Почему индикатор активности жесткого диска мигает, когда за компьютером никого нет. Индикатор активности жесткого диска - еще одно из уязвимых мест безопасности компьютерных систем

Нашим постоянным читателям достаточно хорошо известны работы специалистов из Исследовательского центра кибербезопасности (Cyber Security Research Center) университета Бен-Гуриона (Ben-Gurion University), Израиль, которые специализируются на изобретении необычных способов взлома и похищения информации из недр самых защищенных компьютерных систем . И недавно им удалось обнаружить еще один потенциальный источник утечки информации, которым является привычный всем нам светодиодный индикатор, отображающий активность жесткого диска компьютера.

Напомним нашим читателям, что компьютеры, выполняющие критичные операции или содержащие сверхсекретную информацию, в большинстве случаев защищают методом так называемого "воздушного барьера". Это означает, что этот компьютер не подключен сам, ни к другим компьютерам, подключенным к сетям, имеющим выход в Интернет. Это делает невозможным обычный хакерский взлом и для того, чтобы выудить информацию из недр такого компьютера, требуется прибегать к очень изощренным уловкам.

В своих исследованиях исследователи установили, что, запрограммировав определенным образом последовательность обращений программы к жесткому диску компьютера, можно заставить светодиодный индикатор активности мигать со скоростью около шести тысяч раз в секунду. Такой частоты вполне достаточно для передачи данных со скоростью до 4 тысяч бит в секунду. Конечно, передача одного мегабайта данных на такой скорости займет немногим более получаса, но для того, чтобы передать украденные сообщения, пароли, ключи шифрования и другую подобную информацию, потребуется совсем немного времени.

Для использования светодиода жесткого диска в качестве передатчика потребуется установка на атакуемый компьютер специальной программы-шпиона LED-it-GO, уже разработанной израильскими исследователями. В настоящее время работа этой системы была проверена на компьютерах, работающих под управлением операционной системы Linux, однако исследователи уверены, что точно таким же способом можно организовать похищение информации и с компьютеров под управлением Windows. Положительной чертой данного способа является то, что все люди уже давно привыкли к хаотичному миганию индикатора жесткого диска компьютера и вряд ли смогут заметить изменения в характере его работы. А модуляция свечения светодиода с частотой в несколько килогерц находится далеко за пределами возможностей восприятия глаза человека.

Но, обеспечение передачи информации через светодиод жесткого диска - это только половина процесса похищения информации. Вторую часть работы на себя может взять крошечный шпионский беспилотный летательный аппарат, оснащенный быстродействующей камерой и фотосенсорами. Объектив камеры может быть сфокусирован исключительно на светодиоде компьютера и тогда чувствительности датчиков будет достаточно для съема информации даже через тонированное стекло закрытого окна.

Для защиты от хищения информации подобным способом существует несколько вариантов. Самым простым вариантом является отключение светодиодного индикатора жесткого диска. Если в силу каких-либо причин это сделать нельзя, то можно расположить защищаемый компьютер так, чтобы его светодиоды не были видны со стороны любого окна данного помещения. И еще одним, более сложным вариантом, является использование специальной программы, осуществляющей обращения к жесткому диску через случайные промежутки времени, это, в свою очередь, создаст непреодолимые помехи для любой другой программы, пытающейся передать информацию через светодиод жесткого диска.

И, в качестве последней меры израильские исследователи советуют просто заклеить светодиодный индикатор куском непрозрачной ленты. Этот метод является яркой демонстрацией того, как распространенные и простые материалы, такие, как кусок обычной изоленты, могут оказать эффективное противодействие самым изощренным и современным шпионским технологиям.

Введение

Индикаторы загрузки, о которых пойдет речь, являются не только улучшением внешнего вида, но и несут чисто практическую пользу.

Эта статья состоит из двух независимых частей: индикатор загрузки процессора и винчестера.

