32

HAKIN9

ATAK

5/2009

P

oczątkowo uważano, że zakłócenia
emitowane przez urządzenia nie mają
większego znaczenia dla świata. Odkrycie

możliwości, jakie dają fale elektromagnetyczne,
spowodowało tyle emocji, że bezpieczeństwo
przesyłanych w ten sposób informacji – jak
to zwykle bywa – zostało pominięte. Typowe
podejście dziecka, które dostało nową
zabawkę. Projektanci pobawili się zabawką
elektromagnetyzmu, na jej podstawie zbudowali
bardziej zaawansowane gadżety, a z tych klocków
połączonej wiedzy postawili wieżę dzisiejszej
technologii. Technologii, która wiecznie pnie
się w górę, czasami zapominając o swoich
korzeniach. Jeśli wstrząśniemy jej podstawą, mit
jej bezpieczeństwa runie.

Początkowo TEMPEST (ang. Transient

Electromagnetic Pulse Emanation Standard
– standard emisji ujawniającej) był metodą
ataku elektromagnetycznego ukierunkowanego
na wydobycie czystego tekstu z maszyn
kryptograficznych, nad którą prace zapoczątkowały
NSA (U.S. National Security Agency – Amerykańskiej
Agencji Bezpieczeństwa) i DoD (U.S. Department of
Defense – Departamentu Obrony USA). Obecnie
nazwą tą określa się techniki ochrony przed emisją
ujawniającą. Dotyczy to wszystkich urządzeń
elektronicznych, od komputerowych monitorów,
do telefonów komórkowych przetwarzających
dane niejawne. Dokładniejsze dane dotyczące
tego standardu są utajnione i udostępniane
tylko amerykańskim firmom biorącym udział

ŁUKASZ MACIEJEWSKI

Z ARTYKUŁU

DOWIESZ SIĘ

jak okiełznać emisję

elektromagnetyczną,

jak stworzyć własny projekt

TEMPEST,

jak wysyłać przy pomocy

monitora informację bitową.

CO POWINIENEŚ

WIEDZIEĆ

znać dowolny język

programowania,

znać podstawy

elektromagnetyzmu i elektroniki.

w budowie sprzętu chroniącego przed emisją.
Przez niektórych skrót rozwijany jest w postać: Tiny
ElectroMagnetic Pests Emitting Secret Things (małe
elektromagnetyczne szkodniki emitujące sekretne
dane). Bardzo wymowny i jakże trafny. Obecnie na
produkcję sprzętu TEMPEST zezwolenia posiada
175 firm. Największym z producentów jest Wang
Research Laboratories.

Czym jest burza?

Rozpoczęła się wojna informacyjna. Z roku na
rok zwiększa się ilość produkowanego sprzętu
przetwarzającego dane. Niektóre urządzenia
przetwarzają sygnał elektryczny na akustyczny
(głośniki), inne sygnał elektryczny z jednej postaci
na inną (np. szyfrowanie), jeszcze inne z sygnału
elektrycznego tworzą fale świetlne (monitory).
Jednak wszystkie urządzenia mają wspólną cechę.
Ponieważ działają one na zasadzie przepływu
prądu z punktu A do punktu B (typowe zasilanie,
przesył informacji itp.), ze środka transportu (którym
może być przewód lub obwód drukowany) może
stworzyć się antena nadawcza. Zasada jest prosta:
każdy przyśpieszany ładunek elektryczny jest
źródłem pola elektromagnetycznego. Ponieważ we
wszystkich urządzeniach elektronicznych mamy
do czynienia z przepływem prądu, możemy łatwo
wysnuć wniosek, że są one źródłem emisji pola
elektromagnetycznego. Jeśli jeszcze pole to zawiera
informacje o przetwarzanych wewnątrz niego danych
lub – co gorsza – o sposobie ich przetwarzania,
emisję taką możemy uznać za ujawniającą.

Stopień trudności

TEMPEST.

