พายุ

มาตรฐานการป้องกัน

การป้องกันที่มีประสิทธิภาพ

โล่ทําให้ความต้านทาน (ความต้านทานที่มีประสิทธิภาพของวงจรไฟฟ้าหรือส่วนประกอบต่อกระแสสลับที่เกิดจากผลกระทบรวมของความต้านทานโอห์มและปฏิกิริยา) ความไม่ต่อเนื่องในเส้นทางของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แผ่รังสีแพร่กระจายสะท้อนและ / หรือดูดซับ นี่เป็นแนวคิดที่คล้ายกับวิธีการทํางานของตัวกรอง - พวกเขาใส่ความไม่ต่อเนื่องของอิมพีแดนซ์ในเส้นทางของสัญญาณที่ไม่ต้องการ ยิ่งอัตราส่วนอิมพีแดนซ์มากเท่าใดประสิทธิภาพของโล่ (SE) ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

การป้องกันที่เพียงพอจากการเฝ้าระวังที่ไม่พึงประสงค์สามารถทําได้หลายวิธี
ระบบที่ทันสมัยส่วนใหญ่ใช้ส่วนประกอบขนาดเล็กที่ล้ําสมัยซึ่งได้รับการออกแบบและสร้างขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อลดการรั่วไหลของ EMR เท่านั้น อย่างไรก็ตามการป้องกันทั่วไปคือการรวมกันของฉนวนแหล่งพลังงานพร้อมกับรอบเครื่องที่เสี่ยงต่อการตรวจสอบที่ไม่พึงประสงค์ด้วยกรงฟาราเดย์ที่ปิดกั้นสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและไม่อนุญาตให้มีการปล่อยหลงทาง
วิธีการป้องกัน TEMPEST อื่น ๆ ได้แก่ ฉนวนห้องและผนังและการจัดวางอุปกรณ์ที่แม่นยําซึ่งสามารถมั่นใจได้ว่าจะไม่มีข้อมูลที่ละเอียดอ่อนสามารถหลบหนีได้

แม้ในปัจจุบันมาตรฐานการป้องกัน TEMPEST ส่วนใหญ่ยังคงถูกจัดประเภท แต่มาตรฐานบางส่วนก็พร้อมให้สาธารณชนเข้าชม
มาตรฐานการป้องกันTempest ของสหรัฐอเมริกาและนาโตในปัจจุบันแบ่งออกเป็นสามระดับของข้อกําหนดการป้องกัน:

• NATO SDIP-27 Level A (เดิมชื่อ AMSG 720B) & USA NSTISSAM Level I "ประนีประนอมมาตรฐานการทดสอบในห้องปฏิบัติการ Emanations" นี่เป็นมาตรฐานที่เข้มงวดที่สุดสําหรับอุปกรณ์ที่ทํางานในสภาพแวดล้อม NATO Zone 0 ซึ่งสันนิษฐานว่าผู้โจมตีสามารถเข้าถึงได้เกือบจะทันที (เช่นห้องใกล้เคียงระยะทาง 1 เมตร)
• NATO SDIP-27 Level B (เดิมชื่อ AMSG 788A) & USA NSTISSAM Level II "มาตรฐานการทดสอบในห้องปฏิบัติการสําหรับอุปกรณ์ป้องกัน" มาตรฐานนี้สําหรับอุปกรณ์ที่ทํางานในสภาพแวดล้อม NATO Zone 1 ซึ่งสันนิษฐานว่าผู้โจมตีไม่สามารถเข้าใกล้ได้ไกลกว่าประมาณ 20 ม. (หรือที่วัสดุก่อสร้างรับประกันการลดทอนเทียบเท่ากับ 20 ม.)
• NATO SDIP-27 Level C (เดิมชื่อ AMSG 784) และ USA NSTISSAM Level III "มาตรฐานการทดสอบในห้องปฏิบัติการสําหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ทางยุทธวิธี/ระบบ" มาตรฐานที่อนุญาตมากที่สุดซึ่งมุ่งเน้นไปที่อุปกรณ์ที่ทํางานในสภาพแวดล้อม NATO Zone 2 ซึ่งผู้โจมตีต้องจัดการกับการลดทอนพื้นที่ว่าง 100 ม. (หรือการลดทอนที่เทียบเท่าผ่านวัสดุก่อสร้าง)

