護(hù)具有很大優(yōu)越性。因此，應(yīng)該更多地注意串行信號(hào)的泄漏問(wèn)題，盡可能把串行信號(hào)并行化。
2. 磁盤存儲(chǔ)器的電磁輻射
硬盤存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最重要的存儲(chǔ)設(shè)備。主要由四部分組成，即磁頭盤片組件( HAD：Head Disk Assembly)、印制電路板、面板、減震安裝支架及其他附件。其原理是通過(guò)磁頭向高速運(yùn)轉(zhuǎn)中的涂覆有磁性材料的硬盤片寫入或讀出數(shù)據(jù)。
硬盤存儲(chǔ)器的最大特點(diǎn)是采用全封閉的HDA結(jié)構(gòu)，將磁頭、盤片密封在一個(gè)腔體中，里面安裝有空氣過(guò)濾器，構(gòu)成一個(gè)超凈化的密封腔工作環(huán)境，以避免外界灰塵及其他雜物影響磁頭及盤片的工作。里面還有磁頭定位機(jī)構(gòu)、盤片驅(qū)機(jī)構(gòu)、讀出前置電路。從功能上來(lái)說(shuō)，硬盤驅(qū)動(dòng)器包括三大部分，即主軸穩(wěn)速系統(tǒng)，磁頭定位系統(tǒng)和數(shù)據(jù)讀寫系統(tǒng)。盤片的高速旋轉(zhuǎn)是靠一個(gè)轉(zhuǎn)軸電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的，磁頭定位系統(tǒng)能夠使磁頭移動(dòng)到所需的磁道和扇區(qū)。它們?cè)诠ぷ鲿r(shí)都會(huì)產(chǎn)生一定的電磁噪聲，通過(guò)傳導(dǎo)和輻射的方式發(fā)射出去。因此，它們是主要的輻射源之一。硬盤的讀寫操作都是通過(guò)硬盤控制器控制進(jìn)行的，因此，硬盤控制器所在的印制電路板也是一個(gè)重要的輻射源。傳輸電纜和連接器，用于和計(jì)算機(jī)主板相連以及獲得電源。它們?cè)谕瓿蛇@些工作的同時(shí)，一些無(wú)用的電磁噪聲也會(huì)通過(guò)傳導(dǎo)或輻射的方式，耦合到這些電和連接器上。而且因?yàn)殡娎|有天線效應(yīng)，當(dāng)這些電磁噪聲或有用信號(hào)頻率較高時(shí)，就容易產(chǎn)生電磁輻射。因此，這些傳輸電纜和連接器，也是不可忽視的輻射源。
3. CD-ROM驅(qū)動(dòng)器的電磁輻射
由于光盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)部存在有精密的光學(xué)系統(tǒng)，其防塵要求是非常嚴(yán)格的。一般情況下，整個(gè)驅(qū)動(dòng)器封裝在一個(gè)密閉的金屬盒中。這在客觀上起到了屏蔽作用，降低了驅(qū)動(dòng)器的電磁輻射。但是，磁噪聲，仍然能夠通過(guò)耦合到連接電纜發(fā)射出去而產(chǎn)生電磁泄漏。
4. 電源的電磁輻射
電源是PC機(jī)的最重要部件之一，其主要功能是將外部的交流電轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)各部件需要的、各種類型的、穩(wěn)定的直流電源。一般個(gè)人計(jì)算機(jī)的電源通常是開關(guān)電源。開關(guān)電源與線性穩(wěn)壓電源相比，具有功耗小、效率高、體積小、重量輕、穩(wěn)壓范圍寬等特點(diǎn)，但開關(guān)電源會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁干擾，影響周圍設(shè)備的正工作，同時(shí)電源還會(huì)通過(guò)與其連接的電源線向外輻射電磁波。
5. 機(jī)箱的電磁輻射
機(jī)箱在制造過(guò)程中不可避免的產(chǎn)生接縫和孔隙，而且很多有關(guān)機(jī)箱散熱等要求，需要有孔隙。在機(jī)箱內(nèi)的各元器件、集成電路、印制電路板的走線、有信號(hào)電流經(jīng)過(guò)的地方都可能向周圍空間輻射電磁能量，并通過(guò)機(jī)箱的孔隙輻射出去，主機(jī)頻率越高就越容易產(chǎn)生電磁輻射。因此我們要選擇高導(dǎo)電性、導(dǎo)磁性材料做的機(jī)箱，要使其具有良好的屏蔽效果，以防止電磁輻射而導(dǎo)致的信息電磁漏，并且還要有良好的接地措施外擴(kuò)散和外電磁環(huán)境對(duì)機(jī)箱內(nèi)部器件的影響。我們把機(jī)箱放在專業(yè)紅外線相機(jī)前拍攝，可以明顯看到機(jī)箱的輻射分布(越紅的區(qū)域輻射越大)。另外提醒大家一點(diǎn)，如果夏天因散熱問(wèn)題把機(jī)箱蓋打開，輻射將大大加強(qiáng)。#p#
6. CRT顯示的電磁泄漏
顯示器是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主要組成部分，也是人與計(jì)算機(jī)的接口部件。上圖顯示出了顯示器的內(nèi)部實(shí)物圖，其中偏轉(zhuǎn)線圈、主電路板、信號(hào)線元件成為顯示器電磁輻射的最主要源頭。在一定強(qiáng)度的電磁輻射作用下，人體的眼睛、大腦、神經(jīng)等器官容易受到損害。另一方面，由于計(jì)算機(jī)處理的是各種數(shù)據(jù)和信息，其輻射的電磁波中會(huì)攜帶這些信息。若這些電磁波被人用專門設(shè)備接收，則會(huì)造成信息泄密。左圖為正常電腦顯示，右圖為截獲的畫面顯示：