Burza w

szklance wody

W obecnych czasach niemal każda informacja jest na sprzedaż

i stanowi niezwykle cenny towar. Pozwolisz nadal siebie bezkarnie

okradać? Najlepszą obroną jest atak, atak elektromagnetyczny.

33

HAKIN9

EMISJA UJAWNIAJĄCA. BURZA W SZKLANCE WODY?

5/2009

Opis zagrożenia

Problem wycieku informacji dopiero
niedawno poruszono w mediach na szerszą
skalę. Jak zwykle, środki przekazu znacznie
wyolbrzymiają nowatorstwo omawianej
techniki. Znali ją już najstarsi górale – w
roku 1943 w pracowniach Bell Telephone
odkryto, iż jedno z urządzeń kryptograficznych
podczas swojego działania wypromieniowuje
dane dotyczące przetwarzanego sygnału.
W tamtych czasach poziom wiedzy nie
pozwalał na skuteczną ochronę przed
tego typu zjawiskami. Można by założyć, że
w ciągu 19 lat technika ochrony dojrzeje.
Tak się jednak nie stało i w 1962 jeden z
inżynierów amerykańskiego minicentrum
kryptograficznego doniósł o (jak się
później okazało – japońskiej) inwigilacji
przeprowadzanej techniką emisji ujawniającej
(więcej informacji w raporcie Amerykańskiej
Agencji Bezpieczeństwa TEMPEST: A Signal
Problem). W ten oto sposób świat poznał
zalety promieniowanej emisji ujawniającej.

Także Europa nie była daleko od

tego typu technologii. W roku 1960 Wieka
Brytania znajdowała się w trakcie negocjacji
dotyczących wejścia do EWG i obawiała
się decyzji francuskiego premiera. Dzięki
powołanemu przez kontrwywiad zespołowi,
odkryto istnienie drugorzędnego sygnału
w linii transmisyjnej wychodzącej z
ambasady francuskiej. Po skonstruowaniu
odpowiedniego sprzętu uzyskano dostęp
do niezaszyfrowanego tekstu, czyniąc
kryptografię bezużyteczną. Tak oto narodziła
się emisja przewodzona.

Skoro technologie te były znane już w

tamtych czasach, jak bardzo mogły zostać
ulepszone? Jak bardzo rozwinęliśmy się od
czasów Wima van Ecka oraz jego pierwszej
publicznej prezentacji systemu TEMPEST
(Electromagnetic Radiation from Video
Display Units: An Eavesdropping Risk?) z
1983 roku?

Elektromagnetyzm

Żeby zrozumieć i docenić emisję
ujawniającą, trzeba poznać sposób jej
powstawania. W jaki sposób z urządzenia
powstaje mały plotkarz, opowiadający
wszystkim wokół, co robi i w jaki sposób?
Wszystkiemu winne są dwa zjawiska:

• prawo Ampère'a – przepływający

prąd oraz zmienne pole elektryczne
powoduje powstanie wirowego

pola magnetycznego o indukcji
proporcjonalnej do szybkości zmian
strumienia pola elektrycznego,

• prawo Faraday’a – zmiany pola

magnetycznego powodują powstaje
indukowanego wirowego pola
elektrycznego, którego wielkość zależy
od szybkości zmian strumienia pola
magnetycznego.

To właśnie te dwa podstawowe prawa, w
połączeniu z dwoma prawami Gaussa
(źródłowość pola elektrycznego oraz
bezźródłowość pola magnetycznego),
są biblią elektromagnetyzmu (równania
Maxwella). Wynika z nich prosty wniosek:
jeśli do urządzenia podłączymy zasilanie,
to nie pojawi się ono od razu w układach
elektronicznych. Jego wartość będzie

stopniowo wzrastała (stany nieustalone),
aż do wymaganego poziomu. Oczywiście
elektrony poruszają się bardzo szybko,
więc nie jesteśmy w stanie zaobserwować
tego zjawiska na co dzień. Nie zmienia to
faktu, iż prąd jest zmienny w czasie, a – jak
już wiemy – zmienny w czasie przepływ
elektronów wytwarza pole magnetyczne.
Z kolei to pole, generowane ze zmiennego
pola elektrycznego, generuje także zmienne
w czasie pole elektryczne. Przemiany tych
dwóch pól, a właściwie zaburzeń ośrodka,
w którym się odbywają, są odpowiedzialne
za propagację fal elektromagnetycznych
(Rysunek 1).