มาตรฐานเพิ่มเติมรวมถึง:

• NATO SDIP-29 (เดิมชื่อ AMSG 719G) "การติดตั้งอุปกรณ์ไฟฟ้าสําหรับการประมวลผลข้อมูลลับ" มาตรฐานนี้กําหนดข้อกําหนดการติดตั้งเช่นในส่วนที่เกี่ยวกับสายดินและระยะสายเคเบิล
• AMSG 799B "ขั้นตอนการแบ่งเขตของนาโต้" กําหนดขั้นตอนการวัดการลดทอนตามที่แต่ละห้องภายในขอบเขตความปลอดภัยสามารถแบ่งออกเป็นโซน 0 โซน 1 โซน 2 หรือโซน 3 ซึ่งจะกําหนดมาตรฐานการทดสอบการป้องกันที่จําเป็นสําหรับอุปกรณ์ที่ประมวลผลข้อมูลลับในห้องเหล่านี้

สิ่งสําคัญคือต้องทราบว่าการป้องกันอาจมีต้นทุนต่ํามากหากได้รับการออกแบบอย่างรอบคอบตั้งแต่เริ่มต้น แต่อาจมีราคาแพงมากหากต้องใช้หลังจากสร้างอุปกรณ์ระบบหรือตู้แล้ว
โลหะส่วนใหญ่ที่มีความหนา 0.5 มม. ขึ้นไปให้ SE ที่ดีสําหรับความถี่มากกว่า 1MHz และ SE ที่ยอดเยี่ยมมากกว่า 100MHz ปัญหาทั้งหมดเกี่ยวกับโล่โลหะมักเกิดจากวัสดุป้องกันบางความถี่ต่ํากว่า 1MHz และช่องเปิดหรือช่องเปิด โดยทั่วไปจะเป็นการดีที่สุดที่จะรักษาระยะห่างที่ค่อนข้างใหญ่ระหว่างวงจรไฟฟ้าที่เปราะบางและผนังของโล่ โดยทั่วไป EMR นอกโล่และ EMR ที่อุปกรณ์อยู่ภายใต้โดยทั่วไปจะ "เจือจาง" มากขึ้นเมื่อปริมาณที่มีการป้องกันมากขึ้น

หากตู้ที่ติดตั้งอุปกรณ์ที่มีช่องโหว่มีผนังขนานคลื่นยืนสามารถเริ่มสะสมที่ความถี่เรโซแนนท์ซึ่งอาจทําให้เกิดความกังวล SE ดังนั้นเปลือกหุ้มที่ไม่ขนานหรือมีผนังโค้งและหน่วยกักกันที่มีรูปร่างผิดปกติอื่น ๆ จะช่วยในการป้องกันเสียงสะท้อนที่ไม่ต้องการ

ในความเป็นจริงตู้ป้องกันที่ปิดสนิทโดยไม่มีช่องเปิดข้อต่อช่องหรือช่องว่างนั้นไม่ค่อยใช้งานได้จริงเพราะจะไม่สามารถรองรับสายเคเบิลเสาอากาศหรือเซ็นเซอร์ภายนอกได้
ด้วยเหตุนี้จุดประสงค์เดียวของตู้ป้องกันใด ๆ คือการลดการปล่อยมลพิษหรือปรับปรุงภูมิคุ้มกันเท่านั้นเนื่องจากโล่ทุกชิ้นถูก จํากัด โดยอุปกรณ์ที่พยายามปกป้อง

มะเดื่อ 6 การป้องกันภูมิคุ้มกัน

มะเดื่อ 7 การป้องกันการปล่อยมลพิษ

ในโดเมนของแม่เหล็กไฟฟ้ามีสนามสองประเภท - ไฟฟ้า (E) และแม่เหล็ก (M) สนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก (EMF) เป็นพื้นที่ที่มองไม่เห็นของพลังงานซึ่งมักเรียกว่ารังสีและเกิดขึ้นกับการใช้พลังงานไฟฟ้าไม่เพียง แต่รูปแบบต่างๆของแสงธรรมชาติ

