Ščit postavi impedanco (učinkovito odpornost električnega tokokroga ali komponente na izmenični tok, ki izhaja iz kombiniranih učinkov ohmične odpornosti in reakcije) prekinitev na poti razmnoževalnega sevalnega elektromagnetnega valovanja, ki ga odseva in/ali absorbira. To je konceptualno zelo podobno načinu dela filtrov – na pot nezaželenega izvedenega signala postavijo impedanco. Večja kot je impedanca, večja je učinkovitost ščita (SE).
Ustrezno ščitjenje pred nezaželeno nadzoro je mogoče doseči na več načinov.
Večina sodobnih sistemov uporablja najmodnejšo mikrokombono, ki so bile zasnovane in zgrajene iz nič z namenom zmanjšanja uhajanja EMR. Vendar je tipično ščitenje kombinacija izolacije vira energije skupaj z okolico stroja, v nevarnosti nezaželenega spremljanja, s Faraday kletko, ki blokira elektromagnetna polja in ne dovoljuje nobenih potepuhov.
Druge TEMPEST ščiti vključujejo izolacijo prostora in stene ter natančno postavitev opreme, ki lahko dodatno zagotovi, da noben občutljivi podatki ne morejo pobegniti.
Tudi danes večina TEMPEST ščitov ostaja zaupnih, vendar so nekateri od njih lahko dostopni javnosti.
Sedanji standardi za zaščito Tempest Združenih držav Amerike in Zveze Nato so razčlenjeni v tri stopnje varstvenih zahtev:
- NATO SDIP-27 Level A (prej AMSG 720B) & USA NSTISSAM Level I "Compromising Emanations Laboratory Test Standard" To je najstrožji standard za naprave, ki delujejo v okoljih območja Nato 0, kjer se domneva, da ima napadalec skoraj takojšen dostop (npr. sosednja soba, 1 m oddaljenost)
- NATO SDIP-27 Level B (prej AMSG 788A) & USA NSTISSAM Level II "Laboratorijski testni standard za opremo zaščitenih naprav" Ta standard je za naprave, ki delujejo v okoljih območja Nato 1, kjer se domneva, da se napadalec ne more približati približno 20 m (ali kadar gradbeni materiali zagotavljajo atenacijo, ki ustreza 20 m).
- NATO SDIP-27 Level C (prej AMSG 784) & USA NSTISSAM Level III "Laboratorijski testni standard za taktično mobilno opremo/sisteme" Najbolj dopusten standard, ki se osredotoča na naprave, ki delujejo v okoljih nato cone 2, kjer morajo napadalci obravnavati enakovredno 100 m pritegnjenosti prostega prostora (ali enakovredno attenuacijo z gradbenimi materiali).
Dodatni standardi vključujejo:
- NATO SDIP-29 (prej AMSG 719G) "Montaža električne opreme za obdelavo tajnih podatkov" Ta standard določa zahteve glede namestitve, na primer v zvezi z zemeljsko in kabelsko razdaljo.
- AMSG 799B "Nato Zoning Procedures" Določa postopek merjenja prilaganja, v skladu s katerim se lahko posamezne sobe znotraj varnostnega območja razvrstijo v cono 0, Cono 1, Cono 2 ali Cono 3, ki nato določa, kateri preskusni standard ščita je potreben za opremo, ki obdeluje tajne podatke v teh sobah.
Pomembno je vedeti, da je lahko ščit zelo nizek strošek, če je zasnovan skrbno od začetka, lahko pa je izjemno drag, če ga je treba nanesti po tem, ko je naprava, sistem ali ograda že zgrajena.
Večina kovin z debelino 0,5 mm in več, zagotavljajo dobro SE za frekvence nad 1MHz in odlično SE nad 100MHz. Vse težave s kovinskimi ščiti običajno povzročajo tanki zaščitni materiali, frekvence pod 1MHz in odprtine ali odprtine.