Co z tego wynika? Źródłowość

pola elektrycznego mówi nam, iż każde
urządzenie elektroniczne generuje
pole elektryczne (np. magazynowane

Rysunek 1.

Fala elektromagnetyczna

długość fali

składowa

magnetyczna

składowa

elektryczna

oś Y

oś Z

oś X

Rysunek 2.

Zasada budowy obrazu

ATAK

34

HAKIN9 5/2009

EMISJA UJAWNIAJĄCA. BURZA W SZKLANCE WODY?

35

HAKIN9

5/2009

w kondensatorach). Bezźródłowość
pola magnetycznego mówi, iż może
ono istnieć nawet w próżni, wymagając
tylko źródła pola elektrycznego. Raz
stworzona fala w próżni może rozchodzić
się w nieskończoność. W środowisku
ziemskim, z powodu ośrodka, w którym
się rozchodzą (np. cząsteczek powietrza),
fale takie ulegają szeregowi zjawisk, z
których najważniejszym jest tłumienie. Im
dalej od źródła, tym słabszy sygnał, co
można zaobserwować choćby w sieciach
bezprzewodowych. Z tego prostego
powodu mamy do wyboru: albo urządzenie
będzie emitowało na tyle silne pole, by
dało się łatwo odebrać, albo przyrządy
odbiorcze będą na tyle czułe, by odebrać
interesujący sygnał z chaosu otaczających
nas fal.

Wiemy już, jak atakować. Tylko co ma

być naszym celem? Najbardziej znanym
źródłem emisji ujawniającej promieniowanej
jest monitor z lampą katodową (ang. CRT
– Cathode Ray Tube), dlatego to właśnie na
nim zostanie oparta dalsza część rozważań.

Monitor AM

Ogólnie rzecz biorąc, monitor służy
do wyświetlania obrazu. Sygnał wizji
doprowadzany z karty graficznej zostaje
wzmocniony i ukierunkowany przez układy
odchylania, w rezultacie czego wiązka
elektronów trafia w ekran monitora. Co
jest takiego niezwykłego w tym procesie
z naszego punktu widzenia? Otóż, oprócz
sygnału wizji, monitor potrzebuje jeszcze
informacji o czasach odświeżania linii
(synchronizacja pozioma) oraz ramki
(synchronizacja pionowa), w celu
poprawnego zbudowania obrazu z danych
otrzymanych torem wizji. Ponadto wiązka

elektronów tworząca obraz musi mieć na
tyle dużą energię, by z luminoforu wybić
fotony (co nie jest trywialne). Do tego
wszystkiego dodajmy sposób budowania
obrazu (Rysunek 2) i mamy wszystko, co
potrzebne do stworzenia radia z modulacją
amplitudy:

• warunek generacji fali

elektromagnetycznej – szybkie
zmiany ruchu elektronów. To zadanie
spełnia działko elektronowe, tworząc
poszczególne piksele obrazu. Kolor
biały odpowiada wysokiej wartości
energetycznej piksela, kolor czarny
– brakowi sygnału wiązki elektronów,

• sygnał nośny (modulowany) – ramka

obrazu musi być rysowana w czasie
jednego odświeżenia pionowego. Jedna
linia musi być narysowana w czasie
jednego odświeżenia poziomego
minus czas powrotu plamki z końca
linii do początku następnej. Pojedynczy
piksel musi być odzwierciedlony z taką
szybkością, by w czasie odświeżenia
poziomego, zostały wyświetlone wszystkie
piksele w linii. To właśnie ten czas
decyduje o własnościach fali nośnej, lub
inaczej sygnału modulowanego,