สนามแม่เหล็กไฟฟ้ามักจะเป็นอะมัลกัมที่ไม่สมส่วนของสนาม (E) และ (M) (ให้ความต้านทานคลื่น / M ที่ 377: ในอากาศ)

สนามไฟฟ้าสามารถปิดกั้นและหยุดได้อย่างง่ายดายโดยแผงโลหะบาง ๆ เนื่องจากกลไกสําหรับการป้องกันสนามไฟฟ้าเป็นหนึ่งในการกระจายประจุใหม่ที่ขอบเขตการนําไฟฟ้าดังนั้นเกือบทุกอย่างที่มีค่าการนําไฟฟ้าสูง (ความต้านทานต่ํา) จะมีความต้านทานต่ําอย่างเหมาะสม ที่ความถี่ที่สูงขึ้นเนื่องจากอัตราการกระจายประจุอย่างรวดเร็วกระแสการกระจัดจํานวนมากสามารถเกิดขึ้นได้ แต่แม้แต่อลูมิเนียมฟอยล์หรือแผงที่ค่อนข้างบางก็ทําหน้าที่เป็นสารป้องกันที่เพียงพอ

สนามแม่เหล็กนั้นยากกว่ามากและบางครั้งก็เป็นไปไม่ได้ที่จะหยุด การป้องกันแม่เหล็กไม่ได้ปิดกั้นสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ฟิลด์สามารถเปลี่ยนเส้นทางได้
ด้วยการสร้างกระแส Eddy (กระแสของฟูโกต์) ภายในวัสดุโล่สามารถสร้างสนามแม่เหล็กใหม่ซึ่งตรงข้ามกับสนามกระทบ ซึ่งแตกต่างจากสนามไฟฟ้าแผงอลูมิเนียมบาง ๆ จะไม่มีประสิทธิภาพในการหยุดหรือเปลี่ยนเส้นทางสนามแม่เหล็ก

ความหนาหรือความลึกที่วัสดุที่กําหนดช่วยลดสนามแม่เหล็กที่กระทบได้ประมาณ 9dB เรียกว่า "เอฟเฟกต์ผิวหนัง" และเป็น "ผิวเดียวที่ลึก"
ผลกระทบต่อผิวหนังคือจุดที่กระแสมีแนวโน้มที่จะหลีกเลี่ยงการเดินทางผ่านศูนย์กลางของตัวนําที่เป็นของแข็ง จํากัด ตัวเองให้นําไฟฟ้าใกล้พื้นผิว

ด้วยเหตุนี้วัสดุที่มีความหนา "3 สกิน" จะมีกระแสต่ํากว่าประมาณ 27dB ที่ด้านตรงข้ามและจะมี SE ประมาณ 27dB สําหรับสนามแม่เหล็กนั้น ๆ

มะเดื่อ 5 (Al), (Cu) และเหล็กเป็นวัสดุป้องกัน ความลึก (เป็นมม.) ซ้อนทับด้วยความถี่ต่างๆ

วัสดุป้องกันที่มีประสิทธิภาพจะมีการนําไฟฟ้าสูงการซึมผ่านสูงและความหนาที่เพียงพอเพื่อให้ได้จํานวนความลึกของผิวหนังที่ต้องการที่ความถี่ต่ําสุดของความกังวล
ตัวอย่างเช่นเหล็กอ่อนหนา 1 มม. และโลหะผสมสังกะสีบริสุทธิ์จะเป็นสารป้องกันที่เพียงพอสําหรับกรณีส่วนใหญ่

