一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法技术

本发明专利技术属于电磁信息安全领域，特别是一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法，本发明专利技术提供的方法是在防信息泄漏装置中，根据防护对象的频谱特征，结合电力线模型，推导出电力线的衰减系数，最后得出噪声注入量级。本发明专利技术所提出的方法实施简单，成本低且效率高，能够通过简易测试，快速确定防信息泄漏装置中的噪声注入量级，并进行有效性的检测，对指导防信息泄漏装置的设计制作有重要意义。对指导防信息泄漏装置的设计制作有重要意义。对指导防信息泄漏装置的设计制作有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法


[0001]本专利技术属于电磁信息安全领域，特别是一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着计算机技术的快速发展，单一的计算机设备已经演化成广义计算机显示器系统，随之而来的是系统中电磁环境更加复杂，电磁辐射更加广泛。一方面，这加剧了电磁环境的复杂性，使得环境中出现大量的电磁干扰，另一方面，也带来了电磁信息安全性的问题。
[0003]同时，随着电力载波技术的进步，如今的宽带电力载波技术已经可以在一定距离内传输高速信号，并能保证信号的信噪比在可接受范围内，利用OFDM调制方式的宽带电力线通信信号可以在几十MHz的频带范围内传输高速信号。同样的在计算机显示器系统中，视频线缆的通道分时传输大量音频和视频有用串行信息。由于设备密集，视频线与电力线出现互相耦合。电源线和地线会携带耦合的有用信号，且距离较远难以防护。这给电力线信息安全带来了巨大的挑战，也可以利用这种技术传输涉密信息，造成涉密信息的泄漏，具有很大的安全隐患。
[0004]研究证明，计算机显示器系统工作时产生的电磁辐射携带有设备的工作信息，而电力线作为传输线，可以在一定距离内传输有用的电磁信号，这就导致了这些信号在一定条件下可以被截获甚至还原，造成信息泄漏。
[0005]针对这些现象，传统的电子设备电磁信息泄漏防护工作主要针对的是空间辐射场的防护和信号线的防护，包括屏蔽加固、噪声干扰、相关干扰和信号线滤波等技术，能够防护一定范围内的空间辐射场内的电磁信息泄漏。而对于电力线的防护，常规的防护手段是使用EMI滤波器对电力线上的干扰和泄漏信号进行滤波。在高频段信号的耦合非常严重，对于30MHz及更高频率的信号，由于众多涉密办公场所的电源插线板均无法做到良好接地，即只能通过接地线接地，而接地线在传输高频信号时阻抗会呈指数级增长，接地阻抗过大会引起接地失效，即EMI滤波器对高频信号的抑制作用消失，电力线防护出现漏洞，因此传统的EMI滤波器难以做到有效滤波。
[0006]研究发现，白噪声具有宽带内平坦的功率谱，可以对泄漏信号进行有效的淹没。因此，可采用针对高频泄漏信号的白噪声注入方法，利用白噪声产生注入电路，将其注入到电力线上，对电力线上可能存在的泄漏信号进行有效的覆盖，防止发生电磁信息泄漏。
[0007]作为传输计算机泄漏信息的电力线/地线，在高频时体现为传输线特性，由于其线间距发生变化(即使微小变化)，会使电力线的特性阻抗随频率发生变化，频率越高，则变化越大。在这种情况下，会导致注入信号幅度与防护距离相互产生的影响，需探究噪声注入量级与防护距离之间的关系。

