Štit stavlja impedanciju (učinkovit otpor električnog kruga ili komponente na izmjeničnu struju, koja proizlazi iz kombiniranih učinaka ohmičkog otpora i reaktancije) diskontinuitet na putu širenja zračenog elektromagnetskog vala, reflektirajući ga i / ili apsorbirajući. To je konceptualno vrlo slično načinu na koji filtri rade - stavljaju diskontinuitet impedancije na put neželjenog provedenog signala. Što je veći omjer impedancije, to je veća učinkovitost štita (SE).
Odgovarajuća zaštita od neželjenog nadzora može se postići na više načina.
Većina modernih sustava koristi najsuvremenije mikrokomponente koje su dizajnirane i izrađene od nule s jedinom svrhom smanjenja istjecanja EMR-a. Međutim, tipična zaštita je kombinacija izolacije izvora napajanja zajedno s okolnim strojem, uz rizik od neželjenog nadzora, s Faradayevim kavezom koji blokira elektromagnetska polja i ne dopušta nikakve zalutale emanacije.
Ostale TEMPEST metode zaštite uključuju izolaciju prostorije i zida te precizno postavljanje opreme, što dodatno može osigurati da osjetljivi podaci ne mogu pobjeći.
I danas je većina TEMPEST zaštitnih standarda i dalje povjerljiva, ali neki od njih su lako dostupni javnosti.
Sadašnji standardi Tempest zaštite Sjedinjenih Država i NATO-a segmentirani su u tri razine zahtjeva zaštite:
- NATO SDIP-27 razina A (ranije AMSG 720B) I USA NSTISSAM Level I "Kompromitirajući standard laboratorijskih ispitivanja emanacija" To je najstroži standard za uređaje koji rade u okruženjima NATO zone 0, gdje se pretpostavlja da napadač ima gotovo neposredan pristup (npr. susjedna soba, udaljenost od 1 m)
- NATO SDIP-27 razina B (ranije AMSG 788A) I USA NSTISSAM Level II "Standard laboratorijskih ispitivanja za opremu zaštićenih objekata" Ovaj se standard odnosi na uređaje koji rade u okruženjima zone 1 NATO-a, gdje se pretpostavlja da napadač ne može prići bliže od približno 20 m (ili gdje građevinski materijali osiguravaju slabljenje jednako 20 m).
- NATO SDIP-27 razina C (ranije AMSG 784) i SAD NSTISSAM Level III "Standard laboratorijskih ispitivanja taktičke mobilne opreme/sustava" Najprihvatljiviji standard koji se usredotočuje na uređaje koji rade u okruženjima NATO-ove zone 2, gdje se napadači moraju nositi s ekvivalentom od 100 m slabljenja slobodnog prostora (ili ekvivalentnog prigušenja kroz građevinski materijal).
Dodatni standardi uključuju:
- NATO SDIP-29 (ranije AMSG 719G) "Ugradnja električne opreme za obradu klasificiranih podataka" Ovaj standard definira zahtjeve za ugradnju, na primjer u pogledu uzemljenja i udaljenosti kabela.
- AMSG 799B "NATO-ovi postupci prostornog uređenja" Definira postupak mjerenja prigušenja, prema kojem se pojedinačne prostorije unutar sigurnosnog perimetra mogu svrstati u zonu 0, zonu 1, zonu 2 ili zonu 3, koja zatim određuje koji je standard ispitivanja zaštite potreban za opremu koja obrađuje tajne podatke u tim prostorijama.
Važno je napomenuti da zaštita može biti vrlo niska cijena ako je pažljivo dizajnirana od samog početka, ali može biti izuzetno skupa ako se mora primijeniti nakon što je uređaj, sustav ili kućište već izgrađeno.
Većina metala debljine 0,5 mm i više, pruža dobar SE za frekvencije preko 1MHz i odličan SE preko 100MHz. Svi problemi s metalnim štitovima obično su uzrokovani tankim zaštitnim materijalima, frekvencijama ispod 1MHz i otvorima ili otvorima blenda.