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件的電磁輻射對(duì)信息安全的危害程度是不同的，顯示器因?yàn)榫哂虚_放性好、串行信號(hào)處理單元豐富和視頻通路電流大、視放電平高等特點(diǎn)，被認(rèn)為是首要的信息泄漏因素。筆者認(rèn)為視頻信號(hào)處理電路和電子束的電磁輻射是主要原因，CRT部件和視頻放大器為主要的泄漏發(fā)射源。但隨著液晶顯示器的逐漸普及，液晶顯示器的輻射量要遠(yuǎn)小于CRT顯示器。#p#
7. 鍵盤和鼠標(biāo)的電磁輻射
鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最長(zhǎng)用的部件，它一般由按鍵、導(dǎo)電塑膠、微處理器和接口電路組成。鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)交互的重要工具之一，同時(shí)也是計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)輸入裝置。如果截獲到鍵盤輻射出的電磁信息，其中不僅包含在顯示器屏幕上直接顯示的內(nèi)容，還包含一些在鍵盤上輸入的非顯示信息的指令。有實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)在鍵盤連續(xù)保持按下“H”鍵時(shí)，可以用頻譜儀測(cè)量鍵盤與主機(jī)連接的信號(hào)線的傳導(dǎo)發(fā)射特性;當(dāng)按不同的鍵時(shí)，頻譜儀接收到的譜線會(huì)發(fā)生頻移。
鼠標(biāo)同鍵盤一樣，都是通過(guò)其與計(jì)算機(jī)之間的連接電纜向外輻射電磁波，這種電磁波可以被一定規(guī)格的偵收電路所接收、解碼與還原。
8. PCB電磁泄漏
PCB是一種復(fù)雜的信息泄漏源。PCB板上器件本身，即其引腳、印制板連線、插頭、插座及電纜都像天線，在各種波形工作電流的激勵(lì)下，向空間發(fā)射電磁波，并以此種形式向外泄漏信息。其輻射效果與PCB的結(jié)構(gòu)、傳輸線的長(zhǎng)度、電路組成、回路面積、地線走向及整體布局等諸多因素有關(guān)。可以引用電偶極子和偶極子在自由空間的電磁場(chǎng)分布模型來(lái)討論計(jì)算機(jī)PCB板的電磁輻射問(wèn)題，這種討論對(duì)裸露的PCB板的輻射情況是很接近的。因?yàn)橛捎赑CB板大都采用大規(guī)模集成電路，線度小，容易滿足電偶極子和磁偶極子的輻射模型的應(yīng)用條件，如果要精確地討論實(shí)物的輻得電路各處的實(shí)際激勵(lì)電流，考慮電磁波在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律及邊界條件求得實(shí)際的空間電磁場(chǎng)分布。但這是一個(gè)非常復(fù)雜的工作。由磁偶極子的輻模型，推得磁偶極子的總輻射功率與激勵(lì)電流的平方、回路面積的平方、激勵(lì)流的四次方成正比。對(duì)于任意電流分布，可以看作是上述單位電流元的某種加權(quán)分布，按空間積分，進(jìn)行矢量疊加求得。軟盤存儲(chǔ)器與硬盤存儲(chǔ)器的主要電信息輻射之一就是讀/寫它們電路的PCB板。
9. 線纜電磁泄漏
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，由于視頻電纜傳送的信號(hào)是串行信號(hào)，而且電纜在波長(zhǎng)天是其物理長(zhǎng)度3倍的情況下起天線諧振作用，因此它是最容易產(chǎn)生電磁輻射和信信息泄漏的泄漏源。已有實(shí)驗(yàn)研究證明，液晶顯示器、平板顯示器和等離子顯示器能的視頻接口電纜在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輻射頻譜中占有相當(dāng)大的比重。因而應(yīng)該采措施如多點(diǎn)接地來(lái)降低和抑制電纜連線的電磁泄漏。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的其他纜，同樣存在著電磁泄漏的問(wèn)題，其泄漏途徑同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的視頻電纜類似。
10. 其他網(wǎng)絡(luò)器件的電磁泄漏
對(duì)于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的其他元器件，比如路由器、交換機(jī)等，同樣也存在著電電磁泄漏的現(xiàn)象。相關(guān)的電磁泄漏原理同上述的電子器件類似，必須充分考慮上述電磁泄漏現(xiàn)象，采取相關(guān)的拘防范措施，以防止關(guān)鍵有用信息的電磁泄漏。
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