Индикатор загрузки винчестера

Перед началом создания индикатора я решил поискать наиболее оптимальную схему. Пролистав ряд сайтов, я обнаружил относительно небольшое разнообразие схем. Один из самых главных критериев - получить качественный мод за сравнительно малые деньги. В большинстве схем применяются микросхемы LM3914, которые не так уж дешевы. Поэтому я стал искать микросхему индикатора уровня с выводом на 5-8 светодиодов. Выбор пал на AN6884 по причине своей малой цены и широкой доступности. Эта микросхема имеет на выходе пять светодиодов, и пропускает через каждый ток 7mA.

Для считывания сигнала используется два провода идущих с материнской платы, к которым подключается светодиод индикации винчестера расположенный на передней панели. Вместо светодиода к ним подключается вход оптрона (см схему). Даже если перепутать полярность ничего не сгорит. Оптрон на схеме необходим для электрической развязки цепей материнской платы и индикатора (это в первую очередь нужно для защиты мат. платы).

При нулевой загрузке - фототранзистор внутри оптрона заперт - при этом С6 разряжается через R11. При повышении загрузки винчестера - фототранзистор открыт, и через него начинает заряжаться С6. Напряжение на С6 изменяется пропорционально уровню загрузки. В зависимости от емкости С6 изменяется скорость изменения уровня загрузки.

Напряжение с С6 снимается через делитель R12, R14. Подстроечный резистор R14 используется для изменения чувствительности индикатора.

Светодиоды можно устанавливать любые и на свое усмотрение. У себя я установил для трех меньших уровней - зеленые, а для двух больших - красные.

Схема индикатора винчестера

Настройка индикатора сводится к установке его чувствительности при помощи R14.

Индикатор загрузки процессора

Когда индикатор винчестера был уже сделан, я стал подумывать об индикаторе чего-то еще. Выбор пал на индикатор загрузки процессора.

В процессе поисков было найдено два варианта - через LPT и через COM.

Я выбрал COM порт только потому, что он не был задействован, в отличие от LPT. В процессе поисков нашел статью Clear66, в которой он рассказывал о подключении автомобильного тахометра к COM порту. Эта идея мне понравилась больше всего тем, что не нужно делать специальные схемы преобразования цифровых значений в аналоговый сигнал. Для управления используется программа PCTach (ссылка на скачивание - в конце статьи).

Но так как под рукой в тот момент не оказалось хоть какого-то тахометра пришлось делать самодельный вариант фабричного. После сборки и настройки индикатор загрузки процессора стал показывать более-менее точно.

Но мне не нравилась повышенная скорость отображения уровня загрузки, что выражалось излишним дерганьем стрелки индикатора при неравномерной загрузке процессора. Но это исправилось добавлением дополнительного конденсатора параллельно микроамперметру.

Вид стрелочного индикатора меня мало устраивал, и я решил искать ему альтернативу. В конечном итоге индикатор стал светодиодным, причем не шкала из светодиодов, а два направленные навстречу друг другу светодиоды разного цвета свечения. Отображение величины уровня загрузки производится за счет плавного изменения яркости светодиодов.

Для изготовления индикатора я использовал оргстекло 4-5мм и два светодиода: красного и синего цвета свечения. Из оргстекла вырезается полоска размерами 150мм на 15мм. После этого по краям полоски вырезаются места под светодиоды. Торцы и одну сторону полоски нужно зашкурить нулевой наждачной бумагой до равномерного матового состояния. Это нужно для равномерного рассеивания света. К обратной стороне (которая не обработана наждачной бумагой) и по бокам полоски приклеивается полоска из фольги для отражения лучей светодиодов. Когда полоска готова - приклеиваются светодиоды.

Расположение светодиодов в полоске оргстекла

Когда светодиоды уже приклеены - по концам полоски приклеивается изолента или самоклеющаяся пленка. Это нужно для того, чтобы светодиоды светили только в нужной части полоски.

Синий сверху символизирует холод, т.е. низкую загрузку процессора. Красный снизу символизирует нагрев, т.е. большую загрузку. Загрузка процессора пропорциональна переходу цветов между собой. Провода, идущие к плате, и резистор 68-100 Ом фиксируется с одного края полоски при помощи термоклея.

Для плавного изменения яркости светодиодов используется схема формирования ШИМ сигнала. При таком способе управления яркость светодиодов изменяется от отношения времени свечения и времени, когда он не горит. Такой способ лучше управления напряжением тем, что яркость светодиодов изменяется пропорционально напряжению.

