一种键盘泄露信息截获系统技术方案

本发明专利技术提供了一种键盘泄露信息截获系统，包括：信号提取模块、信号识别模块和显示模块。所述信号提取模块包括短波天线和信号匹配电路。所述信号匹配电路与在短波天线通过标准的SMA接头和BNC接头连接，以获取键盘泄露信号，通过短波天线和信号匹配电路的组合完成对大型天线的优化使得对按键泄漏信息采集部分小型化，使得更容易携带和搭建。所述信号提取模块与所述信号识别模块连接；所述信号识别模块用于识别出所获取的键盘泄露信号中的按键信息，并还原出按键信息。所述信号识别模块与显示模块连接；所述显示模块用于显示还原出的按键信息。使得在正常环境下，系统有较高的识别率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
一种键盘泄露信息截获系统


[0001]本专利技术涉及泄露信息截获领域，尤其涉及一种键盘泄露信息截获系统。

技术介绍

[0002]随着大规模集成电路和计算机技术的快速发展以及信息与通信技术设备的普及，人类进入了新的信息化时代。信息一般以一种能量形态的方式出现，信息的传递也伴随着能量与物质的作用。在我们的日常工作和生活环境中，存在着种类纷繁复杂的电磁信号，其携带的有效内容与人类的生活息息相关，这些有意或者无意泄漏的电磁信息或可构成信息安全的威胁，己经引起了人们的注意。
[0003]每个国家的TEMPEST标准对ICT设备的辐射强度有着严格的限定，随着电磁信息截获设备灵敏度、分辨率等相关技术的提升发展，ICT设备的电磁辐射伴随着电磁信息泄露依旧不可避免，其导致的后果依然十分严重。电磁信息泄露问题日益受到相关业界人士的高度关注。
[0004]任何ICT设备均会在其工作状态下向外界辐射电磁泄漏信号，这些都是不可避免的物理电磁学现象。所有能够处理数据信息、控制信息的设备都会向外界传递电磁泄漏信号。目前这些设备已经被广泛应用在社会各行各业中，其产生的泄漏更加普遍，所导致的潜在危害也是越来越大。
[0005]在日常生活中，键盘是人与计算机等ICT设备进行交互操作的不可或缺的设备，在此之前就有多位研究者针对键盘泄漏信息进行了深入的研究。表明键盘在正常工作中会引发电磁信息泄露，产生潜在的安全隐患，并在一定距离内可以被接收并还原。
[0006]但是，在大部分研究中使用的截获系统是由体积庞大的天线、示波器等部分组成，这些组件不便于携带而且比较昂贵，系统组成部分成本较高，而且不易携带和搭建。

