Модульний генератор шуму для блокування витоку акустичної інформації

Abstract

Запропоновано пристрій для забезпечення захисту акустичної (мовної) інформації від несанкціонованого перехоплення на основі ефекту маскування звуку. Пристрій дозволяє блокувати витік мовної інформації шляхом створення шуму різних типів або їхньої суміші. Розроблений пристрій складається з апаратної та програмної частин, апаратна частина реалізована на мікроконтролерній платформі плат сімейства Arduino, програмну частину пристрою реалізовано за допомогою програмного середовища LabVIEW. Структура пристрою складається з генератора білого шуму, що створюєте суміш сигналу і шуму, вузькосмугового фільтра, який виділяє певну смугу частот з цієї суміші і формує квазігармонійний процес, модулятора, який модулює сигнал псевдовипадковою послідовністю та вихідного підсилювача, в якому сформований генератором шумовий сигнал, підсилюється, і в результаті може подаватись на активну акустичну систему для випромінювання у простір або на вібродатчик для перетворення у вібрації на поверхні. Реалізація елементів цього пристрою за допомогою засобів електронно-обчислювальної техніки та загальнодоступних компонентів робить його доступним, а також ефективним засобом для вирішення завдань технічного захисту інформації, що може забезпечити покращення систем захисту інформації на різних суб’єктах господарювання. Окрім цього пристрій відносно простий у налаштуванні і роботі для користувачів. Пристрій має можливість переконфігурації під інші відомі типи шумів, без додаткових витрат на систему захисту інформації, а це, зі свого боку, даватиме змогу використовувати його не тільки для захисту інформації, а й в освітньому та науковому процесах. Запропонований пристрій промодельовано у програмному середовищі для автоматизованого проектування, в результаті чого підтверджено його функціональність та здатність виконувати заявлені задачі. Можливість модульної побудови пристрою дозволяє забезпечити, окрім очевидного спрощення та зниження вартості виготовлення, також і відносну універсальність, а гнучкість програмного забезпечення — широкий спектр способів застосування на реальних об’єктах інформаційної діяльності. Розроблене програмне забезпечення дає можливість будувати пристрій за допомогою ЕОМ, мікроконтролерного блока, що апаратно реалізує генератор псевдовипадкових значень, та акустичних колонок.

The article develops a device for protecting acoustic (speech) information from unauthorized access is proposed. The device is based on the effect of sound masking. The device blocks the leakage of speech information by creating noise of different types or a mix of implemented types of noise in the device. The developed device consists of hardware and software. The hardware is implemented on the microcontroller platform of the Arduino. The software part of the device is implemented using the LabVIEW software environment. In general, the structure of the device consists of a white noise generator that creates a mix of signal and noise, a narrowband filter that separates a certain band from this mix and forms a quasiharmonic process, a modulator that modulates the signal in a pseudo-random sequence and an output amplifier , in which the noise signal is amplified and as a result can be transmitted to the active speaker system for radiation into space or to the vibration sensor for conversion into vibration on the surface. Implementation with the help of computer technology and accessible components makes it an affordable and effective means of solving technical problems of information security, which improves information security systems in various economic entities. In addition, the device is relatively easy to set up and operate for users. The device has the ability to reconfigure for other known types of noise, without additional costs for information protection system, which, in turn, will allow you to use it not only to protect information, but also in educational and scientific processes. The developed device was modeled in a software environment for computer-aided design, which confirmed its functionality and ability to perform the stated tasks. Possibility of a modular design of the device allows simplifying and reducing production costs and relative versatility and the flexibility of the software provides a wide range of possibilities for application in real objects of information activity. The developed software makes it possible to build this device using a computer, a microcontroller unit that hardware implements a generator of pseudo-random values and speakers.