Схема состоит из следующих блоков:

формирователь напряжения на DA1.1

генератор пилообразного сигнала на DA2

блок сравнения напряжений на DA1.2 DA1.3

Резисторный делитель R4,R3 устанавливает напряжение равное 1,2 вольт, которое приблизительно равно минимальному напряжению пилообразных импульсов DA2. Импульсы снимаются с третьего вывода COM порта компьютера. При высоком входном уровне конденсатор C1 заряжается через резистор R1 и диод D1. При низком входном уровне конденсатор C1 разряжается через R2. На C1 формируется напряжение пропорциональное уровню загрузки процессор. Так как амплитуда этого напряжения меньше амплитуды пилообразных импульсов DA2 в схеме присутствует усилитель на DA1.1. Регулировка максимального уровня индикатора производится путем изменения коэффициента усиления при помощи R6. Цепочка R7,C3 окончательно сглаживает пульсации напряжения с выхода усилителя. ШИМ формируется посредством сравнения измеряемого напряжения и пилообразных импульсов.

DA1.2 формирует прямой, а DA1.3 инвертированный сигнал ШИМ. Эти два сигнала далее поступают на светодиоды, предварительно усиленные ключами на транзисторах T3,T4.

Схема индикатора процессора

Исполнение

Так как оба индикатора расположены на передней панели - плату я делал для них общую. С одного края платы расположены две дорожки в виде полосок. К этим полоскам припаиваются две гайки М3. Впереди в каркасе корпуса просверливается два отверстия 3мм так, чтобы они соответствовали расстоянию между центрами гаек на плате. Далее в эти гайки на плате закручивается два винта М3, которые проходят через отверстия в каркасе.

Индикатор загрузки процессора с различными уровнями загрузки:

Стрелочный индикатор HDD

Наверное всем знакомы стрелочные индикаторы из магнитофонов, например такие . Да, бобинный магнитофон, записи Высоцкого... Ну да ладно, мы не об этом, а о том, как прикошачить эти самые индикаторы к чуду современной техники - компьютеру, в качестве индикатора обращений к жесткому диску. То есть будем заменять невзрачный моргающий диодик на передней панели, да-да, тот самый.

Стоит сказать, что подобные схемы встречаются в интернете, но чтобы сразу два индикатора - такого я не встречал.

Вот собственно и схема:

Как видите, ничего сверхъестественного. Весь смысл в том, что один индикатор показывает мгновенную загрузку HDD, то есть в данную секунду, а другой среднее значение за некоторое время, это время определяет электролитический конденсатор. Диод не даёт конденсатору разряжаться на "быстрый" индикатор. Оптрон pc817, можно выдрать из старого блока питания, к нему подсоединяются провода, идущие от материнской платы к старому диоду, который безжалостно отпаиваем. Транзистор тоже первый попавший под руку - с945. Питается схема от шины +12В. Номиналы резисторов приведены ориентировочно, т.к. скорее всего придется подбирать их под свои индикаторы, транзистор и оптрон.

Настройка. Резистором R4 выставляем максимальное отклонение стрелок. При помощи R3 компенсируем падение напряжения на диоде, т.е. "выравниваем" показания PA1 и PA2.

Я решил оформить всё это дело в одной из заглушек на передней панели. Закреплять будем клеем Момент Кристалл, который прозрачный.

Также на схеме не указаны три белых светодиода подсветки, но это уже индивидуально, возможно у вас органичней будут смотреться маленькие лампочки накаливания (сначала так и задумывалось).

Осталось только всё подсоединить (естественно при выключенном компьютере), включить комп и отрегулировать показания резисторами R3 и R4.

Видео работы сего девайса при копировании файлов с раздела на раздел.

Существует множество вариантов индикаторов загрузки жесткого диска, в том числе и цифровые, однако тот вариант, что хочу я предложить вам, на мой взгляд, является одним из самых простых.

Потратив тридцать минут вы сможете сделать себе небольшой, но интересный мод, который служит не только для визуальных эффектов, но и может принести пользу.

