Защитите свой телефон (средства нападения и защиты)
Телефон сегодня стал не только удобным средством общения, но и источником огорчений, неприятностей, а подчас и подлинных трагедий. Дело в том, что в связи с ростом цен на услуги АТС участились случаи "телефонного пиратства", т.е. самовольного подключения к абонентским линиям АТС. А расплачиваться за несанкционированное использование чужих телефонных линий для междугородных и международных переговоров или же дорогостоящих интимных услуг по телефону приходится владельцам телефонных номеров. Помимо телефонных пиратов появились и настоящие "разведчики-шпионы", тайком прослушивающие чужие переговоры с целью извлечения из них важной информации частного, секретного или же интимного характера. От подобного телефонного криминала также следовало бы защититься, причем чисто техническими средствами. О том, как это сделать, как раз и пойдет речь ниже.
Прежде чем познакомиться с "противоядиями" от криминальных телефонных посягательств, вкратце расскажем об "арсенале" технических средств самих злоумышленников как шпионов, так и пиратов.
Пиратский арсенал
Обычно он весьма невелик, поскольку в подавляющем большинстве случаев мы имеем дело вовсе не со специалистами-профи, а лишь с дилетантами-профанами, стремящимися урвать кусок от чужого пирога, т.е. быстро и недорого получить сиюминутную выгоду простейшим путем.
Так, чтобы подслушать чужой разговор, достаточно подключить к абонентской линии даже не телефонную трубку, а лишь капсюль-наушник. Так как внутреннее сопротивление такого наушника обычно меньше 1 кОм - величины критической для линии АТС, подключать его "шпиону" приходится уже в то время, когда разговор с вашим абонентом начат. В противном случае пониженное сопротивление в линии не позволит произвести соединение. Если во время разговора вы слышите щелчки в трубке, перепады громкости и т.п., это свидетельствует о том, что ваш разговор нахально пытаются прослушать не совсем профессиональным способом. В случае применения злоумышленником неомического (непроводящого постоянный электрический ток) пьезокерамического капсюля, а тем более высокоомно-го электронного усилителя или радиомикрофона, отключать и подключать их "шпиону" уже не нужно, а потому и выявить такого хитроумного злоумышленника по щелчкам или снижению громкости, к нашему сожалению, уже нельзя. Ясно, что выявить таких "слухачей" можно, лишь внимательно обследовав всю телефонную линию - от квартирной телефонной коробки до самой АТС, обслуживающий персонал которой вполне возможно подкуплен вашими недругами с целью установки звукозаписывающей аппаратуры. Отсюда давний, но вечно нестареющий лозунг: "Берегись шпиона! Не болтай!"
Однако некоторые из подслушивающих устройств вы сможете легко обнаружить и в разветвительной коробке на лестничной клетке. Расскажем, например, о простейшем радиомикрофоне, описание которого (или ему подобного) легко найти не только в радиолюбительской литературе, но и в популярных брошюрках, скажем, вроде "Технический шпионаж и борьба с ним". Его принципиальная схема показана на рис.1. Важно, что такой "жучок" или "радиобагги" (от англ. "buggy" - клопик, жучок) очень сложно выявить без специальной радиотехнической аппаратуры.
"Жучок" включают в разрыв одного из двух проводов, соединяющих прослушиваемый телефонный аппарат (ТА) с АТС. Запитывается он постоянным напряжением 6...8 В, снимаемым с введенного в телефонную линию дополнительного резистора R1. Питание передатчика, собранного на мало-шумящем транзисторе VT1, осуществляется через выпрямительный мост на миниатюрных диодах VD1-VD4 и параметрический стабилизатор, выполненный на токоограничитель-ном резисторе R2 и стабилитроне VD5. Конденсатор С1-фильтрующий. Выходное напряжение стабилизатора составляет чуть больше 4 В. Входное напряжение 6...8 В можно немного повысить увеличением сопротивления резистора R1, но тогда громкость звука в телефонном аппарате заметно снизится, что способствует рассекречиванию "жучка".
На транзисторе VT1, катушке индуктивности L1, конденсаторах С2-С4, С6 и резисторах R3-R5 по схеме емкостной трехточки собран высокочастотный генератор. Его амплитудная модуляция осуществляется непосредственно за счет изменения разговорного тока, протекающего в телефонной линии. Радиочастота излучается в эфир антенной WA1, соединенной с колебательным контуром L1С2 с помощью конденсатора связи С5. Прием "шпионской" информации легко вести на обычный радиовещательный приемник. В качестве антенны WA1 используют изолированный кусок провода, трубы газовой сети, водопровода, отопления или даже провода осветительной сети.
