Эксперимент 1
Простое закрытие рабочей зоны
При накрывании линзы Френеля прозрачной тряпкой датчик теряет чувствительность. Даже манипуляции руками перед внешней поверхностью линзы Френеля не дают эффекта срабатывания. Это "эффект попугая". Когда клетку с разговорчивым попугаем накрывают платком, попугай, хоть и не закрывает глаз, но замолкает. Таким образом, сделать датчик охраны временно бесполезным можно простым накрытием его рабочей поверхности любой тряпкой. В продолжении эксперимента были предприняты попытки закрашивания рабочей поверхности датчика охраны из распылителя быстросохнущей (нитро) краской черного цвета (спрей-баллон) и спрея быстросохнущего, но прозрачного лака. Эффект тот же "ослепленный" датчик полностью перестает контролировать зону "ответственности".
Другое дело, что надо исхитриться и как-то суметь подобраться к включенному датчику, установленному на стене, ведь зайти с фронта нельзя – это вызовет срабатывание. Значит, остается один путь – опустить тряпку сверху (с потолка или со стороны стены – с тыльной стороны датчика).
Рекомендация: обезопасить стены, потолок – подходы к датчику со стороны "слепых" зон, что можно сделать установкой нескольких датчиков в одном помещении – с перекрестными зонами мониторинга.
Стоимость данной работы по дополнительной безопасности зависит от производственных возможностей организации, осуществляющей техническое обслуживание данного оборудования.
Эксперимент 2
Воздействие с помощью радиоволн
В этом эксперименте было проведено последовательное воздействие радиоволнами разной частоты и мощности посредством поочередного включения трансиверов (см. п. 2.1) на передачу. Во всех случаях воздействие вызывало немедленное однократное (не продолжительное) срабатывание датчика охраны.
Таким образом, не зависимо от модуляции радиоволн, их частоты (последовательно применялись попытки радиопередачи из соседней комнаты на частотах 1,8 МГц, 3,5 МГц, 14 МГц, 27,5 МГц, 36,5 МГц, 145,5 МГц, 172,0 МГц, 435,0 МГц, 446, 6 МГц) датчик срабатывал каждый раз, значит при попытках такого несанкционированного воздействия он скорее даст серию ложных срабатываний, чем останется бесполезно-заблокированным злоумышленниками.
Здесь следует отметить, что сделаны практические попытки воздействия на датчик на радиочастотах, передатчики для которых наиболее популярны и могут быть доступны в открытом доступе. Однако, следующим шагом было проверена реакция датчика на входящий звонок сотового телефона стандарта GSM с частотным диапазоном 900/1800 МГц. При входящем и исходящих звонках из соседней комнаты датчик не никак реагировал (при прохождении звонка и ведении разговора по сотовому телефону и входе в охраняемое помещение датчик нормально срабатывал).
Но при расположении сотового телефона на расстоянии 1 метр от корпуса датчика и организации входящего звонка на телефон происходило срабатывание и выработка сигнала "тревога" в штатном режиме. После воздействия на частотах сотовой связи датчик также срабатывал нормально.
Эксперимент 3
Воздействие с помощью устройства, заглушающего радиосвязь на частотах 900/1800/2400 мГц (включая связь по протоколу 802 Wi-Fi)
При всех трех режимах, включая высокочастотный 2,4 ГГц, датчик вел себя так же, как в эксперименте 2. При включении устройства подавления (генератора заглушки см. п. 2.1.) на расстоянии до 30 метров фиксировалось самопроизвольное однократное срабатывание датчика охраны на основе PIR. После того, как датчик возвращался в режим охраны помещения (но воздействие генератора заглушки не прерывалось) он в штатном режиме срабатывал при появлении в зоне мониторинга человека (при входе в охраняемую комнату).
Рекомендации по экспериментам 2 и 3: с этой стороны датчик вполне стабилен и устойчив, скорее можно ожидать ложные срабатывания, чем его дистанционную блокировку. По крайней мере в данном случае – для последней опасений не выявлено.
Эксперимент 4
Воздействие пучком лучей и ИК подсветкой
С разного расстояния от рабочей поверхности датчика (вариативно) применено устройство с концентрированным лучом инфракрасного спектра излучения красного цвет на основе полупроводников из арсенида галлия. Если направить лучи с близкого расстояния 80-100 см от линзы Френеля, удается заблокировать датчик в 10 из 15-ти случаев такого воздействия. Однако в этом эксперименте надо понимать, что я имел возможность использовать только относительно маломощный концентрированный световой луч, с длиной волны в диапазоне 632,8 нм (нанометров), имеющий лишь подобие лазера (если предполагать, что лазер имеет не обывательское, а научно обоснованное определение).