Na splošno je najbolje vzdrževati razmeroma veliko razdaljo med ranljivimi električnimi vezji in stenami njihovega ščita. EMR zunaj ščita in EMR, ki je naprava izpostavljena, bo na splošno bolj "razredčen" večji kot je ščitni volumen.
Če ima ograda, v katero je nameščena ranljiva naprava, vzporedne stene, se lahko stoječi valovi začnejo kopičiti na rezonantnih frekvencah, ki lahko povzročijo zaskrbljenost SE. Zato bodo ograde z ne vzporednimi ali z ukrivljenimi stenami in drugimi nepravilno oblikovanimi zadrževanja pomagale pri preprečevanju neželene resonanco.
Odprtine in odprtine
V resnici je popolnoma zaprto ohišje, brez odprtine, sklepov, odprtine ali vrzeli, redko praktično, ker ne bo mogel namestiti zunanjih kablov, anten ali senzorjev.
Iz tega razloga je edini namen katerega koli zaščitnega ograde le zmanjšati emisije ali izboljšati imuniteto, saj je vsak ščit omejen z napravo, ki jo poskuša zaščititi.
"Učinek kože"
V domeni elektromagnetizma sta dve vrsti polj – električni (E) in magnetni (M). Električna in magnetna polja (EMF) so nevidna območja energije, pogosto imenovana sevanje, in se pojavljajo z uporabo ne le električne energije, ampak različnih oblik naravne razsvetljave.
Elektromagnetno polje je običajno nesorazmerni amalgam (E) in (M) polj (ki daje valovno impedanco E/M 377: v zraku).
Električna polja je mogoče enostavno blokirati in v celoti ustaviti s celo tankimi kovinskimi ploščami, saj je mehanizem za električno polje ščita eden od nabojnih ponovno porazdelitve na prevodni meja, tako da bo skoraj vse z visoko prevodnostjo (nizka odpornost) predstavljala ustrezno nizko impedanco. Pri višjih frekvencah se lahko zaradi hitre hitrosti ponovno porazdelitve naboja pojavijo precejšnji premiki tokov, vendar bi celo relativno tanka aluminijasto folija ali plošče služile kot ustrezno sredstvo za ščitenje.
Magnetna polja so veliko težje in včasih nemogoče ustaviti. Magnetni ščit ne blokira magnetnega polja. Polje pa je mogoče preusmeriti.
Z ustvarjanjem Eddyjevih tokov (Foucaultovi tokovi) znotraj ščitnega materiala se lahko ustvari novo magnetno polje, ki nasprotuje impinging polju. Za razliko od električnih polj tanke aluminijaste plošče ne bodo učinkovite pri ustavljanju ali preusmeritvi magnetnih polj.
Debelina ali globina, pri kateri določen material zmanjša impantno magnetno polje za približno 9dB, je znana kot "Učinek kože" in je približno "ena koža globoka".
Učinek kože je tam, kjer se tok izogiba potovanju skozi središče trdnega vodnika in se omejuje na prevodnost v bližini površine.
Zato bi imel material, ki ima debelino "3 kože", približno 27dB nižji tok na nasprotni strani in bi imel SE približno 27dB za to magnetno polje.
Baker (Cu) in aluminij (Al) imata več kot 5-kratno prevodnost blagega jekla, zaradi česar sta zelo dobra pri blokiranju in ustavljanju električnih polj, vendar imata relativno prejemljivost 1 (enako kot zrak). Prejemljivost v elektromagnetnosti, je merilo odpornosti materiala proti nastanek magnetnega polja, sicer znan kot porazdeljena induktanca v teoriji prenosnih črt. Tipično blago jeklo ima relativno prepustnost okoli 300 pri nizkih frekvencah, padec na 1, saj se frekvence povečajo nad 100 kHz, njegova večja prepustnost pa ji daje zmanjšano globino kože, zaradi česar so razumne debeline blagega jekla boljše od aluminija za ščitenje nizkih frekvenc.
Učinkovit ščitni material bo imel visoko prevodnost, visoko prejemljivost in zadostno debelino za doseganje zahtevanega števila globin kože na najnižji frekvenci skrbi.
