浅谈电磁兼容和电磁信息辐射

1. 电磁兼容EMC

    根据国家标准GB/T4365所述，电磁兼容(Electromagnetic Compatibility)的设备或系统指该设备或系统在其电磁环境中能正常工作且不对环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰能力（所谓电磁环境是指于给定场所的所有电磁现象包括全部时间与全部频谱的总和）。当该设备或系统能达到这要求后方能称为具有电磁兼容性。从上述说明中可以看到如果设备或系统要达到具有电磁兼容性，就一定要做到两点：
(1)在电磁环境中能正常工作，亦即能抵抗或防止外来的电磁干扰；
(2)不对环境中任何事物构成不能承受的电磁干扰，亦即能抑制设备或系统自身所发出的电磁干扰而不致影响其他设备或系统的功能。

    随着技术的发展，特别是人们环境保护意识的增强，对产品的电磁兼容性越来越重视。我国已将产品的电磁兼容性要求纳入了国家强制性产品认证范围，国家规定从2003年5月1日起凡列入国家强制性产品认证目录的产品未经认证不得出厂、进口和销售。

    电磁兼容性和我们所熟悉的安全性一样，是产品质量最重要的指标之一。安全性涉及人身和财产，而电磁兼容性则涉及人身和环境保护。在我们日常生活的空间确实存在着另外一种环境污染——电磁污染。可以这样说，凡有电、有开关的设备均会产生电磁干扰。

    自从1986年成立了全国无线电干扰标准化委员会后，我国才开始有组织有系统地对应CISPR/IEC开展国内EMC标准化工作。目前我国已制定了六十多项EMC国家标准，其中基础标准为GB4365-1995电磁兼容术语；GB/T6113-1995无线电干扰和抗扰度测量设备规范。

2. 瞬态电磁脉冲辐射标准TEMPEST

    计算机系统中的电磁兼容标准主要是瞬态电磁脉冲辐射标准TEMPEST(Transient ElectroMagnetic Pulse Emanation Standard)。这一技术发展至今已有40年的历史，它是在电磁兼容（EMC）领域发展起来的一个新的研究方向。TEMPEST计划的具体内容是针对信息设备的电磁辐射与信息泄漏问题，从信息接收和防护两个方面所展开的一系列研究和研制工作，包括信息接收、破译水平、防泄漏能力与技术、相关规范标准及管理手段等。

    TEMPEST是来自美国的秘密专业术语，它的研究对象是处理敏感信息设备和系统的信息泄漏问题，是信息安全的一个重要组成部分。TEMPEST主要威胁信息的保密性，预防非常困难，后果可能非常严重。电子情报获取又分为入侵式和非入侵式，入侵式系统常指在敏感区域有意安装窃收装置获取情报；而非入侵式系统在非敏感区域利用接收空中的泄漏信号得到情报，这种方式危险小，不易被发现和察觉，其中TEMPEST泄漏发射的接收是非侵入式情报获取方式的一个重要手段。美国近年来解密了90年代初之前的部分TEMPEST标准内容，这不是美国认为TEMPEST不重要的一个信号，相反，很有可能是美国发展了TEMPEST技术，进入了一个新阶段的标志。

    由于计算机系统是各种信息处理设备中最关键和重要的组成部分，因而也是利用信息设备的电磁发射来获取信息情报更为及时、准确、广泛、连续，且安全、可靠、隐蔽。正是由于这个原因，TEMPEST防护研究一般都是针对计算机系统及其外设配置而言的。TEMPEST的研究对象还包括接收系统、电传机、数字电话等。
    信息处理设备的电磁辐射有两方面影响：1）对电磁环境构成污染；2）对信息安全与信息保密会构成严重威胁。

    任何电子设备或线路，如果存在时变电流信号就会产生电磁波，发射强度与电流的强度和变化率成正比。发射信号沿自由空间或沿着接触或者接近发射源的导体进行传播。如果该时变电流信号与涉密信息有关，则称为红信号（Red Signal），该时变电流信号引起的发射被称为泄漏发射（Compromising Emanation）,该发射信号象广播、电视信号一样，可以远距离接收，能够被重构，复原涉密信息的内容。已经分析表明：对于由数字电路组成的信息处理设备来说，由于辐射频谱及谐波非常丰富，因而很容易被窃收和解译，其信息泄漏问题更为突出和严重，以计算机视频显示器为例，其中各种印刷电路板，各部件之间的电源。信号接口与连线、数据线接地线、驱动电路、阴极射击线管等都可以产生程度不同的电磁辐射。在辐射频谱中，所包含的信息也不相同，包括时钟/数据信息频信息等。

    从理论上讲这些信息都是可以接收和解译的，只是难易程度。利用信息设备的电磁发射来获取信息情报更为及时、准确、广泛、连续，而且安全、可靠、隐蔽。

    1960年,在加入欧共体谈判中,为了摸清法国人态度，英国特工Peter Wright注意到法国密码机线路上的加密信息会携带微弱的辅助信号,并以电磁波形式辐射出来，他们用设备接收到它,利用该信号成功的复现了明文信息,使英国完全掌握了法国代表团在谈判中的态度。根据分析,这个信号是由加密设备红信号在线路上的互调引起的电磁泄漏发射。