Таким образом, детские игрушки-указки еще с меньшей мощностью в несколько мВт вообще нельзя считать лазерами. Такие "лазерные указки", которые, впрочем, вполне реально подсвечивают объекты на расстоянии до 200 м с сохранением приемлемой концентрации (фокусировки) светового пучка, на мой взгляд, не способны нейтрализовать датчик с PIR. Если даже более мощная система делает это не стабильно. Этим объясняется нестабильность результатов их применения и их вариативность.
С дальнего расстояния в 4,5 метра (расстояние от входа в помещение до датчика охраны) заблокировать ("ослепить") датчик таким экспериментом с моим оборудованием не удалось. Однако можно догадываться (предполагать), что у людей, злоупотребляющих правилами, имеющих больший дар соображения и средства к покупке мощных лазерных (bild) устройств, это могло получиться лучше, чем у меня.
Даже на основании простого эксперимента очевидно, что датчик охраны, как минимум, ведет себя нестабильно при воздействии световым потоком с длиной волны (красного спектра) 632,8 нм на внешнюю поверхность линзы Френеля, в то время как при разобранном корпусе датчика (вторая часть эксперимента 4) и прямом воздействии лучами на рабочую поверхность PIR сенсора он стабильно "ослепляется", то есть устройство не вырабатывает сигнал "тревоги".
Но важно и то, что сам по себе PIR сенсор, как радиоэлектронный элемент, реализованный в корпусе RE46 и аналогичном, без линзы Френеля, не является достаточным для датчика охранной сигнализации, и даже без намеренного воздействия ИК лучами и (или) лазером на его рабочую поверхность (без линзы Френеля) не дает срабатываний при движении людей в зоне мониторинга, и даже при манипуляции руками с близкого расстояния (0,5 м). Поэтому с полной гарантией сказать о том, что пучком лучей с длиной волны 632 нм можно гарантировано "ослепить" датчик охраны, нельзя. Но можно утверждать, что таким воздействием датчик приводится в нестабильное рабочее состояние, а при использовании более мощных устройств воздействия и (или bild, лазеров) полностью блокируется.
К примеру, в свободном доступе есть мощные "лазерные устройства" (на самом деле – это не лазеры по определению, но их некое подобие). При заявленной (никто не проверял) мощности 2 Вт и длине волны 532 нм (зеленый спектр излучения) или длиной волны 360…480 нм (голубой спектр) с линейной поляризацией (50: 1) и сфокусированном световом пучке (диаметр луча) 1,2 мм, такой луч может быть очень эффективным для блокировки датчиков охраны на основе PIR. За последние 15 лет в производстве светодиодов достигнут значительный прогресс, рынок энергоэффективного освещения расширился, и такие устройства можно купить. Как вариант можно обратить внимание на фонари типа Nightsun с силой света 50 000 Лм и углом расхождения луча менее 0,5°, IMAX-проекторы и прочее оборудование, предварительно его испытав.
Еще более интересной представляется другая часть эксперимента, когда на тот же датчик воздействовали ИК лучами от обычного пульта дистанционного управления (ПДУ) бытовой радиоаппаратуры. Как известно, при нажатии на кнопку ПДУ светодиод излучает невидимый человеческому глазу световой спектр. Причем излучает не постоянно, а импульсно и последовательность импульсов (пачек импульсов) определяется тем, какая именно кнопка нажата.
Так происходит дистанционное управление ИК лучами в бытовой (и иной) радиоаппаратуре. Если же подключить мощный ИК-диод (блок ИК диодов) к источнику питания постоянно, без схемы генератора ВЧ импульсов, то такой инфракрасный фон теоретически может служить причиной для восприятия его PIR-сенсором и. блокирования самого себя.