วัสดุพิเศษเช่น Mu-metal ซึ่งเป็นโลหะผสมเหล็กนิกเกิลอ่อน ferromagnetic และ Radiometal ซึ่งเป็นโลหะผสมเหล็กนิกเกิลอีกครั้งมีการซึมผ่านสัมพัทธ์สูงมากซึ่งมักจะอยู่ในภูมิภาค 10,000
เนื่องจากความเปราะบางฉาวโฉ่ของพวกเขากระบวนการติดตั้งวัสดุแปลกใหม่เหล่านี้จะต้องดําเนินการอย่างระมัดระวังเนื่องจากแม้แต่การเคาะเล็กน้อยอาจทําลายการซึมผ่านของพวกเขาและจากนั้นพวกเขาจะต้องอบใหม่ในบรรยากาศไฮโดรเจนหรือทิ้ง

เทคนิคการป้องกันความถี่ต่ําเพิ่มเติมคือการตัดเสียงรบกวนแบบแอ็คทีฟ (ANR) วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งสําหรับการรักษาเสถียรภาพภาพของหน่วยแสดงผลภาพ (VDU) ของหลอดรังสีแคโทดในสภาพแวดล้อมที่ปนเปื้อนด้วยสนามแม่เหล็กความถี่พลังงานในระดับสูง

ส่วนด้านซ้ายของมะเดื่อ 8 แสดงให้เห็นว่ายิ่งรูรับแสงใหญ่เท่าไหร่การรั่วไหลของ EMR ก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามส่วนที่ถูกต้องของมะเดื่อ 8 แสดงให้เห็นว่า SE ที่น่านับถือสามารถทําได้หากรูรับแสงล้อมรอบด้วยแนวตั้งฉากกับผนังโลหะเปิด วิธีการป้องกันที่มีประสิทธิภาพอย่างยิ่งนี้เรียกว่า "ท่อนําคลื่นด้านล่างตัด" และสามารถรักษา SE ของโล่ได้แม้จะมีช่อง 5-10 ซม.

มะเดื่อ 8 ท่อนําคลื่นด้านล่างตัด

ปะเก็นเป็นซีลเชิงกลที่เติมช่องว่างระหว่างพื้นผิวผสมพันธุ์ตั้งแต่สองพื้นผิวขึ้นไปโดยทั่วไปเพื่อป้องกันการรั่วไหลจากหรือเข้าไปในวัตถุที่เชื่อมต่อในขณะที่อยู่ภายใต้การบีบอัด

ภาพ 1 ปะเก็นเครื่องกล

มะเดื่อ 9 ประตูยึดติดและแผงถอดได้บนตู้หุ้มฉนวน

มะเดื่อ 10 ข้อกําหนดทางกลของปะเก็น

จอแสดงผลทั้งหมดซึ่งไวต่อการโจมตี TEMPEST ไม่สามารถมีอยู่ในภาชนะที่ปิดสนิทได้เนื่องจากต้องใช้ช่องแสงที่แตกต่างกันในเปลือกหุ้มดังนั้นจึงลดทอนการป้องกันอย่างมาก

มะเดื่อ 11 วิธี "กล่องสกปรก"

เช่นเดียวกับจอแสดงผลป้องกันช่องระบายอากาศป้องกันต้องใช้ตาข่ายท่อนําคลื่นด้านล่างตัดปะเก็นนําไฟฟ้าหรือพันธะโลหะกับโลหะ
เพื่อรักษาระดับ SE ที่เพียงพอขนาดตาข่ายจะต้องเล็กที่สุด ประสิทธิภาพของโล่ของจํานวนของช่องขนาดเล็กที่เหมือนกันตั้งอยู่ใกล้กันเป็น (ประมาณ) สัดส่วนกับจํานวนของพวกเขา n, ('SE = 20logn) ดังนั้นสองช่องจะทําให้ SE แย่ลงโดย 20 x เข้าสู่ระบบ (2) = 6.02, สี่ช่อง 20 x เข้าสู่ระบบ (4) = 12.04, ฯลฯ
สําหรับจํานวนที่มากขึ้นของช่องขนาดเล็ก, ทั่วไปของตาข่ายระบายอากาศ / กระจังหน้า, ขนาดตาข่ายจะมากมีขนาดเล็กกว่าหนึ่งรูรับแสงในตัวเองจะต้องเป็นสําหรับ SE เดียวกัน. ที่ความถี่สูงกว่าซึ่งขนาดของรูรับแสงระบายอากาศเกินหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นแม้แต่สูตร "20 x log (n)" พื้นฐานและเรียบง่ายนี้อาจซับซ้อนหรือไม่มีประสิทธิภาพโดยไม่จําเป็น