Колебательный контур L1С2 настраивают на требуемый диапазон частот изменением емкости конденсатора С2 или числа витков катушки L1. Например, авторы упомянутой брошюры применили в роли L1 катушку из 8 витков провода ПЭЛ диаметром 0,5...0,7 мм, намотанную на бумажном каркасе диаметром 4 мм. Диоды моста VD1-VD4 любые кремниевые малогабаритные, например, КД102А. Их можно заменить готовым диодным мостом КЦ407А, КД906А, КД906Б или КД906В. Стабилитрон VD5 типа КС139А, КС147А, КС156А, КС439А, КС447А или КС456А. Транзистор VT1 КТ3102Е или КТ3102Г. Если же взять транзисторы с меньшим статическим коэффициентом передачи тока, допустим, популярной серии КТ315, то из-за меньшего усиления снизится и дальность передачи. Все резисторы (R1-R5) типа МЛТ-0,125 или ОМЛТ-0,125, а конденсаторы С1-С6 керамические, например, типа КМ.
Благодаря малому числу малогабаритных деталей, описанный "жучок" удается разместить в миниатюрном корпусе. Он может представлять собой плоский прямоугольный параллелепипед, внешне напоминающий безобидный конденсатор. Детали такого "конденсатора" расположены на небольшой печатной плате, залитой эпоксидным компаундом. Основной недостаток подобного радиомикрофона состоит в невысокой стабильности частоты, что заставляет "слухача" то и дело подстраивать частоту приемника. Если же вы захотите использовать "вред во благо", оборудовав свой телефон таким "жучком", то сможете легко прослушивать чужие переговоры по собственному телефону, например, для незаметного контроля за своими детьми.
До сих пор речь шла о способах прослушивания переговоров по телефону. Но, как оказывается, телефонный аппарат можно использовать в роли подслушивающего устройства, действующего и в тех случаях, когда трубка аппарата покоится на рычаге. Дело в том, что обычный электромагнитный телефонный звонок обладает свойством обратимости. Вследствие этого не только он звучит под действием переменного тока, но и звуковые волны порождают переменные микротоки в самом звонке. Амплитуда переменного сигнала в некоторых аппаратах может достигать нескольких милливольт. Этого вполне достаточно для последующей "шпионской" обработки. Отметим, что таким же свойством обратимости, как правило, отличаются и современные "звонки", выполненные на основе пьезокерамических излучателей-пищалок", например, ЗП-1. Приятное исключение составляют разве что электронные "звонки", описанные мною в альманахе "Сделай сам", 1994, № 6, С. 83-94, и в журнале "Радио", 1997, №5, С. 41, 42. Замечу, что в тех случаях, когда трубка телефона помещена в свое гнездо, звонок традиционного аппарата соединен с телефонной линией через разделительный конденсатор емкостью от 0,5 до 1,0 мкФ.
Прослушивание возможно также и через микрофон телефонного аппарата. Так, на рис.2 показана схема подслушивающего устройства, основанного на наводке переменного сигнала, поступающего от специального высокочастотного генератора Г. Относительно общего провода (в роли него может выступать заземление, трубы различных магистралей и т.п.) на один из проводов телефонной сети подаются ВЧ колебания частотой 150 кГц и более. Через все составные элементы телефонного аппарата, даже в тех случаях, когда трубка уложена на свое законное место, эти колебания поступают на микрофон, где они модулируются низкими звуковыми частотами разговоров, ведущихся в комнате. Промодулированный ВЧ сигнал попадает далее в телефонную линию. Прием этой "шпионской" информации ведется относительно общего провода через второй провод линии.
Связь с обоими проводами осуществляется экранированными проводами. Полезный сигнал со второго провода подается на обычный низкочастотный усилитель через простейший амплитудный детектор, выполненный на высокочастотных диодах VD1, VD2, нагрузочном резисторе R1 и конденсаторах С1, С2. После усиления этот сигнал можно прослушать и записать на магнитофон.