Na primer, 1 mm debelo blago jeklo in čista cink zlilina bo ustrezno ščitno sredstvo za večino primerov.
Nizko frekvenčni magnetni ščit
Posebni materiali, kot je Mu-metal, ki je mehka feromagnetična zlitine železa-niklja, in Radiometal, spet železo-niklja zlitine, imajo zelo visoko relativno prejemljivost, pogosto v regiji 10.000.
Zaradi njihove razvpite krhkosti je treba postopek namestitve teh eksotičnih materialov skrbno izvesti, saj bi lahko celo rahlo trkanje uničilo njihovo prepustnost, nato pa bi jih morali ponovno zasukati v atmosferi vodika ali zavreči.
Dodatna nizko frekvenčna tehnika ščita je aktivna odpoved hrupa (ANR). Ta metoda je posebej uporabna za stabilizacijo slik enot za vizualni prikaz katodne cevi (VDUs) v okoljih, onesnaženih z visokimi stopnjami magnetnih polj z močjo in frekvenco.
Valovne sledi pod odrezom
Levi del fig. 8, kaže, da večja kot je apertura, večja je uhajanje EMR. Vendar pa pravi del fig. 8 ponazarja, da je mogoče doseči ugleden SE, če je odprtina obdana s pravokotno na odpiranje kovinskih sten. Ta izjemno učinkovita metoda ščita je znana kot "waveguide below cutoff" in lahko vzdržuje SE ščita tudi s 5-10 cm aperture.
Valovni oguid omogoča, da skozi vsa njegova impinging polja, ko je njegova notranja diagonalna (g) pol valovne dolžine. Pod svojo odrezano frekvenco valovni odtis ne uhaja kot navadna apertura (kot je prikazano na sl. 8) in lahko zagotovi veliko ščita. Vrednosti za ustrezen SE so približno 27d/g, kjer je d razdalja, ki jo mora EMR val prepotovati skozi valovanje, preden je prost.
Zasnova, odvisna od tesnila
Tesnilo je mehansko tesnilo, ki zapolni prostor med dvema ali več paritvenimi površinami, na splošno za preprečevanje uhajanja iz ali v združene predmete med stiskanje.
Čeprav so tesnila zelo učinkovita za rudimentarne sklope, odstranljive plošče, kot so vrata, sekire in pokrovi, prinašajo preliv različnih težav za vse modele, odvisne od tesnil, ker morajo izpolnjevati številne nasprotujoče si mehanske, električne, kemične, v nekaterih primerih pa celo okoljske zahteve. Figa. 9 prikazuje zasnovo tipične industrijske omare in njeno postavitev tesnil, z vzmetenimi prsti in silikonsko spojino ali prevodno gumo za zagotavljanje okoljskega tesnila in elektromagnetnega ščita.Da bi bila tesnila učinkovita, morajo biti izdelane mehanske določbe, da se zagotovi enostavna izdelava. Neustrezno vgrajena tesnila, ki se zanašajo le na velike količine tlaka za ustvarjanje tesnega tesnila, imajo veliko verjetnost za ustvarjanje vrzeli, skozi katere lahko EMR pušča.Razen če se z uporabo prevodne barve ne smejo barvati kontaktna območja tesnila in galvanska korozija (elektrokemični proces, v katerem se ena kovina prednostno korodi, ko je v električnem stiku z drugo, v prisotnosti elektrolita). Vse značilnosti tesnila, značilnosti in podrobnosti morajo biti natančno prikazane v proizvodnem priročniku.
Ščiti prikazovalnika
Vsi zasloni, ki so dovzetni za napad TEMPEST , ne morejo obstajati v popolnoma zaprti posodi, saj zahtevajo različne zaslonke v svojih ogradah, zato zelo ogrožajo vidik ščita.