• sygnał modulujący – w rzeczywistości jest

to wartość kolorów poszczególnych pikseli
od białego (wszystkie kolory) do jego
absencji (czerń – brak koloru). Element
ten odpowiada za informacje, jakie wysyła
monitor, ale nie mówi nic o tym, gdzie je w
eterze znaleźć,

• modulator – w rzeczywistości jest

nim karta graficzna. To tutaj wartości
koloru danego punktu są podawane z
częstotliwością piksela, jeden po drugim,
łącząc dane napięcia (luminancja) z

danym czasowymi (umiejscowienie na
ekranie). Wpływa na częstotliwość, na
jakiej należy się spodziewać sygnału
zawierającego informacje o wyświetlanym
obrazie,

• antena nadawcza – rolę tę pełni w

głównej mierze monitor. Wzmocniony w
nim sygnał wizji jest znacznie silniejszy niż
jego odpowiednik wypromieniowywany
przez kable łączące go z kartą graficzną.

Najprostszy modulator amplitudy
przedstawiony jest na Rysunku 3. Składa się
on głównie z tranzystora, w przeciwieństwie
do karty graficznej, która jest znacznie bardziej
skomplikowanym modulatorem AM (choć
pewnie sama sobie z tego nie zdaje sprawy).

To, co Tygryski

lubią najbardziej

Mamy już wiedzę teoretyczną, czas więc
zastosować ją w praktyce. Wiemy, jak
generowany jest sygnał z monitora, tylko
gdzie go szukać? Z pomocą przychodzi
znajomość standardów, jakie wykorzystuje
każdy monitor, by z pseudolosowego
sygnału wideo stworzyć obraz. Dla obrazu
o rozdzielczości 800x600 i odświeżaniu
60Hz częstotliwość nośna sygnału
monitora ma wartość 40MHz. Z kolei dla
rozdzielczości 1920x1440 i odświeżaniu
75Hz częstotliwość pojedynczego
piksela ma wartość 297MHz. Taki zakres
częstotliwości nazywany jest VHF (ang. Very
High Frequency) lub UKF (Ultra Krótkie Fale)

Rysunek 4.

Projekt Tempest for Eliza

Rysunek 3.

Modulacja amplitudy (AM)

A

0

*cos(2* *ƒ

c

*t)

A

m

*cos(2* *ƒ

t

*t)

V(t)=A

0

*[1+A

m

*cos(2* *ƒ

t

*t)]*cos(2* *ƒ

c

*t)

(jasność pikseli w funkcji czasu)

sygnał modulujący

sygnał modulowany

(częstotliwość piksela)

sygnał zmodulowany AM

(promieniowany z monitora)

ATAK

34

HAKIN9 5/2009

EMISJA UJAWNIAJĄCA. BURZA W SZKLANCE WODY?

35

HAKIN9

5/2009

i o ile nasłuchiwanie na nim jest dozwolone,
to samo nadawanie może już zaboleć.

Najbardziej znanym programem

przedstawiającym emisję ujawniającą jest
Tempest for Eliza, którego autorem jest
Erik Thiele. Dzięki niemu, oraz programowi
xvidtune, możemy zmusić monitor do
odegrania konkretnej melodii, która po
dostrojeniu radia będzie słyszalna w pełnej
okazałości. By tego dokonać, standardowo
kompilujemy źródła (wymagany jest pakiet
SDL), z programu xvidtune odczytujemy
parametry ustawień monitora i podajemy
je do programu:

./tempest_for_eliza 105000000 1024
768 1400 10000000 songs/forelise

Otrzymujemy obraz podobny do
przedstawionego na Rysunku 4. Włączamy
dowolne radio, ustawiamy zakres fal na
odbiór AM i, przeszukując skalę, natrafimy
na muzyczkę. Co prawda częstotliwość
nośna monitora jest o wiele wyższa niż
zakres odbioru zwykłego radia, jednak dzięki
niższym harmonicznym dźwięk nadal jest
słyszalny.