Защита от "шпионов"
Способ защиты от прослушивания через электромагнитный звонок НА1 показан на рис.3. Здесь звонок НА1 и разделительный конденсатор С1 - штатные элементы аппарата. А вот резистор R1 и диоды VD1, VD2, включенные встречно-параллельно, являются дополнительными деталями, подавляющими микротоки, возникающие в звонке из-за звуков в помещении, где установлен аппарат. Действие приставки основано на том, что в области слабых сигналов диод, в особенности кремниевый, крайне плохо проводит электрический ток. Именно поэтому вредные для нас микротоки практически не достигают цели - телефонной линии. В то же время высоковольтные импульсы вызывного сигнала практически беспрепятственно проходят от линии к звонку. Резистор R1 обеспечивает дополнительное подавление паразитных микротоков.
Столь же просто защитить и микрофон, заключенный в телефонной трубке. Для этого достаточно подключить параллельно ему обычный неэлектролитический конденсатор (так как оксидные конденсаторы крайне плохо проводят высокие частоты) емкостью не менее 0,01 ...0,05 мкФ. В этом случае высокочастотная составляющая беспрепятственно проходит через введенный конденсатор, практически минуя микрофон. В результате этого глубина амплитудной модуляции уменьшается приблизительно на 40 дБ. В то же время в разговорном режиме микрофон продолжает работать почти так же, как и раньше.
Схема защиты от прослушивания всего телефона показан на рис.4. В ней использованы не только пары диодов VD1, VD2 и VD3, VD4, каждая из которых введена в разрыв одного провода, но и защитные (блокирующие) конденсаторы С1 и С2 (их среднюю точку заземляют), а главное, высокочастотные дроссели L1 и L2. Индуктивность этих дросселей около 5 мГн. Они могут быть заводского изготовления или самодельные. Для этого на отрезке ферритового стержня (длиной 25 мм и диаметром 8...10 мм) от магнитной антенны карманного радиоприемника укладывают "виток к витку" пять слоев обмоточного медного провода ПЭВ диаметром 0,5...0,7 мм. Важно, чтобы каждый из слоев был отделен от остальных прокладкой из лакоткани, провощенной бумаги или же ПВХ изолентой либо "скотчем". На худой конец допустимо заменить эти дроссели проволочными перемычками. Рабочее напряжение конденсаторов С1 и С2 должно составлять не менее 250 В. Диоды VD1-VD4 любые кремниевые. Их с успехом удается заменить одной диодной матрицей се
рии КД906 с буквенным индексом Г, Д или Е. Данный высокочастотный фильтр-пробка" надежно защитит вашу квартиру от дистанционного прослушивания через телефонный аппарат. Само собой разумеется, защитить от непосредственного прослушивания телефонных переговоров и от прослушивания с помощью замаскированных "жучков" этот фильтр не может.
Защита от "пиратов"
Чтобы обнаружить пиратское подключение к телефонной линии, существует ряд анализаторов загруженности линии. Работа любого из этих устройств основана на том, что напряжение на незанятой линии достигает 60 В (а иногда и до 80 В), в то время как напряжение при занятой линии снижается до 10...20 В. Ясно, что различить столь существенную "вилку" напряжений не составляет особого труда.
Схема одного из возможных вариантов такого анализатора-индикатора, предупреждающего световым сигналом обо всех случаях посягательства на телефонную линию, показана на рис.5. К линии он подключен в произвольной полярности, поскольку использован диодный мост VD1, обеспечивающий напряжение нужной полярности как на транзисторах VT1-VT4, так и на стабилитроне VD2 и светодиоде HL1.
Действует устройство так. Пока трубка телефонного аппарата ТА лежит на рычаге, к линии приложено напряжение около 60 В. Поэтому 38-вольтовый стабилитрон VD2 открыт. Открыт и транзистор VT2. А вот транзисторы VT1, а главное, VT3 и VT4 полностью закрыты. Именно поэтому индикаторный светодиод HL1 не светится. Если снять трубку со своего телефонного аппарата, напряжение в линии уменьшится до 10...20 В. Стабилитрон VD2 закроется, но зато откроется транзистор VT1. Именно поэтому транзисторы VT3 и VT4 по-прежнему останутся закрытыми, а светодиод HL1 погашенным. Если же "пират" подключится к вашей линии, напряжение, вполне естественно, также снизится, но закрыт тогда будет не только стабилитрон VD2, но и транзистор VT1, вследствие чего транзистор VT2 закроется, а VT3 и VT4, наоборот, откроются. В результате этого зажжется светодиод HL1, сообщая о посягательстве на линию.