Općenito, najbolje je održavati relativno veliku udaljenost između ranjivih električnih krugova i zidova njihovog štita. EMR izvan štita i EMR kojem je uređaj podvrgnut općenito će se više "razrijediti" što je veći zaštićeni volumen.
Ako kućište, u kojem je ugrađen ranjivi uređaj, ima paralelne zidove, stojeći valovi mogu se početi nakupljati na rezonantnim frekvencijama što može izazvati zabrinutost SE. Stoga će kućišta s ne-paralelnim ili zakrivljenim zidovima i drugim jedinicama za zadržavanje nepravilnog oblika pomoći u sprječavanju neželjene rezonancije.
Otvori i otvori
U stvarnosti, savršeno zatvoreno zaštitno kućište, bez otvora, spojeva, otvora ili praznina, rijetko je praktično jer neće moći primiti vanjske kabele, antene ili senzore.
Iz tog razloga, jedina svrha bilo kojeg zaštitnog kućišta je samo smanjiti emisije ili poboljšati imunitet, jer je svaki štit ograničen uređajem koji pokušava zaštititi.
"Efekt kože"
U domeni elektromagnetizma postoje dvije vrste polja – električna (E) i magnetska (M). Električna i magnetska polja (EMF) nevidljiva su područja energije, koja se često nazivaju zračenjem, a javljaju se uz korištenje ne samo električne energije, već i različitih oblika prirodne rasvjete.
Elektromagnetsko polje je obično nerazmjeran amalgam (E) i (M) polja (dajući valnu impedanciju E/M od 377: u zraku).
Električna polja mogu se lako blokirati i potpuno zaustaviti čak i tankim metalnim pločama, budući da je mehanizam za zaštitu električnog polja jedan od ponovnih raspodjela naboja na vodljivoj granici, tako da će gotovo sve s visokom vodljivošću (nizak otpor) predstavljati prikladno nisku impedanciju. Na višim frekvencijama, zbog brze brzine ponovne distribucije naboja, mogu se pojaviti znatne struje pomaka, ali čak i relativno tanka aluminijska folija ili ploče poslužile bi kao odgovarajuće zaštitno sredstvo.
Magnetska polja je mnogo teže, a ponekad i nemoguće, zaustaviti. Magnetska zaštita ne blokira magnetsko polje. Polje se, međutim, može preusmjeriti.
Generiranjem Eddyjevih struja (Foucaultovih struja) unutar materijala štita može se stvoriti novo magnetsko polje koje se suprotstavlja polju impinginga. Za razliku od električnih polja, tanke aluminijske ploče neće biti učinkovite u zaustavljanju ili preusmjeravanju magnetskih polja.
Debljina ili dubina na kojoj određeni materijal smanjuje magnetsko polje za približno 9dB poznata je kao "Efekt kože" i otprilike je "duboka jedna koža".
Efekt kože je mjesto gdje struja nastoji izbjeći putovanje kroz središte čvrstog vodiča, ograničavajući se na provođenje blizu površine.
Iz tog razloga, materijal debljine "3 kože" imao bi približno 27 dB nižu struju na suprotnoj strani i imao bi SE od približno 27 dB za to posebno magnetsko polje.
Bakar (Cu) i aluminij (Al) imaju preko 5 puta veću vodljivost od blagog čelika, što ih čini vrlo dobrim u blokiranju i zaustavljanju električnih polja, ali imaju relativnu propusnost od 1 (isto kao i zrak). Propusnost u elektromagnetizmu je mjera otpora materijala na stvaranje magnetskog polja, inače poznatog kao distribuirana induktivnost u teoriji dalekovoda. Tipični blagi čelik ima relativnu propusnost od oko 300 na niskim frekvencijama, pada na 1 kako se frekvencije povećavaju iznad 100 kHz, a njegova veća propusnost daje mu smanjenu dubinu kože, čineći razumne debljine blagog čelika boljim od aluminija za zaštitu niskih frekvencija.
