用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法，该系统包括用于将显示器的电磁辐射截获接收并通过高速A/D采样且将该信号保存为时域数字信号的获取模块、利用傅里叶变换将时域数字信号转换为频域信号的信号转换模块；利用人工智能深度学习算法对电磁信号进行检测的检测模块、将时域数字信号、频域信号以及检测结果予以可视化图形图表展示出来的展示模块；获取模块通过信号转换模块与检测模块相连；获取模块、信号转换模块以及检测模块分别与展示模块相连。本发明专利技术能从计算机显示器辐射的电磁信号中自动检测并判定电磁信息泄漏、可为显示器电磁信息安全提供评估依据和技术保障。

【技术实现步骤摘要】
用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法
本专利技术属于信息安全领域，涉及一种电磁信息泄漏检测系统及方法，尤其涉及一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法。
技术介绍
传统的信息安全软件系统主要针对的是信息有意传输过程(例如，互联网以及无线通信)的安全问题。然而，计算机等电子信息设备在处理信息的过程中，会不可避免的向周围环境发射电磁波，产生无意的、非主观通信的电磁辐射。由于这些无意辐射的电磁信号不仅频谱成份丰富，而且携带着大量有用信息，对其展开截获复现将给信息的安全构成严重的威胁。但人们往往只重视网络攻击、安全漏洞和计算机病毒等安全问题，却忽视了信息设备电磁辐射造成的电磁信息泄漏问题。利用电子信息设备尤其是显示器的电磁信息泄漏窃取机密信息，已成为国内外情报机关获取信息的重要途径。因此，研究电磁信息泄漏的检测技术是保障电磁信息安全的迫切需求。而传统电磁信息泄漏检测方法从电磁泄漏机理，电磁波构成原理的方面出发，检测电磁信号中的泄漏特征。由于电磁泄漏信号信噪比低，提取信号特征很困难。
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种能从计算机显示器辐射的电磁信号中自动检测并判定电磁信息泄漏、可为显示器电磁信息安全提供评估依据和技术保障的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统，所述用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统包括用于将显示器的电磁辐射截获接收并通过高速A/D采样且将截获接收到的信号保存为时域数字信号的获取模块、利用傅里叶变换将获取模块采集得到的时域数字信号转换为频域信号的信号转换模块；利用人工智能深度学习算法对频域信号进行检测的检测模块、将获取模块采集得到的时域数字信号、将信号转换模块转换得到的频域信号以及检测模块检测并得到检测结果予以可视化图形图表展示出来的展示模块；所述获取模块通过信号转换模块与检测模块相连；所述获取模块、信号转换模块以及检测模块分别与展示模块相连。作为优选，本专利技术所提供的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统还包括将获取模块采集得到的时域数字信号处理后复现于显示器中进行视频信息显示的图像复现模块；所述获取模块与图像复现模块相连。一种基于如上所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统的电磁信息泄漏检测主机，所述电磁信息泄漏检测主机包括信号接收机、数据采集卡以及用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统；所述信号接收机通过数据采集卡与用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统相连。作为优选，本专利技术所提供的电磁信息泄漏检测主机还包括分别与信号接收机相连的电流探头以及接收天线。作为优选，本专利技术所提供的数据采集卡是采样率不大于1.25Gs/S的高速A/D采样器；所述信号接收机的型号是NIPXIe-5162；所述电流探头的型号是TPC0-CP-01，LangerRF4-Eset。一种基于如上所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统的电磁信息泄漏检测方法，所述方法包括以下步骤：步骤S10)获取模块获取电磁信息泄漏检测主机上通过接收机的中频滤波和数据采集卡的A/D转换后的电磁辐射数字信号；步骤S11)信号转换模块利用傅里叶变换方法对步骤S10)获取得到的电磁辐射数字信号进行时频转换处理；步骤S12)检测模块利用电磁信息特征构建电磁信息特征动态数据库，利用深度学习方法提取电磁信息特征；步骤S13)利用卷积神经网络来判定检测模块是否检测出符合信息泄漏特征的电磁信号；若检测模块未检测出电磁信息泄漏，则执行步骤S14)；若检测模块检测出电磁信息泄漏，则执行步骤S15)；步骤S14)判定当前电磁信号中无电磁信息泄漏，同时结束并退出检测；步骤S15)当检测模块检测出电磁信息泄漏时，则判定存在电磁信息泄漏的前提下，由展示模块利用虚拟仪器技术可视化展示电磁信息泄漏频谱。作为优选，本专利技术所提供的步骤S12)中电磁信息特征动态数据库的构建原则是：根据电磁泄漏信号存在的时间、幅度、频率以及波形特征，建立符合现场复杂电磁环境的多维电磁特征向量；随着数据库样本的增长，在电磁信号的时、频、能量特性基础上，通过信号预处理改善特征向量维度；在实现电磁信号特征向量多维度表示的基础上，从现场检测的电磁信号中提取信息泄漏特征样本；并基于人工智能的训练、分类、识别过程，构建电磁泄漏信息特征分析识别样本数据库。作为优选，本专利技术所提供的步骤S12)中电磁信息特征动态数据库的具体构建方式是：步骤S12-1)电磁信息泄漏信号预处理：利用小波去噪对获取的电磁信息泄漏信号进行预处理；步骤S12-2)电磁信号特征提取：在信号提取技术的基础上，分别在时域、频域以及能量域进行特征分析，建立多维度信号特征表示向量，其中包括峰值特征、包络特征以及谐波特征；通过提取样本特征，压缩样本存储容量，改善信号特征样本；步骤S12-3)样本训练：利用人工智能深度学习的卷积神经网络技术，针对特征提取后的信号多维向量，设计信号特征编码器，构建人工神经网络进行逐层训练；训练使用二层卷积神经网络，得到一个分类模型，用于识别新样本是否存在电磁信息泄漏，并归类到已知的泄漏类型中；采用的卷积层：通过卷积运算，将输入的样本映射成新的二维矩阵；假设卷积神经网络的输人特征为X，第i层的特征图为Mi，CNN的主要过程可以表示为公式(a)：其中：Wi为第i层的卷积核的权值向量；Mi-1与Wi在卷积层进行卷积运算；bi是第i层的偏置向量；f(x)为激励函数；在卷积过程中，卷积核通过滑动与输入特征作重复的卷积操作，构建出新的特征；所述激励函数采用的线性整流单元；使用Dropout修剪网络，将神经网络中的节点丢弃；利用MaxPooling，对训练中的电磁信号降采样，去除冗余信息；步骤S12-4)分类识别：利用训练得到的分类模型，对待测样本进行分类识别；同时将识别后目标样本写入数据库，实现数据库记录动态自增长。