Figa. 11 ponazarja enote za vizualni prikaz (VDU), kot je avtomatizirana blagajniška naprava (ATM), ki uporablja notranji sistem "umazana škatla" za učinkovito minimalizacijo uhajanja EMC polja skozi zaslonko. Spoj med umazano škatlo in notranjostjo ograjenega zidu je treba obravnavati enako kot kateri koli drug sklep v ščitu.
Odprtine za prezračevanje ščita
Podobno kot ščitni zasloni, ščitne prezračevalne odprtine zahtevajo uporabo očes, valovnih tokov spodaj odrezanih, prevodnih tesnil ali kovinsko-kovinskih vezi.
Da bi ohranili ustrezno raven SE, mora biti velikost omehčanja čim manjša. Učinkovitost ščita številnih majhnih, enakih apertur, ki se nahajajo drug blizu drugega, je (približno) sorazmerna z njihovim številom, n, ("SE = 20logn), zato bosta dve aperturi poslabšali SE za 20 x log (2) = 6,02, štiri aperture 20 x log (4) = 12,04 itd.
Za večje število manjših odprtin, značilnih za prezračevalno mrežo/rešeto, bo velikost mrežne mreže precej manjša od ene odprtine, ki bi bila sama po sebi potrebna za isti SE. Pri višjih frekvencah, kjer velikost prezračevalne odprtine presega eno četrtino valovne dolžine, lahko tudi ta rudimentarna in poenostavljena formula »20 x log (n)« postane nepotrebno kompleksna ali neučinkovita.
Ščiti s pobarvano ali platiranimi plastikami
Plastično ohišje je lahko elegantno in vizualno privlačno, vendar ni učinkovito sredstvo za ščitenje.
Čeprav gre za izjemno delaven in tehnično zahteven postopek, bi lahko premazanje notranjosti plastičnega ohišja z prevodnimi materiali, kot so kovinski delci v zvezi (prevodna barva), ali z dejansko kovino (plating) potencialno da zadovoljive rezultate.
Vendar največkrat zasnova plastičnega ohišja ne dovoljuje doseganja zahtevanega SE, ker, kot vsi drugi ogradi, najšibkejše točke ostajajo šivi (odprtke) med plastičnimi deli, vendar jih v tem primeru ni mogoče okrepiti s tesnila, s čimer neizogibno uhajanje EMR. Zato je, če plastično ohišje zahteva ščit, finančno pomembno, da se upošteva doseganje potrebne SE takoj od začetka začetnega postopka projektiranja.
Barva ali obloga na plastiki nikoli ne more biti zelo debela, zato je število nanesenih globin kože lahko precej majhno. Nekateri inovativni premazi, ki uporabljajo nikelj in druge kovine, so bili pred kratkim razviti, da izkoristijo niklja razumno visoko premostitev za zmanjšanje globine kože in doseganje boljše SE.
Kljub temu, kot je prikazano v sliki. 2 največja prednost plastike pred drugimi kovinami, ki se uporabljajo za ščit, je njegova lahka teža.
Ščit brez kovine
Volumsko prevodna plastika ali smole običajno uporabljajo porazdeljene prevodne delce ali niti v izolacijski posodi, ki zagotavlja mehansko trdnost. Včasih ti trpijo zaradi oblikovanja "kože" osnovne plastike ali smole, zaradi česar je težko doseči dobre radiofrekvenčno (RF) vezi brez helikalnih vložkov (vstavek iz namotane žice) ali podobnih sredstev. Te izolacijske kože otežujejo preprečevanje nastajanja dolgih odpihov na sklepih, prav tako pa otežujejo zagotavljanje dobrih vezi za telesa priključkov, žlez in filtrov. Težave z doslednostjo mešanja prevodnih delcev in polimera lahko na nekaterih področjih oslabele ograde in pomanjkanje ščita v drugih.
Materiali, ki temeljijo na ogljikovih vlaknih (ki so sami prevodni) in samovodni polimeri so začeli postajati na voljo, vendar nimajo visoke prevodnosti kovine in tako ne dajejo tako dobro SE za določeno debelino.