Učinkovit zaštitni materijal imat će visoku vodljivost, visoku propusnost i dovoljnu debljinu kako bi se postigao potreban broj dubina kože na najnižoj učestalosti zabrinutosti.
Na primjer, blagi čelik debljine 1 mm i čista legura cinka bit će prikladno zaštitno sredstvo za većinu slučajeva.
Niskofrekventna magnetska zaštita
Posebni materijali kao što su Mu-metal, koji je meka feromagnetska legura željeza i nikla, i Radiometal, opet legura željeza i nikla, imaju vrlo visoku relativnu propusnost, često u području od 10.000.
Zbog njihove zloglasne krhkosti, postupak ugradnje ovih egzotičnih materijala mora se pažljivo provesti jer čak i lagano kucanje može uništiti njihovu propusnost, a zatim bi ih trebalo ponovno žariti u atmosferi vodika ili odbaciti.
Dodatna niskofrekventna tehnika zaštite je aktivno poništavanje buke (ANR). Ova metoda je posebno korisna za stabilizaciju slika vizualnih jedinica za prikaz katodne cijevi (VDU) u okruženjima zagađenim visokim razinama magnetskih polja frekvencije snage.
Valovi ispod odsječenosti
Lijevi dio Smokve. 8, pokazuje da što je veći otvor blende, to je veće curenje EMR-a. Međutim, desni dio Smokve. 8 ilustrira da se respektabilan SE može postići ako je otvor blende okružen okomitim na metalne zidove koji se otvaraju. Ova izuzetno učinkovita metoda zaštite poznata je kao "waveguide ispod odsječenosti" i može održavati SE štita čak i s otvorima od 5-10 cm.
Valovodnik omogućuje prolazak svih svojih impinging polja, kada je njegova unutarnja dijagonala (g) pola valne duljine. Ispod njegove granične frekvencije, valovod ne curi poput običnog otvora blende (kao što je prikazano na slici 8) i može pružiti veliku zaštitu. Vrijednosti za odgovarajući SE su približno 27d/g gdje je d udaljenost koju EMR val mora prijeći kroz valovod prije nego što se oslobodi.
Dizajn ovisan o brtvi
Brtva je mehanička brtva koja ispunjava prostor između dvije ili više površina za parenje, općenito kako bi se spriječilo curenje iz ili u spojene predmete tijekom kompresije.
Iako su brtve vrlo učinkovite za rudimentarne sklopove, uklonjive ploče poput vrata, sjekira i pokrivača donose prelijevanje različitih problema za sve dizajne ovisne o brtvi jer moraju zadovoljiti brojne sukobljene mehaničke, električne, kemijske, au nekim slučajevima čak i ekološke zahtjeve. Smokva. 9 prikazuje dizajn tipičnog industrijskog ormara i njegov raspored brtve, koristeći opružne prste i silikonski spoj ili vodljivu gumu kako bi se osigurala ekološka brtva, kao i elektromagnetski štit.Da bi brtve bile učinkovite, moraju se donijeti mehaničke odredbe kako bi se zajamčila proizvodnja koja se lako sastavlja. Neadekvatno postavljene brtve, koje se oslanjaju samo na velike količine tlaka za stvaranje čvrste brtve, imaju veliku vjerojatnost stvaranja praznina kroz koje EMR može procuriti.Osim ako se ne koristi vodljiva boja, kontaktna područja brtve ne smiju se bojati i galvanska korozija (elektrokemijski proces u kojem jedan metal preferencijalno korodira kada je u električnom kontaktu s drugim, u prisutnosti elektrolita). Sve značajke, karakteristike i detalji brtve moraju biti točno ilustrirani u priručniku za proizvodnju.
Zaštita zaslona
Svi zasloni, koji su podložni napadu TEMPEST , ne mogu postojati u potpuno zatvorenom spremniku jer zahtijevaju različite otvore u svojim ograđenim prostorima, što uvelike ugrožava aspekt zaštite.