技术实现思路

[0007]为了克服上述问题，本专利技术提供了一种键盘泄露信息截获系统，该系统通过短波天线和匹配电路的组合完成对大型天线的优化，本专利技术提供的键盘泄露信息截获系统，包括：信号提取模块、信号识别模块和显示模块。信号提取模块包括短波天线和信号匹配电路；所述信号匹配电路与在短波天线通过标准的SMA接头和BNC接头连接，以获取键盘泄露信号。信号提取模块与所述信号识别模块连接。所述信号识别模块用于识别出所获取的键盘泄露信号中的按键信息，并还原出按键信息。信号识别模块与显示模块连接；所述显示模块用于显示还原出的按键信息。
[0008]进一步地，信号提取模块还包括三阶巴特沃兹滤波器和ADA4960
‑
1差分放大器。
[0009]进一步地，信号识别模块采用FPGA信号识别模块。所述FPGA信号识别模块包括输入模块、数字滤波模块和信息判断模块。所述输入模块用于以输入信号提取模块获取的键盘泄露信号。滤波模块与所述输入模块相连接；所述数字滤波模块用于将通过输入模块输入的键盘泄露信号进行优化处理，滤除与键盘按键信息无关的一些噪声和固定干扰。数字
滤波模块与所述信息判断模块相连接，所述信息判断模块用于识别并还原出按键信息。
[0010]进一步地，所述输入模块包括晶振时钟模块、数字时钟管理模块、AD采样输入模块和模数转换模块。
[0011]进一步地，滤波模块包括差分输入处理模块、均值模块、筛选局部峰值模块和还原模块。差分输入处理模块、均值模块和筛选局部峰值模块依次连接。差分输出处理模块用于接收输入模块输出的键盘泄露信号，经处理后发送至均值模块。均值模块用于根据发送来的键盘泄露信号通过移位运算设置阈值。筛选局部峰值模块用于将按键泄露信号与均值模块设置的阈值进行比较，存储大于阈值的数据，并从大于阈值的数据中找到每一个时钟下降沿以及数据下降沿产生的脉冲峰值簇，从每一簇峰值中找出最大峰值，并将采用点顺序和幅值分别保存在两个FIFO的空间内。
[0012]进一步地，信息判断模块包括峰值分类和筛选模块、峰值聚类分析模块、时钟峰值和数据峰值区分模块和信息还原模块；峰值分类和筛选模块、峰值聚类分析模块、时钟峰值和数据峰值区分模块和信息还原模块依次连接。峰值分类和筛选模块用于根据筛选局部峰值模块找到的最大峰值计算出峰值间的间隔，并计算出有效峰值间隔。峰值聚类分析模块用于将计算出的有效峰值间隔分为三类，每一类选一个初始簇心，根据FIFO的空间内保存的采用点顺序和幅值得到峰值之间的距离，然后将得到的幅值之间的距离与有效间隔进行比较，确定峰值顺序间隔聚类模块的聚心，滤除不是有效峰值的一些干扰峰值，然后进行有效间隔的聚类运算。时钟峰值和数据峰值区分模块用于找出时钟峰值中夹有数据间隔的峰值。信息还原模块用于还原出按键的原始信息。
[0013]进一步地，所述将计算出的有效峰值间隔分为三类包括：数据下降沿与其后紧邻的时钟下降沿的间隔“d
‑
c小间隔”；数据下降沿与其紧邻的前一个时钟下降沿的间隔“d
‑
c大间隔”；紧邻的两个时钟下降沿间的间隔“c
‑
c时钟间隔”。
[0014]进一步地，所述有效间隔的聚类运算包括：
[0015]S1、输入有效间隔数组中的一个间隔；
[0016]S2、将间隔归入相应间隔数组中；
[0017]S3、判断是否遍历所有间隔，若否，则返回S1；若是，则进入S4；
[0018]S4、计算均值并将其最接近均值的值作为簇心；
[0019]S5、判断聚类结果是否改变，若是，则返回S1；若否，则结束。
[0020]进一步地，所述时钟峰值和数据峰值区分的具体步骤如下：
[0021]A1、找到满足“c
‑
c时钟间隔”的峰值；
[0022]A2、从满足“c
‑
c时钟间隔”的峰值中是否能找到11个时钟峰值，若否，则进入步骤A3，若是，则结束；
[0023]A3、在峰值之间搜索被数据峰值分割的时钟峰值；
[0024]A4、是否可以找到11个时钟峰值，若是，则结束，若否，则进入步骤A5；
[0025]A5、在峰值前后搜索被数据峰值分割的时钟峰值；
[0026]A6、是否可以找到11个时钟峰值，若是，则结束，若否，则报错，提示新截获失败。
[0027]进一步地，所述FPGA信息识别模块嵌入有MicroBlaze嵌入式软核，在MicroBlaze嵌入式软核上配置对应的RS232核和相应总线的连接和地址空间；FPGA通过中断通知MicroBlaze嵌入式软核接收数据，MicroBlaze嵌入式软核在接收数据之后经过封装通过
RS232接口传输至显示模块，通过串口助手展示。
[0028]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0029](1)本专利技术首先通过短波天线和匹配电路的组合完成对大型天线的优化使得对按键泄漏信息采集部分小型化；
[0030](2)本专利技术通过FPGA的内部电路实现对泄漏信号的触发截获以及存储功能，并将键盘泄漏信号的还原算法嵌入到FPGA电路中，自动化实现按键信息识别功能，并结合算法基FPGA信息识别模块的设计，并将算法翻译成FPGA硬件语言，并在FPGA平台上实现电磁泄漏本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种键盘泄露信息截获系统，其特征在于，包括：信号提取模块(1)、信号识别模块(2)和显示模块(3)；所述信号提取模块(1)包括短波天线(1
‑
1)和信号匹配电路(1
‑
2)；所述信号匹配电路(1
‑
2)与在短波天线(1
‑
1)通过标准的SMA接头和BNC接头连接，以获取键盘泄露信号；所述信号提取模块(1)与所述信号识别模块(2)连接；所述信号识别模块(2)用于识别出所获取的键盘泄露信号中的按键信息，并还原出按键信息；所述信号识别模块(2)与显示模块(3)连接；所述显示模块(3)用于显示还原出的按键信息。2.根据权利要求1所述的键盘泄露信息截获系统，其特征在于，所述信号提取模块(1)还包括三阶巴特沃兹滤波器(1
‑
3)和ADA4960
‑
1差分放大器(1
‑
4)。3.根据权利要求1或2所述的键盘泄露信息截获系统，其特征在于，所述信号识别模块(2)采用FPGA信号识别模块；所述FPGA信号识别模块包括输入模块(2
‑
1)、数字滤波模块(2
‑
2)和信息判断模块(2
‑
3)；所述输入模块(2
‑
1)用于以输入信号提取模块(1)获取的键盘泄露信号；所述数字滤波模块(2
‑
2)与所述输入模块(2
‑
1)相连接；所述数字滤波模块(2
‑
2)用于将通过输入模块(2
‑
1)输入的键盘泄露信号进行优化处理，滤除与键盘按键信息无关的一些噪声和固定干扰；所述数字滤波模块(2
‑
2)与所述信息判断模块(2
‑
3)相连接；所述信息判断模块用于识别并还原出按键信息。4.根据权利要求3所述的键盘泄露信息截获系统，其特征在于，所述输入模块(2
‑
1)包括晶振时钟模块(2
‑1‑
1)、数字时钟管理模块(2
‑1‑
2)、AD采样输入模块(2
‑1‑
3)和模数转换模块(2
‑1‑
4)。5.根据权利要求3所述的键盘泄露信息截获系统，其特征在于，所述数字滤波模块(2
‑
2)包括差分输入处理模块(2
‑2‑
1)、均值模块(2
‑2‑
2)、筛选局部峰值模块(2
‑2‑
3)和还原模块(2
‑2‑
4)；差分输入处理模块(2
‑2‑
1)、均值模块(2
‑2‑
2)和筛选局部峰值模块(2
‑2‑
3)依次连接；所述差分输出处理模块(2
‑2‑
1)用于接收输入模块输出的键盘泄露信号，经处理后发送至均值模块；所述均值模块(2
‑2‑
2)用于根据发送来的键盘泄露信号通过移位运算设置阈值；所述筛选局部峰值模块(2
‑2‑
3)用于将按键泄露信号与均值模块设置的阈值进行比较，存储大于阈值的数据，并从大于阈值的数据中找到每一个时钟下降沿以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鹰，张强，
申请(专利权)人：苏州浪潮智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：