มะเดื่อ 12 ตัวอย่างตาข่ายระบายอากาศและหน้าต่างตาข่าย

ตู้พลาสติกอาจมีสไตล์และดึงดูดสายตา แต่ไม่ใช่สารป้องกันที่มีประสิทธิภาพ
แม้ว่าจะเป็นกระบวนการที่ลําบากและต้องใช้เทคนิคอย่างมาก แต่การเคลือบภายในตู้พลาสติกด้วยวัสดุที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเช่นอนุภาคโลหะในสารยึดเกาะ (สีนําไฟฟ้า) หรือด้วยโลหะจริง (ชุบ) อาจให้ผลลัพธ์ที่น่าพอใจ

อย่างไรก็ตามบ่อยครั้งที่การออกแบบกล่องพลาสติกไม่อนุญาตให้ทํา SE ที่จําเป็นได้เนื่องจากเช่นเดียวกับเปลือกอื่น ๆ จุดอ่อนที่สุดยังคงเป็นตะเข็บ (ช่อง) ระหว่างชิ้นส่วนพลาสติก แต่ในกรณีนี้ไม่สามารถเสริมด้วยปะเก็นได้ดังนั้นจึงเกิดการรั่วไหลของ EMR ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ ดังนั้นหากกล่องพลาสติกต้องการการป้องกันจึงมีความสําคัญทางการเงินที่จะต้องคํานึงถึงการบรรลุ SE ที่จําเป็นตั้งแต่เริ่มต้นกระบวนการออกแบบเริ่มต้น

สีหรือการชุบบนพลาสติกต้องไม่หนามากดังนั้นจํานวนความลึกของผิวหนังที่ใช้จึงค่อนข้างน้อย การเคลือบที่เป็นนวัตกรรมใหม่บางอย่างโดยใช้นิกเกิลและโลหะอื่น ๆ ได้รับการพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้เพื่อใช้ประโยชน์จากการซึมผ่านสูงพอสมควรของนิกเกิลเพื่อลดความลึกของผิวและบรรลุ SE ที่ดีขึ้น

ภาพ 2 ข้อได้เปรียบด้านน้ําหนักพลาสติกเคลือบสเปรย์

พลาสติกหรือเรซินนําไฟฟ้าปริมาณมักใช้อนุภาคหรือเกลียวนําไฟฟ้าแบบกระจายในสารยึดเกาะฉนวนซึ่งให้ความแข็งแรงเชิงกล บางครั้งสิ่งเหล่านี้ต้องทนทุกข์ทรมานจากการสร้าง "ผิวหนัง" ของพลาสติกหรือเรซินพื้นฐานทําให้ยากที่จะบรรลุพันธะความถี่วิทยุ (RF) ที่ดีโดยไม่ต้องใส่เกลียว (เม็ดมีดที่ทําจากลวดขด) หรือวิธีการที่คล้ายกัน ผิวหนังฉนวนเหล่านี้ทําให้ยากต่อการป้องกันไม่ให้มีการสร้างช่องยาวที่ข้อต่อและยังทําให้ยากที่จะให้พันธะที่ดีกับร่างกายของตัวเชื่อมต่อต่อมและตัวกรอง ปัญหาเกี่ยวกับความสอดคล้องของการผสมอนุภาคนําไฟฟ้าและพอลิเมอร์สามารถทําให้เปลือกอ่อนแอในบางพื้นที่และขาดการป้องกันในที่อื่น ๆ
วัสดุที่ใช้เส้นใยคาร์บอน (ซึ่งเป็นตัวนําไฟฟ้า) และโพลีเมอร์ที่นําไฟฟ้าเองเริ่มพร้อมใช้งาน แต่ไม่มีการนําไฟฟ้าสูงของโลหะดังนั้นจึงไม่ให้ SE ที่ดีสําหรับความหนาเฉพาะ