- 文献综述：
人类社会已然进入信息时代。信息与国家、社会甚至个人的生存和发展息息相关,成为至关重要的战略资源。为了建立信息优势,争夺对信息的获取权、使用权和控制权,竞争双方在信息空间展开激烈的对抗和斗争。信息对抗作为争夺信息资源的技术手段在世界范围内广受关注,与之相关的信息战、信息安全、电子战等前沿技术成为热门话题。信息对抗的核心内容是信息、攻击和信息防御,具体说就是攻击对方的信息和信息系统,防御己方的信息和信息、系统。
信息对抗涉及的理论和技术领域非常广泛,包括信息理论、密码学、计算机技术、网络技术等。20世纪50年代初,美国军方发现计算机系统的杂散电磁发射会导致敏感信息的泄漏,并认为这将成为信息对抗的新领域,由此展开了信息技术设备的信息电磁泄漏防护与侦收(TEMPEST)技术研究[1]。目前,TEMPES一词己广为世界各国认同,它是Telecommunications Electronic Material Protected from Emanations Spurious Transmission的缩写[2,3],而引起敏感信息泄漏的无意电磁发射称为泄漏发射(compromising emanations)[4]。信息电磁泄漏防护与侦收技术是信息电磁对抗的形式之一,是电磁学在信息对抗中的应用。
信息电磁泄漏技术内容包括信息电磁泄漏机理分析、侦收、防护、测试等技术研究以及相关标准制定诸方面。因为信息电磁泄漏的形式与电磁辐射干扰相似,而应用最多的防护措施采用了电磁兼容(EMC)领域的屏蔽技术,所以50余年以来,信息电磁泄漏防护与侦收技术一直作为电磁兼容领域的一个技术分支而发展前进。与一般电磁兼容技术相比,信息电磁泄漏技术侧重于信息技术设备的无意电磁发射导致的信息泄漏[5]以及相关的防护与侦收,而一般电磁兼容技术重点关注的是设备的电磁辐射(或传导)场引起的电磁干扰(EMl);另一方面,因为信息技术设备数字化水平高,信息电磁泄漏直接与数字信号相关,所以在研究方法上侧重于瞬态电磁场理论的应用;再者,信息电磁泄漏的测试要求也与电磁兼容不同,信息电磁泄漏技术防护与侦收技术要求专门的测试设备、严格的测试环境、规范的测试过程;最后,信息电磁泄漏防护与侦收技术采用的标准与电磁兼容不同,信息电磁泄漏技术防护与侦收技术采用专门的TEMPEST标准。总而言之,信息电磁泄漏技术防护与侦收技术机理研究更复杂,防护要求更严格,测试规范更细致,制定标准更苛刻。
因为涉及军事机密甚至国家安全,信息技术设备的信息电磁泄漏问题自提出之日起就成为美国政府严格保密的军事机密,各项研究均是秘密地开展,研究成果和技术细节都不允许公开地讨论。1984年9月,“国家安全决议指示145号”指定国防部(DOD)属下的国家安全局(NSA)负责TEMPEET计划的发展。1960年,英国情报人员在英国就加入欧共体的谈判中也发现了泄漏发射问题,英国政府也开始秘密组织信息电磁泄漏防护与侦收技术研究[6]。德国、加拿大、荷兰、澳大利亚等国也逐渐认识到这一问题,相继投入研究,但无一例外都是秘密进行的。90年代以来尤其是近几年,美国逐渐解密了一批TEMPEST文献,包括一些标准的部分内容、少数研究成果等,其他国家也采取了同样的举措,才使得人们对泄漏发射问题有了初步了解,但最新研究成果和核心技术仍掌握在政府手中。美国是最早开展信息电磁泄漏技术防护与侦收技术研究的国家,研究深入,成果丰富,技术成熟,具有代表性。
随着信息技术的普及,社会的信息化程度日益提高,经济发展和社会运行对信息安全的敏感程度越来越高,毋庸讳言,信息安全己关系到国家的安危、社会的稳定和个人的发展,而日益激烈的信息对抗形势和日新月异的相关技术研究已经成为这一观点的事实注解。在国际竞争日益激烈的今天,信息对抗的成败直接决定着竞争的结果。信息电磁泄漏及其防护与侦收技术作为信息对抗的重要手段,己成为各国争夺的技术领域,对其进行自主的、系统的、深入的研究具有极其重要的意义。
首先,有利于全面和深刻地认识信息电磁泄漏现象。自从泄漏发射问题提出以来,在很多关键课题上还缺乏统一的认识,对某些现象缺乏统一的解释,例如泄漏发射源的模型问题,己经存在数种分析模型[7],但其应用都受到极大限制,不具备普遍适用性。这一方面反映了各自为政的研究状况,也说明人们对信息电磁泄漏现象的认识尚有待扩展和深化。
其次,有利于相关技术和学科的发展和应用。信息电磁泄漏技术涉及电磁学、信息论、通信等多个学科,因为问题的特殊性,相关技术和学科知识的应用也必然具有特殊性,它们的深入发展必然能在这项研究中得到有力推动。数字侦收系统的抗噪声性能分析涉及通信理论,但因为侦收系统采取了叠加取平均的特殊处理方法,所以其误码率分析较之一般的接收机更为复杂。
再次,有利于信息化进程。社会的信息化进程依赖于信息技术设备的应用,但信息安全度限制了这种应用,而且信息技术设备的正常运行对环境的依赖性也很强,例如温度、湿度、震动、腐蚀等条件都影响信息技术设备的性能。基于此,抗恶劣环境计算机的概念被提出,其中就包含TEMPEST技术指标[8]。信息电磁泄漏研究将有助于将性能更优的信息技术设备应用于更恶劣的环境中,如机要部门、战场等。
还有利于TEMPEST技术的标准化和产业化。技术先进国家的经验证明:系统和深入研究是TEMPEST技术发展的必要前提,标准化和产业化是TEMPEST技术发展的必然趋势。在美国,TEMPEST标准化和产业化技术是首先从军事应用开始的,然后过渡到商用和民用:在我国,己经有企业生产面向军方的TEMPEST产品了[9],这项研究将为TEMPEST技术的标准化和产业化提供帮助。
最后,有利于建设完备可靠的信息安全体系。在目前复杂多变的国际局势下,总有一些敌对势力妄图破坏我们的建设、限制我们的发展、扰乱我们的生活。鉴于信息技术设备的核心技术和工艺还掌握在技术先进国家手中,我国的信息化建设主要依靠技术和设备引进,而且这种局面短期内难以改变,必须独立自主地建设信息安全体系,尤其是信息电磁泄漏研究,各国政府都严格控制自己掌握的技术成果和相关设备,我们只能依靠自己的力量,系统而深入地开展研究,以建设我国可靠的信息安全体系。加入WTO[10]以后,就信息安全领域面临的严峻形势,我国必须有组织地开展信息电磁泄漏防护与侦收技术研究,自主地推行TEMPEST计划。只有这样,才能打造信息战的尖端武器,占据信息对抗的主动权,保障信息安全和国家安全。
