По давно заведенной традиции использование темпест-аппаратуры не принято афишировать. Однако применяют оборудование подобного рода уже достаточно широко. Например, в странах с обязательным лицензированием телевизионных приемников, вроде Британии, по улицам ездят автофургоны с особым ТВ-детектором, позволяющим дистанционно определить, пользуются ли в доме телевизором, и даже какие конкретно каналы с его помощью смотрят. В США полиция использует другую идейно родственную технику – тепловизоры, позволяющие без проникновения в дом поинтересоваться, чем там за стенами занимаются жильцы. Например, по мощному инфракрасному излучению ламп обогрева выявляют «ботаников", питающих слабость к марихуане и выращивающих запрещенную коноплю в домашних мини-оранжереях.

Примерно в то же время, на рубеже 1990—2000-х годов, в Британии, в Компьютерной лаборатории Кембриджского университета сформировалось ядро энтузиастов, заинтересованных в развитии открытых TEMPEST-исследований, особенно в части компрометирующих излучений компьютерных дисплеев. Со времен работ ван Экка ширина пропускной полосы видеосигнала и частота обновления пикселов значительно увеличились, аналоговая передача изображений ныне активно сменяется цифровыми интерфейсами, а электронно-лучевые трубки повсеместно вытесняются плоскопанельными дисплеями. В Кембридже уверены, что прогресс на всех этих направлениях делает насущно необходимой переоценку рисков и угроз в связи с побочными излучениями аппаратуры. Особенно если принять во внимание, что все эти годы работал закон Мура, значительно расширивший возможности злоумышленников, обладающих относительно небольшим бюджетом для финансирования атак. В частности, специализированное и весьма дорогое широкополосное оборудование для обработки сигналов, пятнадцать-двадцать лет назад доступное лишь богатым корпорациям и государственным спецслужбам, ныне может быть заменено DSP-платой с чипами перепрограммируемой логики (FPGA), цена которой не превышает несколько сотен евро. О соответствующих разработках Кембриджской лаборатории, представленных в работах Маркуса Куна [См., к примеру, Markus G. Kuhn: Compromising emanations: eavesdropping risks of computer displays. Technical Report UCAM-CL-TR-577, University of Cambridge, Computer Laboratory, December 2003], и пойдет далее речь.

Ссекрет

За полувековую историю секретных TEMPEST-исследований в открытую печать так и не попали принятые в государственных ведомствах стандарты и нормативы по защите оборудования от компрометирующих излучений. Защищенное TEMPEST-оборудование продолжает оставаться товаром, подлежащим строгому экспортному контролю.

Любой обзор TEMPEST-атак на компьютерные дисплеи пока еще логично начинать с электронно-лучевых трубок (CRT). Хотя дни таких дисплеев сочтены, аналоговые видеокабели, первоначально разрабатывавшиеся для CRT, до сих пор широко распространены. По этой причине и вследствие более простой природы сигнала в системах на основе CRT компрометирующие излучения данного типа продолжают представлять значительный интерес для исследователей.

Чтобы выдать на экран текст или графику, микропроцессор записывает значения яркости пикселов в буфер кадров. Чип графического контроллера 60–85 раз в секунду считывает содержимое буфера и передает его через кабель в монитор. Здесь видеосигнал усиливается примерно в сто раз и подается на электронно-лучевую трубку. Многие части такой системы могут действовать как непреднамеренные передающие антенны: линии передачи данных от буфера кадров до видеоконтроллера, видеокабель для подсоединения монитора, видеоусилитель в мониторе.

Любой достаточно чувствительный радиоприемник с широкой полосой приема способен детектировать электромагнитные импульсы, непрерывно излучаемые этими компонентами. Принципиальный вопрос лишь в том, можно ли эффективно выделять информационные сигналы в общем фоновом шуме. Как показывает практика, при наличии знаний, опыта и подходящей аппаратуры выделять это сравнительно нетрудно. На рис. 1 вверху можно видеть текст, высвечиваемый CRT-монитором с аналоговым VGA-кабелем, а чуть ниже – тот же текст на выходе AM-приемника, настроенного на частоту 480 МГц (с шириной полосы 50 МГц). Видно, что перехваченный текст остается читаемым, хотя и заметно искажен по сравнению с оригиналом. В частности, исчезают цвета шрифта и фона. Вместо этого перехватчик видит на экране яркий имульс всякий раз, когда происходит перемена в цвете между фоном и текстом при движении луча в горизонтальном направлении, то есть всякий раз, когда электронный пучок меняет интенсивность. Тем не менее, вследствие высокой избыточности формы букв, текст продолжает оставаться читаемым. Неконтрастные фотографии, скажем, таким методом брать гораздо сложнее. Но хороший радиоприемник позволяет отыскать и выделить частоту с наиболее свободным от фоновых шумов сигналом. А определение точных частот разверток и специальные программные средства реконструкции изображения позволяют сделать картинку, перехватываемую от радиосигнала CRT, весьма качественной.

Другой интересный метод считывания информации с CRT-дисплеев – по рассеянному оптическому излучению – открыт исследователями Кембриджа самостоятельно, без опоры на чьи бы то ни было работы. Компьютерные экраны, ясное дело, излучают обрабатываемую информацию в оптическом диапазоне, ибо для этого они и предназначены. А значит, шпион с хорошим телескопом может просто издали заглядывать в окна. Однако для предотвращения таких хищений, как выяснилось, недостаточно развернуть экран так, чтобы он не был виден через окно. Исследования Куна и его коллег показали, что телескоп можно направлять на стену комнаты или даже на лицо человека, сидящего за компьютером. Если условия освещения подходящие, то очень быстрый световой датчик, подсоединенный к окуляру телескопа, дает достаточно информации для восстановления всей картинки на экране по наблюдаемому мерцанию. Реконструированное изображение будет размыто остаточным свечением люминофора и искажено шумом от других источников света, однако имеются разные техники обработки сигнала для автоматического удаления большинства этих искажений.