技术实现思路

[0008]本专利技术提供的方法是在防信息泄漏装置中，根据防护对象的频谱特征，结合电力线模型，推导出电力线的衰减系数，最后得出噪声注入量级。
[0009]为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案实现：一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法，其特征是：
[0010]步骤1：分析计算机显示器系统泄漏视频信息所在的频段范围；
[0011]步骤2：实际测试计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度电力线后的功率大小P
R
；
[0012]步骤3：通过电力线模型计算计算机显示器系统泄漏视频信息所在频段的衰减值P
L
；
[0013]步骤4：根据步骤2和步骤3的结果，计算计算机显示器系统源端泄漏视频信息的功率大小，并根据源端泄漏视频信息功率及安全裕量P
z
确定有源装置的噪声功率。
[0014]P
t
＝P
R
+P
L
+P
z
[0015]所述的步骤1包括：
[0016]步骤101：首先了解所用计算机显示器系统显示器的实际像素点数和刷新频率；
[0017]步骤102：对步骤101中的显示器进行像素时钟的计算，对于不同显示器，其像素时钟可以使用以下公式计算：
[0018]f＝H
×
V
×
FPS
[0019]其中，f为像素时钟，单位为Hz；H为水平方向上像素点数；V为垂直方向上像素点数；FPS为屏幕刷新率；
[0020]步骤103：确定防护所关注的频段(f1～f2)单位为MHz，取带宽为BW确定防护频段，既：
[0021]f
1-f2＝BW MHz
[0022]所述的步骤2包括：步骤201：按照图1所示的测试示意图搭建计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度电力线后的功率测试系统；
[0023]步骤202：使用频谱仪读取计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度的电力线后在防护频段内的功率值；
[0024]所述的步骤3包括：通过电力线模型计算计算机显示器系统泄漏视频信息所在频段的衰减值；
[0025]步骤301：首先了解所用电力线的各种物性参数，包括
[0026]单位长度的分布电阻：
[0027][0028]式中，δ为趋肤深度，σ
c
为导体的电导率，a为导体半径。
[0029]寄生电容：
[0030][0031]式中，D为导体间的等效平行距离，a为导体半径，μ为介质的磁导率。
[0032]寄生电感：
[0033][0034]式中，D为导体间的等效平行距离，a为导体半径，μ为介质的磁导率。
[0035]步骤302：使用电力线模型仿真分析防护半径长度下该电力线在防护频段范围内的频率响应和衰减值为：
[0036]H(f)＝e-γ
·
l
＝e-α(f)
·
l
e-jβ(f)
·
l
[0037]A(f,l)＝e-α(f)
·
l
[0038]其中，γ为复传播常数，α为衰减因子，β为相移因子，l为电力线长度。
[0039]所述的步骤4包括：
[0040]步骤401：利用频谱仪测得的计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度的电力线衰减后在防护频段内的功率值和使用电力线模型仿真分析一定长度度下该电力线在防护频段范围内的衰减值及安全裕量计算出计算源端计算机显示器系统泄漏视频信息的功率大小；
[0041]P
t
＝P
R
+P
L
+P
z
[0042]步骤402：由源端计算机显示器系统泄漏视频信息的功率大小确定有源装置的噪声功率。
[0043]本专利技术的优点是：本专利技术根据防护对象的防护需求，确定噪声注入量级的方法，属于电磁信息安全领域。本专利技术提供的方法是在防信息泄漏装置中，根据防护对象的频谱特征，结合电力线模型，推导出电力线的衰减系数，最后得出噪声注入量级。本专利技术所提出的方法实施简单，成本低且效率高，能够通过简易测试，快速确定防信息泄漏装置中的噪声注入量级，并进行有效性的检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种根据防护对象的防护需求确定噪声注入量级的方法，其特征是：至少包括如下步骤：步骤1：分析计算机显示器系统泄漏视频信息所在的频段范围；步骤2：实际测试计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度电力线后的功率大小P
R
；步骤3：通过电力线模型计算计算机显示器系统泄漏视频信息所在频段的衰减值P
L
；步骤4：根据步骤2和步骤3的结果，计算计算机显示器系统源端泄漏视频信息的功率大小，并根据源端泄漏视频信息功率和安全裕量P
z
确定有源装置的噪声功率，P
t
＝P
R
+P
L
+P
z
。2.根据权利要求1所述的一种防信息泄漏装置中根据防护需求确定噪声注入量的方法，其特征是：所述的步骤1包含：步骤101：首先了解所用计算机显示器系统显示器的实际像素点数和刷新频率；步骤102：对步骤101中的显示器进行像素时钟的计算，对于不同显示器，其像素时钟可以使用以下公式计算：f＝H
×
V
×
FPS其中，f为像素时钟，单位为Hz；H为水平方向上像素点数；V为垂直方向上像素点数；FPS为屏幕刷新率；步骤103：确定防护所关注的频段(f1～f2)单位为MHz，取带宽为BW确定防护频段，既：f
1-f2＝BW MHz 。3.根据权利要求1所述的一种防信息泄漏装置中根据防护需求确定噪声注入量的方法，其特征是：所述的步骤2包含：步骤201：搭建计算机显示器系统泄漏视频信息经过一定长度电力线后的功率测试系统；步骤202：使用频谱仪读取计算机显示器...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱扬，田锦，彭立辉，田宗元，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：