В рамках эксперимента я применил блок относительно мощной (10 Вт) ИК подсветки, предназначенный для устройств автомобильных видеорегистраторов. Блок дополнительно устанавливается перед решеткой радиатора автомобиля и направлен по ходу движения, тогда автомобильный видеорегистратор, установленный в салоне, лучше "видит" в ночное время пространство перед собой, и, соответственно, качество видеофиксации в разы повышается, тем не менее самого света излучения ИК спектра люди почти не видят; едва-едва "покраснение" излучающих диодов видно в полной темноте. Это устройство было применено мною в эксперименте и с расстояния в 2 м оно блокировало датчик охраны следующим образом. При первом включении (дистанционно, люди из помещения вышли) датчик однократно сработал, среагировав на внезапно возникший сильный ИК фон в зоне мониторинга, а затем (ИК подсветка не выключалась) уже больше не реагировал ни на что.
Таким образом, воздействие ИК лучами вполне блокирует датчик. Только для гарантированного эффекта оно должно быть еще большей мощности, чем применяемое мною в эксперименте. Кроме того, для блокировки датчика требуется, как вариант, его пронести в помещение (установить в соседнем) и запустить не в момент проникновения (и не перед ним), а при скоплении народа в рабочее время.
Мощный источник ИК излучения мог бы заблокировать не один, а несколько датчиков на основе PIR сенсоров в нескольких соседних помещениях (масштаб в зависимости от мощности).
Ослепление PIR с помощью сконцентрированных лучей (с длиной волны, приближенной к чувствительному спектру PIR) и bild, а также с помощью ПДУ и – особенно – ИК подсветки различного назначения возможно. Для подтверждения и устранения данного дефекта требуется дальнейшая диагностика системы.
Тот, кто успешно уже применял эту систему, должен был, во-первых, задуматься обо всем здесь написанном, а во-вторых, заранее подготовиться: установить – какие именно модели датчиков охраны и в целом система используется, поэкспериментировать с ней дома, и получив апробацию своей идее – реализовать ее на практике.
При оперативных разработках, ежели предполагать, что они кому-то были бы нужны в конкретной ситуации, надо бы посмотреть, кто за некоторое время заходил в помещение и интересовался оборудованием, хотя бы визуально. В этом может помочь видеосъемка.
Эксперимент 5
Воздействие фотовспышкой
В эксперименте принимала участие цифровая фотокамера со вспышкой "Olympus Е-420". Фотокамера последовательно устанавливалась в режим единичной фотовспышки и скоростной съемки, когда фотовспышка срабатывала с периодичностью 5 раз в секунду. При попытке "ослепления" датчика с расстояния 4,5 м эффект отрицательный. Датчик работал в штатном режиме и реагировал выработкой сигнала "тревога" на входившего в следующую секунду человека. При воздействии фотовспышкой с расстояния 0,7 м (перед линзой Френеля) датчик действительно удавалось "заблокировать", и он не вырабатывал сигнал "тревога" в последующие несколько секунд.
Тем не менее, уже при следующем заходе в комнату (спустя 5 секунд) датчик дал сигнал "тревога".
Однако этот способ блокировки сопряжен с некоторыми трудностями. Во-первых, имея лишь обычное бытовое оборудование в виде фотокамеры со вспышкой, требуется близко (и незаметно) подобраться к датчику, что почти невозможно, либо ослепить его с близкого расстояния со стороны потолка (но для этого нужен подход и оттуда). Во-вторых, такой метод не гарантирует 100 % блокировки датчика охраны, а лишь дает шанс его ослепить.
Впрочем, ранее при экспериментах с бытовыми датчиками движения, которые были сопряжены не с охранными системами, а с устройствами управлениями силовыми электрическими цепями (то есть имели не специализированное, а бытовое предназначение, хотя принцип работы PIR един) в осветительной сети 220 В (управляли освещением), мне удавалось с одного раза так ослепить датчик, что он потом больше уже не работал до тех пор, пока с него полностью не снимали (отключали) питание, а спустя некоторое время 3.. 10 минут, вновь не подавали его на устройство.
На момент проведения экспертизы проверить блокировку всех возможных датчиков не представляется возможным, поэтому данная экспертиза не может подтвердить или опровергнуть наличие указанного дефекта.
Рекомендации: с большой долей вероятности можно говорить о том, что "ослепление" датчика охраны с помощью обычной фотовспышки – для его блокировки на длительное время – не эффективно. Кроме того, перекрестный мониторинг помещения с помощью нескольких датчиков позволит обеспечить более надежную защиту систему.
Эксперимент 6
Частое отключение питания по нескольку десятков раз в минуту
На практике замечено, что датчики на основе PIR могут стать бесполезными (не вырабатывать сигнала "тревога") при перебоях в электроснабжении. К примеру, вывести из строя такой датчик можно даже дистанционно, по несколько десятков раз за одну минуту (принудительно) включая и отключая его питание.