Все что для этого нужно:

R1- 82k — 1шт.

R2- 10к -1шт.

R3-220 ом - 1шт.

С1 -0.1- 0.22 мкф.

С2- 10мкф*16в.

С3- 47мкф*16в.

Микросхема — AN6884

Светодиоды-5шт.(минимум)

Разъем питания Molex (female)-1шт.

принципиальная схема:

Светодиод, подключенный к 6-му выводу микросхемы должен быть красного цвета (указывает на максимальную загрузку ЖД).

Напряжение питания от 5 до 12в. При питании 5в светодиоды светятся не в полную силу, эту проблему можно решить с помощью увеличения питания до 12в, но в этом случае необходимо использовать резисторы с мощностью рассеивания 1 или 5 Вт (резисторы на 0.5 Вт и меньше могут сгореть) и светодиоды подключать через ограничительные резисторы 470-510ом. Если светодиоды на 5в, то можно обойтись и без ограничительных резисторов.

Все детали обошлись мне в 60 руб. (все зависит от светодиодов, который вы собираетесь использовать) использовались светодиоды на 5в прямоугольной формы, после окончания сборки я спаял их в светодиодную линейку. В Челябинске микросхема AN6884 стоит около 8 руб.

Сборка:

Пайку необходимо производить паяльником не мощнее 40Вт, каждый контакт паять не более 3-4 секунд и положить на всякий случай депозит , что бы обезопасить свои деньги. При пайке резисторов лучше всего пользоваться пинцетом, т.к они очень быстро нагреваются, к тому же пинцет будет отводить тепло от контактов.

Если у вас нет большого опыта в сборке, то попытайтесь сначала собрать все на картоне, а потом можно и попробовать и на монтажной плате.

Все элементы (кроме светодиодов и конденсатора С3) я собрал на отдельной плате. Для сокращения количества проводов соединяющих светодиоды и плату я спаял вместе все катоды светодиодов и припаял С3 непосредственно к ним.

Подключение и настройка

Я подключил вход индикатора непосредственно к катоду светодиода, выведенного на переднюю панель системного блока, а плату прикрепил там же под панелью. Анод питания можно прикрепить к корпусу системника (желтый провод на рисунке), катод к Molex’у (красный провод). Так можно сэкономить место внутри системного блока и уменьшить количество проводов.

После подключения питания коснетесь пальцем входа схемы, то у вас должен загореться 1-2 уровень (или вся шкала полностью), это значит, что индикатор работает.

Настройка сводится к подбору резистора R1, он отвечает за чувствительность индикатора, лучше всего последовательно с R1 подключить переменный резистор номиналом 10К это намного облегчит настройку, если вас не устраивает уровень чувствительности индикатора.

Для наращивания числа светодиодов можно подключить по 2-3 штуки на один уровень, соединив их параллельно.

Вывод

Эту небольшую схему можно применить в любом устройстве, его можно установить вместо индикаторов CD-rom’ов и в Mobile Rack или подключить к выходу звуковой платы, да и вообще его можно применять почти везде.

Благодаря простой схеме, собрать индикатор может даже человек ничего не знающий о схемотехнике и настраивать здесь почти ничего не надо. Единственный недостаток этой схемы то, что чем больше светодиодов работает, тем тусклее светится каждый из них, но при высоком напряжении питания этого не заметно.

Некоторая полезность. Наличие двух индикаторов мне уже несколько раз помогло. Например, лишний раз не перезагружать компьютер (было подозрение, что он повис — но индикатор дергался — и через 5 минут комп оклемался!). Или наоборот смело жать Reset — светодиод загрузки светился постоянно, а пиковый был на нуле — верный признак hang`а.