作为优选，本专利技术所提供的电磁信息泄漏检测方法在步骤S15)之后还包括：步骤S16)选择是否需要重构复现视频图像，若是，则通过图像复现模块利用数字信号处理技术从电磁辐射泄漏信号中重建原始视频图像；若否，则结束检测。本专利技术的优点是：本专利技术提供了一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统及方法，该用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统包括用于将显示器的电磁辐射截获接收并通过高速A/D采样且将截获接收到的信号保存为时域数字信号的获取模块、利用傅里叶变换将获取模块采集得到的时域数字信号转换为频域信号的信号转换模块；利用人工智能深度学习算法对频域信号进行检测的检测模块、将获取模块采集得到的时域数字信号、将信号转换模块转换得到的频域信号以及检测模块检测并得到检测结果予以可视化图形图表展示出来的展示模块；获取模块通过信号转换模块与检测模块相连；获取模块、信号转换模块以及检测模块分别与展示模块相连。相较于现有技术，上述显示器视频信息泄漏检测系统及方法，能从计算机显示器辐射的电磁信号中自动检测、判定电磁信息泄漏，并从中复现原始视频图像。检测结果可以为显示器电磁信息安全提供评估依据和技术保障。一种基于卷积神经网络(人工智能)的显示器电磁信息泄漏检测方法，获取天线及接收机采集的电磁辐射信号本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统，其特征在于：所述用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统包括用于将显示器的电磁辐射截获接收并通过高速A/D采样且将截获接收到的信号保存为时域数字信号的获取模块(331)、利用傅里叶变换将获取模块(331)采集得到的时域数字信号转换为频域信号的信号转换模块(332)；利用人工智能深度学习算法对频域信号进行检测的检测模块(333)、将获取模块(331)采集得到的时域数字信号、将信号转换模块(332)转换得到的频域信号以及检测模块(333)检测并得到检测结果予以可视化图形图表展示出来的展示模块(334)；所述获取模块(331)通过信号转换模块(332)与检测模块(333)相连；所述获取模块(331)、信号转换模块(332)以及检测模块(333)分别与展示模块(334)相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统，其特征在于：所述用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统包括用于将显示器的电磁辐射截获接收并通过高速A/D采样且将截获接收到的信号保存为时域数字信号的获取模块(331)、利用傅里叶变换将获取模块(331)采集得到的时域数字信号转换为频域信号的信号转换模块(332)；利用人工智能深度学习算法对频域信号进行检测的检测模块(333)、将获取模块(331)采集得到的时域数字信号、将信号转换模块(332)转换得到的频域信号以及检测模块(333)检测并得到检测结果予以可视化图形图表展示出来的展示模块(334)；所述获取模块(331)通过信号转换模块(332)与检测模块(333)相连；所述获取模块(331)、信号转换模块(332)以及检测模块(333)分别与展示模块(334)相连。2.根据权利要求1所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统，其特征在于：所述用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统还包括将获取模块(331)采集得到的时域数字信号处理后复现于显示器中进行视频信息显示的图像复现模块(335)；所述获取模块(331)与图像复现模块(335)相连。3.一种基于如权利要求1或2所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统的电磁信息泄漏检测主机，其特征在于：所述电磁信息泄漏检测主机包括信号接收机(31)、数据采集卡(32)以及权利要求1或2所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统；所述信号接收机(31)通过数据采集卡(32)与用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统相连。4.根据权利要求3所述的电磁信息泄漏检测主机，其特征在于：所述电磁信息泄漏检测主机还包括分别与信号接收机(31)相连的电流探头以及接收天线(2)。5.根据权利要求4所述的电磁信息泄漏检测主机，其特征在于：所述数据采集卡(32)是采样率不大于1.25Gs/S的高速A/D采样器；所述信号接收机(31)的型号是NIPXIe-5162；所述电流探头的型号是TPC0-CP-01，LangerRF4-Eset。6.一种基于如权利要求5所述的用于计算机显示器的电磁信息泄漏检测系统的电磁信息泄漏检测方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤S10)获取模块(331)获取电磁信息泄漏检测主机(3)上通过接收机(31)的中频滤波和数据采集卡(32)的A/D转换后的电磁辐射数字信号；步骤S11)信号转换模块(332)利用傅里叶变换方法对步骤S10)获取得到的电磁辐射数字信号进行时频转换处理；步骤S12)检测模块(333)利用电磁信息特征构建电磁信息特征动态数据库，利用深度学习方法提取电磁信息特征；步骤S13)用卷积神经网络来判定检测模块(333)是否检测出符合信息泄漏特征的电磁信号；若检测模块(333)未检测出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：茅剑，刘晋明，张杰敏，黄斌，陈杰，叶文来，关天敏，
申请(专利权)人：集美大学，
类型：发明
国别省市：福建,35