Smokva. 11 ilustrira vizualne jedinice za prikaz (VDU), kao što je automatizirani blagajnički stroj (ATM), koji koristi unutarnji sustav "prljave kutije" za učinkovito minimaliziranje curenja EMC polja kroz otvor blende. Spoj između prljave kutije i unutrašnjosti zida ograđenog prostora mora biti tretiran jednako kao i bilo koji drugi spoj u štitu.
Zaštitni ventilacijski otvori
Slično zaštitnim zaslonima, zaštitni ventilacijski otvori zahtijevaju uporabu mreža, valova ispod odrezanih, vodljivih brtvi ili spojeva od metala do metala.
Kako bi se održala odgovarajuća razina SE, veličina oka mrežnog tega mora biti što manja. Učinkovitost štita niza malih, identičnih otvora koji se nalaze jedan blizu drugog (otprilike) proporcionalna je njihovom broju, n, ('SE = 20logn), stoga će dva otvora pogoršati SE za 20 x log (2) = 6,02, četiri otvora blende 20 x log (4) = 12,04 itd.
Za veći broj malih otvora, tipičnih za ventilacijsku mrežu / rešetku, veličina oka mrežnog tega bit će znatno manja od jednog otvora za isti SE. Na višim frekvencijama gdje veličina otvora ventilacije prelazi četvrtinu valne duljine, čak i ova rudimentarna i pojednostavljena formula "20 x log (n)" može postati nepotrebno složena ili neučinkovita.
Zaštita obojenom ili pozlaćenom plastikom
Kućište od plastike može biti elegantno i vizualno privlačno, ali nije učinkovito zaštitno sredstvo.
Iako se radi o iznimno napornom i tehnički zahtjevnom procesu, premazivanje unutrašnjosti plastičnog kućišta vodljivim materijalima poput čestica metala u vezivu (vodljiva boja) ili stvarnim metalom (oplatom) potencijalno bi moglo dati zadovoljavajuće rezultate.
Međutim, najčešće dizajn plastičnog kućišta ne dopušta postizanje potrebnog SE-a jer, kao i sva druga kućišta, najslabije točke ostaju šavovi (otvori) između plastičnih dijelova, ali u ovom slučaju ne mogu se ojačati brtvama, što je neizbježno curenje EMR-a. Stoga, ako plastično kućište zahtijeva zaštitu, financijski je važno da se uzme u obzir postizanje potrebnog SE-a od početka početnog postupka projektiranja.
Boja ili oplata na plastici nikada ne može biti vrlo gusta, tako da broj nanesenih dubina kože može biti prilično mali. Neki inovativni premazi, koji koriste nikal i druge metale, nedavno su razvijeni kako bi iskoristili razumno visoku propusnost nikla kako bi smanjili dubinu kože i postigli bolji SE.
Ipak, kao što je prikazano na slici. 2 Najveća prednost plastike u odnosu na ostale metale koji se koriste za zaštitu je njezina mala težina.
Zaštita bez metala
Volumnovodljiva plastika ili smole općenito koriste distribuirane vodljive čestice ili navoje u izolacijskom vezivu koje osigurava mehaničku čvrstoću. Ponekad oni pate od stvaranja "kože" osnovne plastike ili smole, što otežava postizanje dobrih radiofrekvencijskih (RF) veza bez spiralnih umetaka (umetak od namotane žice) ili sličnih sredstava. Ove izolacijske kože otežavaju sprečavanje stvaranja dugih otvora na zglobovima, a također otežavaju pružanje dobrih veza s tijelima konektora, žlijezda i filtera. Problemi s konzistencijom miješanja vodljivih čestica i polimera mogu učiniti ograđene prostore slabima u nekim područjima, a nedostatak zaštite u drugima.
Materijali na bazi karbonskih vlakana (koja su i sama vodljiva) i samovodljivi polimeri počinju postajati dostupni, ali nemaju visoku vodljivost metala i stoga ne daju tako dobar SE za određenu debljinu.