• IPhone 6 - беспощадный слив в Ситилинке!
• GTX 1070 Ti Gigabyte GAMING дешевле 1070 не Ti !!! ">GTX 1070 Ti Gigabyte GAMING дешевле 1070 не Ti !!!
• GTX 1070 Ti не подорожала и теперь дешевле 1070">Еще вот эта GTX 1070 Ti не подорожала и теперь дешевле 1070
• GTX 1060 MSI GAMING по старой цене в Ситиоинке

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста,
которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Индикатор загрузки HDD

Serj 26.11.2003 11:53 | версия для печати | архив

Для индикации загрузки IDE дисков используется один LED, что вряд ли очень информативно. Мне надоело оценивать загрузку "по яркости" и я сделал шкалу:

Схему можно реализовать и в интегральном исполнении, но хотелось добиться плавной и мягкой индикации, что трудно получить с готовыми микросхемами. Впрочем, сам преобразователь напряжение-позиция я придумал давно и он показал весьма хорошие результаты в индикаторах уровня.

Комментарий по схеме

Условно говоря, схема состоит из двух узлов - схемы усреднения импульсов доступа к диску на R27, R26, D1, R28, R29, C1, C2, Q13 и преобразователя напряжение-позиция на остальных элементах.

Схема не нуждается в какой-либо настройке, только резистором R26 надо выставить 100% при постоянном обращении к диску. Цепь R24, R25, R11, Q11 задает фоновый ток при отсутствии сигнала. Если надо, чтоб при отсутствии сигнала была засветка последнего сегмента или ее наоборот не было, нужно слегка изменить номинал резистора R24 или R25.

Печатная плата не разводилась - я использовал макетную плату "из одних дырок" и SMD компоненты, все заняло очень немного места, чуть больше самого индикатора. Схема питается от +5V, контакт P1 нужно подключить вместо или вместе с "HDD LED". Если перепутаете и воткнете не в тот вывод "HDD LED" ничего не случится, просто не будет индикации.

Транзисторы Q1-Q12 - любые npn, можно поставить КТ315Б, транзистор Q13 - pnp, можно поставить КТ361Б. Буквы любые, но Б/Г имеют большее усиление. Резисторы R1-R10 задают яркость, если Вам покажется слишком блекло или ярко, их надо соответственно изменить. Важный момент - для сохранения баланса в схеме, при изменении резисторов R1-R10 так-же надо изменять и резистор R22, чтобы отношение R1/R22 было постоянным.

Диод - любой маленький кремниевый, например КД522.

Светодиоды можно использовать любые, но мне очень понравилась сборка kingbright 7+3 - удачное сочетание, хорошая яркость и весьма недорого, дискретные светодиоды стоили бы ничуть не дешевле.

При необходимости, количество сегментов в шкале можно безболезненно уменьшить даже до пяти, ведь используется недискретная индикация и имеются переходы между разрядами. Например, такая шкала индицировала уровень сигнала всего пятью светодиодами и этого вполне хватало. При уменьшении или увеличении количества разрядов важно скорректировать номинал резистора R22 так, чтобы напряжение на нем при полностью включенной шкале было тем же. Например, для семи светодиодов его надо увеличить до 22*10/7=30Om.

К конденсаторам не предъявляется никаких специальных требований, можно ставить любые на любое напряжение.

Выбор динамики зажигания шкалы

Первый же вариант показал, что очень динамичная или очень замедленная индикация не столь информационны, как хотелось бы. Различные характеристики включения/выключения можно получить небольшой корректировкой приведенной схемы:

1. медленное включение и выключение.

   Для этого надо закоротить C2. Время включения равно времени выключения и состовляет где-то 4 секунды.

2. быстрое включение и выключение.

   Для этого надо закоротить C1 и убрать R29. При этом будет индицироваться каждое обращение к диску.

3. быстрое включение и медленное выключение.

   Для этого надо закоротить C2 и уменьшить номинал R28 до 10KOm. При этом шкала будет очень энергично реагировать на каждое обращение, а после него плавно спадать. Вариант хороший, но мне больше понравился четвертый.

4. комбинация первого и второго варианта.

   Собственно, это вариант и нарисован на схеме. Резистором R29 можно менять соотношение динамической и усредненной реакции шкалы. На схеме указано 33KOm, что соответствует трем светодиодам на динамичную индикацию и семи светодиодам на усреднение.

5. одновременная индикация и динамичной и усредненной индикации.

На этой схеме в правом углу нарисованы элементы D1, R28, Q13, C1, C2 - нужно откорректировать исходную схему для этой (входной) части.