Если же световую индикацию заменить более действенной звуковой, то вместо светодиода HL1 и нагрузочного (для транзистора VT4) резистора R5 следует включить автоколебательный генератор (на рис.6 он показан в виде фрагмента схемы рис.5), собранный на транзисторе VT5, резисторах R5, R6 и пьезокерамическом излучателе BF1.
Этот незамысловатый генератор своим непрерывным писком оповестит о том, что линия занята "пиратом". Чтобы во время набора номера звуковой индикатор не "попискивал", между базой и эмиттером транзистора VT3 включают электролитический конденсатор (плюсом к базе) емкостью около 10 мкФ на напряжение не менее 10 В.
На практике такой своеобразный "сторож" весьма действенен, но только в том случае, если хозяин телефона дома или кто-либо из его домочадцев на месте. И если это сторожевое устройство вдруг начало подавать сигналы, достаточно лишь поднять трубку на своем аппарате, чтобы предотвратить пиратские действия. Ведь хорошо известно, что связь с параллельного аппарата невозможна, если на аппарате-визави поднята трубка.
Как световой, так и звуковой индикаторы по отношению к пиратскому посягательству ведут себя совершенно пассивно. Однако не представляет особого труда сделать подобное устройство в полной мере активным, препятствующим несанкционированным переговорам. Образно говоря, чтобы не мы, сломя голову, неслись снимать трубку по сигналу индикатора, а он сам делал это автоматически.
На рис.7 изображена схема одного из возможных вариантов устройства, активно мешающего "пирату" использовать линию. Чтобы не иметь дела с физическим действием -поднятием телефонной трубки, ее роль выполняет нагрузочный резистор R9, сопротивление которого постоянному току примерно равно сопротивлению телефонного аппарата со снятой с рычага трубкой. Для питания этого устройства приходится использовать автономный источник - батарею GB1 ("Крона", "Корунд", "Ореол", L1028, одна-две "плоские" батареи А-ЗЗЗ6 или 3...5 сухих гальванических элементов, соединенных последовательно). Выключатель для отключения батареи GB1 здесь не нужен, поскольку в дежурном режиме оно потребляет крайне малый ток (всего несколько микроампер). Ток разряда батареи удается снизить еще больше, если увеличить в несколько раз сопротивление резистора R3 (а также R4 и R5) и примерно во столько же уменьшить емкость конденсатора С1. В дежурном режиме ток, потребляемый от самой телефонной линии, также очень мал - менее 10 мкА.
Мост VD1, стабилитрон VD2, транзисторы VT1 и VT2 на схеме рис.7 подключены так же, как и в предыдущем устройстве (см. рис.5). А на логических элементах DD1.1-DD1.4 микросхемы DD1 (К561ЛА7), резисторах R3, R5-R7, диоде VD4 и конденсаторах С1, С2 собран генератор прямоугольных импульсов инфранизкой частоты (около 45 мГц), способный воздействовать (через токоограничительный резистор R8) на базу транзистора VT3, работающего в ключевом (переключательном) режиме. Коллекторной нагрузкой этого транзистора является резистор R9, играющий роль эквивалента телефонного аппарата. Микросхема DD1 и транзистор VT3 питаются от батареи GB1. Оксидный конденсатор СЗ блокирует эту батарею по переменному току.
Работает устройство следующим образом. Пока линия не занята (т.е. в дежурном режиме), вследствие высокого (60 В) напряжения в телефонной линии стабилитрон VD2 открыт, а потому открыт и транзистор VT2. В результате этого конденсатор С1 разряжен (через резистор R4 и переход "коллектор-эмиттер" открытого транзистора VT2), благодаря чему генератор заторможен в состоянии, при котором на выходе его элементов DD1.1, DD1.3 - высокий (порядка 9 В) уровень напряжения, а на выходе DD1.2, DD1.4 - низкий (около нуля). Это означает, что транзистор VT3 полностью закрыт, и резистор R9 практически не влияет на телефонную линию. Все остается почти по-прежнему и в тех случаях, когда мы пользуемся телефонным аппаратом. Хотя из-за пониженного (10-20 В) напряжения в линии стабилитрон VD2 и закрывается, однако тотчас открывается транзистор VT1, поддерживающий транзистор VT2 в открытом состоянии, из-за чего транзистор VTЗ все также закрыт. Если же снижение напряжения в линии (до 10-20 В и менее) вызвано действиями "пирата", и стабилитрон VD2, и транзистор VT1 будут закрыты, что закроет также и транзистор VT2 и "растормозит" генератор прямоугольных импульсов, который начнет работать. Параметры резисторов R3, R5, R7 и конденсаторов С1, С2 выбраны таким образом, чтобы сразу же после закрывания транзистора VT2 транзистор VT3, коммутирующий нагрузочный резистор R9, был открыт в течение примерно 20 с, а затем закрывался приблизительно на 2 с.