Kolejnym projektem z rodziny małego

szpiega jest eckBOX. Do prawidłowej pracy
wymaga odbiornika radiowego, przetwornika
A/C (analogowo-cyfrowego) oraz
oprogramowania przetwarzającego odebrany
sygnał w użyteczny obraz. Dlaczego projekt
ten miał prawo się nie powieść?

Może powodem tego były tajne

władze USA, które zakazały podobnych
eksperymentów, lub może działalność
jakiegoś tajnego stowarzyszenia, pragnącego
zachować wiedzę tylko dla siebie.

A może jest to spowodowane faktem,

iż – zgodnie z twierdzeniem Shannona-
Kotielnikowa – częstotliwość próbkowania
musi być co najmniej dwa razy wyższa
niż maksymalna częstotliwość składowej
sygnału (co dla standardowego monitora
daje częstotliwość próbkowania równą
216MHz). Selektywność zwykłego odbiornika
radiowego jest dostosowana do odbioru
stacji radiowych, więc z założenia jest wysoka.
Sygnał generowany przez kartę graficzną
obarczony jest 5% błędem, co w przypadku
108MHz daje 5,4MHz. Radio odbiera
pewną część emitowanego sygnału, jednak
daje to za mało informacji, by z powrotem

poskładać go w czytelny obraz. Selektywność
jest jak rozbiegane dzieci w piaskownicy.
Jedna opiekunka nie da rady wszystkich
złapać, kilku może się udać. Jeśli natomiast
zawołamy jednego dużego pana, to wtedy
z dużym prawdopodobieństwem wszystkie
dzieci uciekną z krzykiem. Podobnie z falami
radiowymi: jeśli układ będzie zbyt selektywny,
otrzymamy tylko część sygnału, jeśli zakres
będzie za szeroki, układ będzie miał za dużo
informacji do przetworzenia, pozostawiając
nas z niczym. W tej sytuacji szybkość przesyłu
danych z przetwornika A/C do aplikacji
przetwarzającej schodzi na drugi plan.

Własny TEMPEST

Zaczynając własną przygodę z emisją
ujawniającą, trzeba wyposażyć się w
odpowiedni sprzęt. By nie dobierać się
do wnętrza monitora, całość połączymy z
użyciem płytki testowej zaprezentowanej na
Rysunku 5.

Za jej pomocą mamy dostęp do

wszystkich ważnych sygnałów. Dzięki
zworkom możemy odciąć linię sygnałową
z karty graficznej (wyjmując ją) i przez
gniazdo BNC podłączyć swoją zewnętrzną
wersję sygnału (np. z zewnętrznego
źródła synchronizacji). Jeśli pozostawimy
zworkę, podłączając do danego gniazda
oscyloskop, możemy dokładnie przyjrzeć
się przysyłanemu sygnałowi (dane,
parametry czasowe), by potem samemu
go odtworzyć.

Dla naszych celów pozostawimy

wszystkie linie w nienaruszonym stanie,
odcinając jedynie informacje o torze wizji
monitora TEMPEST. Zamiast danych z karty
graficznej będziemy podawać informacje
z wyjścia zwykłego radia AM (np. wyjście
słuchawkowe). Upraszcza to znacznie
testowanie, nie wymuszając budowy
zewnętrznych układów kontroli częstotliwości
synchronizacji.

Rysunek 5.

Rozmieszczenie elementów płytki testowej

���������������

�����������

���������������

��������������

��������

���������������

��������������

��������

���������������

�����������

������

������

������

������

������

������

����

�

�
�

����������

�������������������

�����������������������������������

����������������

�� �� �

��

�

�

��������

��������

������

��������

��������

�����������������

�������

���

�������

�������

���������

Rysunek 6.

Płytka testowa

ATAK

36

HAKIN9 5/2009

EMISJA UJAWNIAJĄCA. BURZA W SZKLANCE WODY?

37

HAKIN9

5/2009

Gotowa pytka przedstawiona jest na

Rysunku 6.

Połączenia mamy gotowe, teraz przyszedł

czas na napisanie oprogramowania
tworzącego z monitora nadajnik z modulacją
amplitudy. Kod procedury generowania
sygnału przedstawia Listing 1.