Нельзя сказать в точности – в какой момент проявится "триггерный эффект", но он, как правило, проявляется одним и тем же симптомом: датчик перестает реагировать на перемещение в охраняемой зоне.
В условиях хорошо отлаженного (резервного) и защищенного электроснабжения такая ситуация маловероятна. Но иметь ее в виду следует.
3. Ответы на вопросы экспертизы
Вопрос 1. С какого расстояния методом воздействия, указанным в п. 2 (предыдущий абзац), можно вывести из строя PIR?
Фотовспышкой обычной бытовой фотокамеры – с расстояния 0,7 метра и ближе. И даже этот эффект не гарантирован.
Вопрос 2. В случае, если у электронного устройства охраны на основе PIR, имеются недостатки, являются ли выявленные недостатки устранимыми?
С учетом навыков рядового сотрудника технической службы охраны на месте устранить возможность блокировки датчиков охраны на основе PIR весьма сложно. Необходима проработка (исследования, испытания) защиты датчиков от ослепления направленным воздействием ИК-лучами (мощной установки) путем подбора специальных линз.
Не уповая на разрекламированные свойства датчиков охраны на основе PIR сенсоров необходима дополнительная комплексная защита помещения, как то посредством установки датчиков для перекрестного мониторинга территории, а еще лучше – путем установки разного типа датчиков – как PIR сенсоров, так и других систем охраны, и чем менее эти системы будут популярны (серийное производство), тем лучше; речь идет об индивидуальных системах, разработанных малым "тиражом", под конкретную задачу и смонтированных специалистами одной подконтрольной компании, для устранения утечки информации.
Вопрос 3. В случае, если у электронного устройства охраны на основе PIR имеются недостатки, являются ли данные недостатки производственными либо эксплуатационными, связанными с ненадлежащей эксплуатацией, ненадлежащим соблюдением руководства по установке датчика охраны, технического обслуживания, вследствие нарушения правил хранения, вследствие действия третьих лиц, либо непреодолимой силы)?
У электронных устройств охраны на основе PIR, разумеется, имеются недостатки. При соблюдении технических требований к установке датчиков в помещении (высота, температурный режим, влажность, требования к электропитанию, проводке – ее длине, антивандаль-ной защите, и др.) все выявленные недостатки надо принять как данность. Отчасти вследствие некачественного (недостаточного) регламентного обслуживания (которое почти нигде не производится) могут выявляться проблемы, приводящие к неэффективности системы охраны (см. раздел 2.5). Действия третьих лиц и непреодолимой силы необходимо, по возможности, предусматривать в связи с данным выше обзором и рекомендациями.
Мнение вне поставленных вопросов
Датчик движения реагирует на перемещение в своей зоне контроля предметов, излучающих тепло. Это могут быть люди и животные. Изменение ИК фона вызывает движение, как человека, так и любых нагретых объектов (животные, поток теплого воздуха).
Датчик движения, установленный на кухне (или в иных помещениях), где находится газовая плита, может вести себя неадекватно, демонстрируя сбой в работе. Таким образом, для нейтрализации датчика надо создать устойчивую (стабильную) ситуацию постоянного теплового фона в помещении с помощью источника теплового фона большой мощности.
Кроме постоянного воздействия лазером или пучком (поток) ИК излучения, вблизи рабочей поверхности датчика может быть установлена локальная газовая горелка (к примеру) или устройство со сходным принципом излучения. В этом случае PIR сенсор воспримет тепловой фон как норму и "не заметит" движение вдали.
01.04.2015
Литература, информация
1. Bishop Fox, Drew Porter (Black hat USA-2013, 27 juli – 1 august, 2013, Las Vegas); http://www.blackhat.com/ us-13/speakers/Drew– Porter.html
2. Black hat USA-2014 (2–7 august, 2014, Las Vegas); http:// www.blackhat.com/us-14/
3. Black hat mobile security summit London-2015; https:// www.blackhat.com/ldn-15/
4. Кашкаров А.П. 500 схем для радиолюбителей. Электронные датчики. – СПб.: Наука и Техника, 2007.
5. Кашкаров А.П. Современные сигнализации для дома, автомобиля, самостоятельного творчества. – М.: ДМК-Пресс, 2014.
6. Кашкаров А.П. Справочно-практическое пособие электрика. – Ростов н/Д: Феникс, 2011.