Publication: ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ПОБОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Дата
2024
Авторы
Шиняев. Д. А.
Кессаринский, Л. Н.
Симахин, Е. А.
Journal Title
Безопасность информационных технологий
Journal ISSN
Volume Title
Безопасность информационных технологий
Издатель
НИЯУ МИФИ
Аннотация
Цель данной работы заключается в разработке метода повышения качества восстановленного изображения на основе сигналов побочных электромагнитных полей с помощью постобработки изображений. В работе рассмотрена проблема анализа побочного электромагнитного излучения (ПЭМИ) от видеодисплеев и пути её решения. Проведен анализ непреднамеренного излучения электромагнитных волн от кабелей передачи информации, включая видеоинтерфейс HDMI. Вследствие 10-битного помехоустойчивого кодирования видеоинформации для цифровых интерфейсов передачи данных анализ сигналов и восстановление изображения по нему наиболее затруднительны. Данное кодирование расширяет полосу пропускания для ПЭМИ и приводит к нелинейному отображению наблюдаемого сигнала и уменьшению интенсивности излучения от пикселей дисплея. Поэтому программно-аппаратные комплексы для анализа аналоговых интерфейсов получают нечеткие восстановленные изображения при анализе цифровых интерфейсов. Предлагаемое решение заключается в преобразовании восстановленного изображения в исходное с помощью обучения модели на сверточной нейронной сети. Несмотря на эффективность, данный подход требует тщательного математического анализа ПЭМИ. Разработан комплекс для проведения экспериментов, основанный на доступном программно-определяемом радиоустройстве. Основным критерием эффективности восстановления и улучшения изображения после принятия приемником побочных электромагнитных сигналов является частота символьных ошибок. Данный показатель уменьшен на 60% по сравнению с восстановлением изображения без постобработки. Для оценки сбоеустойчивости предложены методы, позволяющие уменьшить вероятность восстановления изображения с помощью описанного комплекса и других аналогов. Полученные результаты имеют практическое значение для лабораторных исследований, направленных на оценку защищенности данных в различных системах общего назначения. В будущих исследованиях планируется обучить модель на обновленном наборе данных с другими аналогами нейронных сетей, чтобы оптимизировать процесс прогнозирования переменных в регрессионной модели.
Описание
Ключевые слова
регуляризация , сверточные нейронные сети , программно-определяемые радиоустройства , видеоинтерфейсы , побочное электромагнитное излучение , информационная безопасность , вычислительные системы и их элементы
Цитирование
ШИНЯЕВ, Данил А.; КЕССАРИНСКИЙ, Леонид Н.; СИМАХИН, Егор А. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ ПОБОЧНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ. Безопасность информационных технологий, [S.l.], т. 31, № 4, с. 128–140, 2024. ISSN 2074-7136. URL: https://bit.spels.ru/index.php/bit/article/view/1721. DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2024.4.09.