Jest to dość prymitywna metoda

generowania sygnału AM, jednak w prosty
sposób tłumaczy podstawowe zasady.
Linie 35, 36 i 37 są odpowiedzialne za
wygenerowanie odpowiednich wartości
na podstawie aktualnie wyświetlanego
piksela oraz czasu, w którym jest on
wyświetlany. Po wyliczeniu linii (wewnętrzna
pętla for) przechodzimy do generowania
następnej, niższej linii. Jednak między
końcem generowanej linii i początkiem
następnej, działko elektronowe musi
mieć czas na powrót do początku linii.
W tym czasie żaden użyteczny dla nas
sygnał nie będzie generowany, więc
pomijamy ten krótki okres (linia 45). Po
wygenerowaniu linii i powrocie do początku
następnej wznawiamy generowanie
sygnału. Stworzony w ten sposób obraz
przedstawiony jest na Rysunku 7.

Sposoby zabezpieczenia

Skoro znane są metody wykorzystania
emisji ujawniającej, powinny być także
dostępne środki zaradcze. Nie da się
uniknąć samego wytwarzania pól
elektromagnetycznych, tak jak nie da się
wykluczyć przepływu prądu. Można za
to tak zaprojektować urządzenie i jego
środowisko pracy, by efekt uboczny jego
działania był minimalny. Stosuje się kilka
metod – od najbardziej prymitywnych, do
całkowicie zmienionej koncepcji działania
dobrze już znanych urządzeń.

• Kontrolowanie obszaru – najstarsza, lecz

dalej aktualna, metoda zabezpieczenia,
polega na prostej kontroli osób oraz
sprzętu znajdującego się w tzw. strefie
zagrożenia, w której emisja ujawniająca
mogłaby zostać wykorzystana.

• Modyfikacja urządzeń – znając działanie

podsłuchiwanego urządzenia, jesteśmy
w stanie odpowiednio przetwarzać
odbierane informacje. Zmieniając
sposób działania sprzętu, modyfikujemy
charakterystykę emitowanych danych,
zmuszając atakującego do opracowania
nowych metod przetwarzających.

Listing 1.

Generacja określonego tonu

procedure

generuj_sygnal_AM

(

dane

:

TUstawienia

);

var

x

,

y

:

integer

;

//położenie aktualnie przeliczanego piksela

fc

,

//częstotliwość nośna (modulowana)

ft

,

//częstotliwość tonu (modulująca)

fp

:

Extended

;

//częstotliwość piksela

A

,

//amplituda sygnału modulowanego

m

,

//amplituda sygnału modulującego

t

,

//podstawa czasowa

moduluj

a

cy

,

//sygnał modulujący nośną

modulowany

:

Extended

;

//nośna

begin

fp

:=

dane

.

o_fp

*

1000000

;

//częstotliwość piksela [MHz]

ft

:=

dane

.

ton

;

//częstotliwość generowanego tonu [Hz]

fc

:=

dane

.

nosna

;

//częstotliwość nośnej [Hz]

//Wstępne ustawienia parametrów sygnałów:

A

:=

25

5/4;

//amplituda sygnału modulowanego

m

:=

1.0

;

//amplituda sygnału modulującego

//Wstępne obliczenia sygnału zmodulowanego amplitudowo (AM):

SetLength

(

sygnal_zmodulowany

,

dane

.

rozX

,

dane

.

rozY

);

//ustawienie tablicy dla sygnału

i

:=

0

;

//numer następującej linii do wyliczenia

t

:=

0

;

//zaczynamy od początku, czyli chwili, gdy czas jest zerowy

{Obraz budujemy od lewego górnego rogu ekranu

do prawego dolnego, czyli tak jak obraz na monitorze}

//tworzymy obraz w oparciu o sygnał modulujący i modulowany:

for

y

:=

0

to

dane

.

rozY

-

1

do

begin

for

x

:=

0

to

dane

.

rozX

-

1

do

begin

moduluj

a

cy

:=

m

*

cos

(

PI2

*

ft

*

t

);