В дальнейшем фазы открывания и закрывания транзистора VT3 циклически повторяются. Благодаря этому резистор R9 то подключен к линии (на 20 с), то отключен от нее (на 2 с). Любой здравомыслящий "пират" поймет, что ваша телефонная линия "неисправна", и прекратит, в конце концов, свои бесплодные попытки связаться с кем-нибудь. Естественно, это вызовет открывание стабилитрона VD2 и переход устройства в дежурный режим, в котором оно может оставаться очень долго, лишь бы батарея GB1 не села!
Все вышеописанное относилось к "пирату", который действует извне квартиры. А если он ваш знакомый и находится без присмотра в вашей же квартире? И вполне может оказать "дружескую" услугу, наговорив по телефону на кругленькую сумму? В этих случаях целесообразно дополнить автомат выключателем SA1 (расположенным, разумеется, скрытно). На рис.7 он соединен штриховой линией. Теперь, всякий раз покидая квартиру, следует замкнуть секретный выключатель SA1, лишив, таким образом, подозрительного знакомого возможности пользоваться телефоном в ваше отсутствие. Дело в том, что при замкнутом выключателе SA1 транзистор VT1 постоянно закрыт, и устройство перестает различать, с какого аппарата звонят - с вашего или постороннего. В любом случае инфранизкочастотный генератор будет "срабатывать", имитируя неисправность.
Заложенные в генератор промежутки времени легко изменить. Так, увеличив (либо уменьшив) сопротивление резистора R7 или емкость конденсатора С2, мы увеличим (либо уменьшим) время шунтирования линии резистором R9. А повысив (понизив) номинал резистора R3 или конденсатора С1, мы увеличим (сократим) время, в течение которого линия свободна от воздействия на нее резистора R9. Ясно, что сильно сокращать время этой паузы вряд ли целесообразно. Не имеет смысла и слишком увеличивать время шунтирования линии. Оба промежутка можно регулировать независимо.
Кроме маломощных высоковольтных транзисторов серий КТ502 и КТ503, в этих устройствах (рис.5 и 6) можно использовать лишь мощные транзисторы КТ814Г, КТ816Г, КТ818Г или КТ815Г, КТ817Г, КТ819Г нужной структуры, соответственно p-n-p или n-p-n. Вместо микросхемы К561ЛА7 (DD1) допустимо применить 564ЛА7, КМ1561ЛА7 или даже К176ЛА7 (без изменения оцифровки выводов). Светоизлуча-ющий диод можно применить любой, испускающий видимый свет. Диоды - любые кремниевые малогабаритные. Взамен стабилитрона VD2 можно применить маломощный КС531В или КС547В либо мощный Д816А-Д816Д. Его можно заменить группой стабилитронов, соединенных последовательно, с суммарным напряжением стабилизации 22-50 В. Подойдут, например, два маломощных кремниевых стабилитрона Д814Д. Диодный мост КЦ407А (VD1) заменим сборкой серий КЦ402 или КЦ405 (кроме буквенных индексов Д или Е). Этот мост можно собрать из четырех отдельных диодов (соединенных по схеме однофазного моста), выдерживающих обратное напряжение до 250 В и прямой ток до 150 мА. Годятся, например, миниатюрные диоды КД102А. Ни в каком налаживании описанные защитные приставки обычно не нуждаются. Поэтому правильно собранные из исправных деталей они начинают работать сразу.
В заключение следует подчеркнуть, что различные модели телефонных аппаратов по-разному реагируют на высокочастотные колебания по схеме на рис.2. Так, аппараты ТА-7, ТА-8, ТА-68, ТА-72, ТАН-70-2, ТАН-76-3, ТА-1128, ТА-1138, ТА-1142, ТА-1162, VEF-12, VEF-TA-32 и "Электроника ТА-5" более чувствительны к высокочастотному съему информации. Поэтому их следует защищать по схеме рис.4 (с дросселями L1 и L2). Остальные же аппараты, например, Т-66СА, ТАН-У-74, ТАН-72УП, допустимо защищать по упрощенной схеме - без высокочастотных дросселей.
В. Банников, г. Москва