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计算机显卡电磁信息泄漏的检测与分析

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2024年3月31日发(作者:僪傲儿)

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卡二参数:核心频率81OMH Z 显存频率 

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1 580MH Z

显存容量1 GB,最高分辨率2560 X 1 600。 

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其测试结果如图3一图10所示。 

三 

图j辐射发射 

图2传导发射 

图2给出了传导发射原理图 这些泄漏中,辐射 

源主要是载流导线 传导发射和辐射发射两者相辅相 

成,存在能量交换现象。电子信息设备泄漏出去的电 

磁信息分为 红信号”和“黑信号 两部分。红信号 

是指含有明文信息,其泄漏出去能够被还原。黑信号 

是指那些与电子设备处理信息无关的信号。红信号产 

生的电磁辐射会对信息安全构成威胁 ,在电源线和 

地线上感应信号导致传导泄漏 这种电磁波可以被一 

些未屏蔽的电路接收 由此产生信息泄漏。 

2实验场地及设备 

实验选在EMC微波暗室中进行。微波暗室能屏蔽 

掉外界电磁干扰并能抑制内部电磁场的多路反射干扰, 

因此测量准确性高。在EMC微波暗室利用示波器和频 

谱仪进行计算机显卡电磁泄漏时域、频域测量。 

在EMC微波暗室使用测量接收机、测试软件、同 

轴电缆、环天线、拉杆天线、双锥天线、双脊喇叭天 

线从25Hz~18GHz频率范围内对计算机显卡电磁泄漏 

进行测量,实验通过对计算机主板的其他设备用铜丝 

网进行屏蔽进行测量,减少其他的设备的电磁干扰。 

3实验数据举例分析 

计算机正常运行过程中,测试显卡工作时候的电 

磁辐射,测试两种类型的显卡,卡一为小影霸AT2 

型号的显卡 卡二为小影霸GT520型号的显卡。卡 

的参数:核心频率550MHz,显存频率700MHz,显 

存容量256M,显存位宽1 28blt 最高分辨率2048 

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图j卡一背面时域图 

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图4卡一背面傅里叶变换频域图 

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图5卡一正面时域图 

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图6卡一正面傅里叶变换频域图 

图7卡S-背面时域图 

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图8卡二背面傅里叶变换频域图 

图g卡二正面时域 

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图1 0卡二正面傅里叶变换频域图 

由图3和图4知道,AT2型号的显卡背面电 

磁辐射的信号的周期在2 955 S到3 61 9 S之 

间 频率在276 3KHZ到338 4KHZ的范围内 正面 

的周期在1 1 37 S的范围左右,频率在879.3KHz 

左右。GT520显卡背面的电磁辐射周期在51 32ns 

至3 231 S的范围内,其变化的波动比较大,频率 

309 5KH Z到1 9 49MH Z的范围内。正面的周期范围 

为3.351 S至3 464 S 其波动范围很小 频率在 

288 7KHz到298 4KHz的范围内。 

图3、图4与图7、图8相比较,发现GT520显 

卡辐射信号的周期下限与AT2相比低很多,AT2显 

卡的频率波动不大,其辐射的信号强度在200多MHz 

的范围内,而GT520显卡的频率较AT2显卡的频率 

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要高 高频成分达到MHz的数量级,这是由于GT520 

, 

的性能高于AT2显卡,这说明随着技术和市场的变 

技 

动,显卡升级的同时也带来了电磁辐射信号强度的增 

术 

 

强.更多的电磁辐射可能被截获甚至达到复现的水准。 

图5.图6与图9、图1 0对比,发现GT520显卡 

的辐射信号的变化幅度要比AT2的变化幅度大,其 

辐射信号的频率大体都在KHz的数量级上。 

通过实验发现 计算机不同显卡其对外辐射的电 

磁信号的强度差别较大,现在新类型的显卡其工作频 

率的幅度间距较大,低频成分在KHz的数量级上,高 

频成分已经达到MHz的数量级上,对计算机相关设 

备的电磁干扰较大 如果不采取相关的屏蔽措施,其 

泄露的电磁信号可能被复现。 

4结论 

通过对实验数据的分析,计算机显卡正常工作时 

的电磁辐射信号.在时域上对其进行分析 得出其周 

期的范围,通过傅里叶变换的到期频域上的特征,得 

到频率的变换范围。 

通过对不同型号的两种显卡工作时候的电磁辐射 

信号的分析,提取出特征常量,周期 频率的变化范 

围,并对两种显卡的辐射进行分析 随着技术的进步 

和用户要求的提高 显卡的工作频率和辐射强度也在 

不断的增强,新型号的显卡其辐射的幅度大,频域宽 

容易测量一旦被窃听,得到其频域和时域的辐射信号 

特征,可能被攻击者截获甚至复现。窖 

参考文献 

[1]张洪欣,吕英华,邱玉春,赵亮.计算机视频电碰 

信息泄漏效应研究.通信学报,2004.25(4). 

[2】唐志荣.计算机信息系统的电磁泄漏与信息安全. 

甘肃科技,2002年I 2月第1 8卷. 