//sygnał modulujący

modulowany

:=

A

*

cos

(

PI2

*

fc

*

t

);

//sygnał modulowany (zegara)

sygnal_zmodulowany

[

x

,

y

]:=(

1

+

moduluj

a

cy

)*

modulowany

;

t

:=

t

+1/f

p

;

//fp przejście do następnego piksela

end

;

i

:=

i

+

1

;

//nr następnej linii, bo przecież jedną już narysowaliśmy

{czas powrotu wiązki elektronów do początku linii: czas, w którym

nic nie będzie nadawane, więc musimy ten czas przeczekać
czas = numer następnej do rysowania linii* (fH +FHret)}

t

:=

i

*(1/d

ane

.

o_fh

+((1/d

ane

.

o_fv

)-(1/d

ane

.

o_fh

)-

dane

.

rozY

*(1/d

ane

.

o_fh

))

/

dane

.

rozY

);

end

;

end

;

Rysunek 7.

Wygenerowany obraz (1024x768 [75Hz], z lewej – ton = 200Hz, z prawej – ton

= 3000Hz)

ATAK

36

HAKIN9 5/2009

EMISJA UJAWNIAJĄCA. BURZA W SZKLANCE WODY?

37

HAKIN9

5/2009

Przykładem może być generowanie
obrazu monitora jako dwóch
jednocześnie generowanych podobrazów.
W rezultacie wysyłana będzie jedna fala
elektromagnetyczna dla dwóch pikseli
równocześnie, czyniąc obraz niemożliwym
do rekonstrukcji.

• Zwiększenie zakłóceń – jeśli nie możemy

zmniejszyć upływu danych, zwiększmy
emisję danych nieniosących żadnych
istotnych informacji. Dzięki temu, przy
odpowiednim dobraniu urządzenia
zakłócającego, atakujący będzie odbierał
zakłócenia zamiast użytecznych danych.
Minusem tej metody jest fakt, iż jest ona
nielegalna, gdyż nielegalne jest używanie
sprzętu generującego zamierzone
zakłócenia.

• Ekranowanie urządzeń – kiedy nie

możemy ani zmodyfikować sprzętu,
ani go zakłócić, pozostaje zamknięcie
go w klatce (metalowej osłonie
działającej jak klatka Faradaya).
Jest to metoda względnie prosta
(w porównaniu do modyfikacji
sprzętu) i oczywiście jak najbardziej
legalna. Oczywiście nie możemy do
metalowego pudła włożyć monitora i
go tam zamknąć. Po pierwsze, musimy
być w stanie zobaczyć informacje
na nim wyświetlane. Po drugie, nie
zapominajmy o kablu zasilającym
oraz doprowadzającym dane z
komputera. Jeśli w osłonie metalowej
jest jakakolwiek nieszczelność
magnetyczna (np. łączenia z tworzyw
sztucznych), fala elektromagnetyczna
będzie miała otwarte okno na
świat. Należy się pogodzić z faktem,
iż ekranowanie nie zabezpieczy
sprzętu w 100% przed przechwytem
elektromagnetycznym. Nawet jeśli

ekran pokryjemy metalową siatką,
a na przewody nałożymy magnesy
ferrytowe (te dziwne zgrubienia na
kablu łączącym monitor z komputerem)
i tak, przy wykorzystaniu bardzo czułych
urządzeń oraz eliminacji zakłóceń
(np. filtry adaptacyjne Kalmana),
promieniowana emisja ujawniająca
nadal będzie użyteczna. Zabawki staną
się tylko droższe.

• Ekranowanie pomieszczeń – technika

podobna do poprzedniej, jednak
stosowana na szerszą skalę. Zamiast
martwić się o bezpieczeństwo
poszczególnych urządzeń, zapewniamy
bezpieczeństwo pomieszczenia,
w którym one pracują. Zaletą
takiego rozwiązania jest łatwość
zabezpieczania nowych urządzeń (nie
trzeba projektować nowych osłon)
oraz brak kłopotów z odprowadzaniem
ciepła przez urządzenia. Raz
stworzone pomieszczenie nie musi
być już modyfikowane (metalowe płyty
wmurowane w ściany) w odróżnieniu
od osłon urządzeń przenośnych (np. w
celu naprawy drukarki czy monitora lub
dodania pamięci RAM).

Podsumowanie

Wiemy, jak zmusić monitor do
wygenerowania konkretnego, tonu
dającego się odebrać przy pomocy
zwykłego odbiornika radiowego. Wiemy,
że możliwe jest zagranie melodyjki
monitorem. Co z tego wszystkiego wynika?
Czy TEMPEST jest tyko zabawką w rękach
amatora? Rysunek 8 pokazuje, że jest w
tym coś głębszego.

Podczas generowania określonych

tonów przez monitor zawężamy widmo
promieniowanego sygnału. Skoro tego
dokonaliśmy, zakres naszego odbiornika
nie musi być już tak szeroki, jak wcześniej
– dzięki czemu obraz z monitora
wzorcowego może być odtworzony dość
dokładnie na monitorze TEMPEST.

Można także zastosować wzmacniacz.

W zależności od podejścia mamy dwa
rozwiązania:

• Wzmacniacz w torze wysokiej

częstotliwości (w.cz.), poprawiający
dynamikę układu mieszacza (przed
demodulacją sygnału wejściowego).
Wiąże się to jednak z kosztem

odpowiedniego układu. Ponieważ
wzmacniany będzie sygnał z
szerokiego widma, zatem i sam
wzmacniacz musi cechować się
szerokim pasmem przenoszenia
(30MHz – 300MHz dla uniwersalnego
układu). Budując układ przeznaczony
dla węższego zakres, zmniejszymy
także jego cenę. Należy się liczyć
ze stosunkiem jakość/cena. Zakres
typowego wzmacniacza audio to od
20Hz do 25000Hz, tak więc nie nadaje
się on do zastosowania w tym miejscu.

• Wzmacniacz w torze małych

częstotliwości (m.cz.) zwiększy
jasność wyświetlanego obrazu, jednak
użyteczny sygnał został już wydobyty z
otaczającego szumu, zdemodulowany
i obrobiony – zatem co tu wzmacniać?
Oczywiście, jeśli sam demodulator
posiada wysokie parametry, także jego
sygnał wyjściowy będzie trzymał klasę,
więc w takim przypadku wzmacnianie
na tym etapie przetwarzania ma sens.

Wzmacniacz wzmacniaczem, a sercem
układu nadal jest blok obróbki sygnału
wysokiej częstotliwości oraz demodulatora.
Jeśli serce pracuje poprawnie i wydajnie,
można zająć się jego otoczeniem. Nie
można w nieskończoność zwiększać
poziomu adrenaliny, gdyż w końcu
serce nie wytrzyma. Albo spalimy
układ przetwarzania sygnału wysokiej
częstotliwości, albo układy toru wizji
monitora.

Nawet jeśli nie będziemy w stanie

odtworzyć wyświetlanego obrazu,
możemy wgrać na atakowany komputer
oprogramowanie, które podczas
nieobecności użytkownika będzie
wyświetlało obrazy dla dwóch niezależnych
tonów (np. 300Hz i 1200Hz), tworząc w
ten sposób modulację z kluczowaniem
częstotliwości. Dodajmy do tego jeszcze
kodowanie sygnału i w ten sposób
otrzymamy cichy kanał komunikacyjny,
którym będziemy mogli przesyłać
informacje bitowe z częstotliwością
odświeżania ekranu (np. 60b/s).

Łukasz Maciejewski

Autor jest studentem Politechniki Wrocławskiej. Zajmuje

się opracowywaniem systemów zarządzania sieciami

teletechnicznymi. Obecnie pracuje w firmie zajmującej

się elektronicznymi systemami zabezpieczeń.

Kontakt z autorem: [e-mail]

Rysunek 8.

Przechwycenie generowanego

obrazu