[5】Han Fang,P,,adiation emission from CgT of computer 

VDU,Rec.1 990 IEEE Int.Syrup.On EMC[C】,Washington 

D.C.,USA,1 990,485-487. 

[4]吕婧.计算机的电磁信息泄漏防护技术.西安交通 

大学财经学院. 

[5】原晓霞.计算机TEMPEST技术的辐射机理和辐射频 

谱的研究.太原理工大学硕士论文. 

作者简介:赵志强(1 987~),男,硕士研究生,现就 

读于太原科技大学计算机科学与技术学院,专业方向: 

信息安全型计算机技术研究。 

收稿日期:201 3--01~O7 

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源主要是载流导线 传导发射和辐射发射两者相辅相 

成,存在能量交换现象。电子信息设备泄漏出去的电 

磁信息分为 红信号”和“黑信号 两部分。红信号 

是指含有明文信息,其泄漏出去能够被还原。黑信号 

是指那些与电子设备处理信息无关的信号。红信号产 

生的电磁辐射会对信息安全构成威胁 ,在电源线和 

地线上感应信号导致传导泄漏 这种电磁波可以被一 

些未屏蔽的电路接收 由此产生信息泄漏。 

2实验场地及设备 

实验选在EMC微波暗室中进行。微波暗室能屏蔽 

掉外界电磁干扰并能抑制内部电磁场的多路反射干扰, 

因此测量准确性高。在EMC微波暗室利用示波器和频 

谱仪进行计算机显卡电磁泄漏时域、频域测量。 

在EMC微波暗室使用测量接收机、测试软件、同 

轴电缆、环天线、拉杆天线、双锥天线、双脊喇叭天 

线从25Hz~18GHz频率范围内对计算机显卡电磁泄漏 

进行测量,实验通过对计算机主板的其他设备用铜丝 

网进行屏蔽进行测量,减少其他的设备的电磁干扰。 

3实验数据举例分析 

计算机正常运行过程中,测试显卡工作时候的电 

磁辐射,测试两种类型的显卡,卡一为小影霸AT2 

型号的显卡 卡二为小影霸GT520型号的显卡。卡 

的参数:核心频率550MHz,显存频率700MHz,显 

存容量256M,显存位宽1 28blt 最高分辨率2048 

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由图3和图4知道,AT2型号的显卡背面电 

磁辐射的信号的周期在2 955 S到3 61 9 S之 

间 频率在276 3KHZ到338 4KHZ的范围内 正面 

的周期在1 1 37 S的范围左右,频率在879.3KHz 

左右。GT520显卡背面的电磁辐射周期在51 32ns 

至3 231 S的范围内,其变化的波动比较大,频率 

309 5KH Z到1 9 49MH Z的范围内。正面的周期范围 

为3.351 S至3 464 S 其波动范围很小 频率在 

288 7KHz到298 4KHz的范围内。 

图3、图4与图7、图8相比较,发现GT520显 

卡辐射信号的周期下限与AT2相比低很多,AT2显 

卡的频率波动不大,其辐射的信号强度在200多MHz 

的范围内,而GT520显卡的频率较AT2显卡的频率 

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强.更多的电磁辐射可能被截获甚至达到复现的水准。 

图5.图6与图9、图1 0对比,发现GT520显卡 

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辐射信号的频率大体都在KHz的数量级上。 

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磁信号的强度差别较大,现在新类型的显卡其工作频 

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频成分已经达到MHz的数量级上,对计算机相关设 

备的电磁干扰较大 如果不采取相关的屏蔽措施,其 

泄露的电磁信号可能被复现。 

4结论 

通过对实验数据的分析,计算机显卡正常工作时 

的电磁辐射信号.在时域上对其进行分析 得出其周 

期的范围,通过傅里叶变换的到期频域上的特征,得 

到频率的变换范围。 

通过对不同型号的两种显卡工作时候的电磁辐射 

信号的分析,提取出特征常量,周期 频率的变化范 

围,并对两种显卡的辐射进行分析 随着技术的进步 

和用户要求的提高 显卡的工作频率和辐射强度也在 

不断的增强,新型号的显卡其辐射的幅度大,频域宽 

容易测量一旦被窃听,得到其频域和时域的辐射信号 

特征,可能被攻击者截获甚至复现。窖 

参考文献 

[1]张洪欣,吕英华,邱玉春,赵亮.计算机视频电碰 

信息泄漏效应研究.通信学报,2004.25(4). 

[2】唐志荣.计算机信息系统的电磁泄漏与信息安全. 

甘肃科技,2002年I 2月第1 8卷. 

[5】Han Fang,P,,adiation emission from CgT of computer 

VDU,Rec.1 990 IEEE Int.Syrup.On EMC[C】,Washington 

D.C.,USA,1 990,485-487. 

[4]吕婧.计算机的电磁信息泄漏防护技术.西安交通 

大学财经学院. 

[5】原晓霞.计算机TEMPEST技术的辐射机理和辐射频 

谱的研究.太原理工大学硕士论文. 

作者简介:赵志强(1 987~),男,硕士研究生,现就 

读于太原科技大学计算机科学与技术学院,专业方向: 

信息安全型计算机技术研究。 

收稿日期:201 3--01~O7 

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