Повышение эффективности информационной защиты корпоративных телекоммуникационных сетей Йемена при идентификации и интеллектуальной поддержке принятия решений

Корпоративная информационно-телекоммуникационная сеть (КИТС) — являются результатом эволюции двух научно-технических отраслей современной цивилизации — компьютерных и телекоммуникационных технологий.

КИТС тоже является сложную распределенную систему, характеризующуюся наличием множества взаимодействующих ресурсов и одновременно протекающих системных и прикладных информационных и телекоммуникационных процессов. Учитывая тенденцию к созданию единого информационного пространства и, как следствие, подключения корпоративных сетей к глобальной сети Интернет, следует ожидать в будущем атак на такие системы с целью их разрушения или получения коммерческой выгоды.

В последнее время характерна конвергенция компьютерных и телекоммуникационных сетей (телефонных, радио, телевизионных сетей). Во всех этих сетях представляемым ресурсом является информация.

Для достижения наибольшей эффективности средства защиты КИТС должны адекватно защищать информацию, в соответствии с ее ценностью в корпорации. Недостаточная изученность вопросов количественной оценки ценности информации в современной науке не дает возможности оценки и обоснования необходимых затрат на построение систем защиты информационных и телекоммуникационных систем, обоснованных моментах их приложения и составе защитных функций. Одновременно, такая ситуация приводит к растущим затратам на компенсацию действия угроз безопасности информации КИТС и информационные технологии.

Телекоммуникация и сетевые технология являются в настоящее время той движущей силой, которая обеспечивает поступательное движение вперед всей мировой цивилизации. Все это особенно важно для Йемена, где многое из названного находится в стадии становления.

Реализация методов для обеспечения эффективного функционирования системы защиты в конкретных корпоративных сетях требует разработки жестких мер защиты для предотвращения случайных и умышленных нарушений их функционирования. Для противодействия компьютерным преступлениям или хотя бы уменьшения ущерба от них необходимо грамотно выбирать меры и средства обеспечения защиты информации (ЗИ) от умышленного разрушения, кражи, порчи и несанкционированного доступа. В более простых корпоративных сетях (КС) управления основан на наблюдении за сетью и сборе информации (этот процесс называется мониторингом сети). Проблема обеспечения информационной безопасности является центральной для таких корпоративных сетях. Функционирование сложной системы КИТС обеспечивает система управления сетью, которая выполняет полный и непрерывный контроль за всеми элементами сети, своевременное обнаружение ошибок, неисправностей, сбоев и отказов оборудования, программного обеспечения, управление конфигурациями сетевых узлов, резервное копирование и восстановление всех элементов сети, управление сетевым трафиком и политикой безопасности.

В КИТС усложняется задача управления всеми процессами трактовка результатов наблюдения — это задача для специалиста-эксперта по сетевому управлению. Получение и использование знаний должны осуществляться непосредственно в процессе функционирования системы путем постепенного накопления необходимой информации, анализа и использования ее для эффективного выполнения системой заданной целевой функции в изменяющихся условиях внутренней и внешней среды.

Основными потенциально возможными эксперт являются:

Отлично знать все используемое оборудование и программное обеспечение, чтобы быстро интерпретировать изменения каких-либо параметров.

Держать в уме всю топологию сети, чтобы быстро определить причину и источники таких изменений.

При нарушении нормального режима функционирования сети, обычно, генерируется лавина сообщений и он должен уметь выделить из них существенные и отбросить те, которые являются следствием первых.

Наконец, на нем лежит административный груз ответственности за эффективное использование огромных ресурсов (дорогостоящего оборудования, каналов связи, обслуживающего персонала). От его работы зависит экономическая эффективность предприятия.

Известные математические модели, используемые для описания структуры, поведения и управления систем защиты информации (СЗИ), в условиях некорректной постановки задач не дают желаемого результата. Поэтому необходима разработка новых, ориентированных на специфику процессов защиты информации методов и средств моделирования.

Таким образом, сложное оборудование КИТС, большой объем поступающей информации, трудность решения плохо формализуемых и слабо структурированных задач при отсутствии полной и достоверной информации о состоянии элементов сети, короткое время на анализ проблемных ситуаций и принятие решения приводят к несоответствию возможностей человека требованиям эффективно управлять сетью.

Указанные проблемы делают практически невозможным применение традиционных математических методов, в том числе методов математической статистики и теории вероятностей, а также классических методов оптимизации для решения прикладных задач защита информации в КИТС.

Таким образом, Актуальность работы связана с необходимостью:

— Сложность процесса принятия решений, отсутствие математического аппарата приводят к тому, что при оценке и выборе альтернатив возможно, (а зачастую просто необходимо) использовать и обрабатывать качественную экспертную информацию. Перспективным направлением разработки методики принятия решений при экспертной исходной информации и внедрение интеллектуальной системы поддержки принятия решения ИСППР (лингвистический подход на базе теории нечетких множеств и лингвистической переменной) для управления и диагностики состояния современной КИТС. Кроме того, высокий уровень автоматизации и интеллектуализации системы позволит снизить нагрузку на специалистов по управлению КИТС (сетевых администраторов), повысит эффективность их действий, увеличит надежность функционирования сети и снизит экономические риски для предприятий.

— Обеспечения комплекса средств защиты информации с идентификацией пользователей при запросах на доступ в КИТС и должно реализовываться современными СЗИ от НСД. При этом задача защиты при выполнении этого требования сводится к контролю корректности НСД пользователей при запросах доступа к ресурсам, т.к. именно использование сервиса НСД пользователей может привести к неконтролируемой смене исходного идентификатора. Управление доступом включает идентификацию пользователей, персонала и ресурсов системы, становится все более актуальной с проникновением КИТС, применяемые методы построения систем обладают рядом недостатков. Исследование применения нечеткой логики к задаче обнаружения НСД пользователей при запросах доступа к ресурсам, представляется одним из способов, позволяющих избавиться от этих недостатков.

Объект исследования. Объектом исследования являются корпоративные информационно-телекомуникационные сети, защита которых осуществляется в условиях неполной и нечеткой информации о сетевых процессах.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методики, алгоритмы и процедуры обеспечения управления информационной безопасностью, математическое и программное обеспечение системы поддержки принятия решений для управления корпоративных информационно-телекоммуникационных сетей в условиях отсутствия полной, четкой и достоверной информации о состоянии элементов сети и сетевых процессов.

Исходя из вышеизложенного, настоящая диссертационная работа посвящена разработке принципов функционирования и технологии создания комплексных интеллектуальных систем поддержки принятия решения, основанных на экспертных знаниях, предназначенных для мониторинга, анализа и идентификации пользователей при запросах на доступ в корпоративных информационно-телекоммуникационных сетей.

Научная проблема. Суть научной проблемы заключается в том, что, с одной стороны, необходимо полностью обеспечить требования безопасного функционирования КИТС в условиях атак злоумышленников на информационные ресурсы и процессы, с другой стороны, наблюдается недостаточность научно-методического аппарата, позволяющего это сделать с достаточной полнотой.

Исходя из вышеизложенного, настоящая диссертационная работа посвящена разработке принципов функционирования и технологии создания комплексных интеллектуальных систем поддержки принятия решения, основанных на экспертных знаниях, предназначенных для мониторинга, анализа и диагностики состояния элементов КИТС.

Целью диссертационной работы является разработка интеллектуальной СППР на базе комплексного подхода к проблеме управления информационной безопасностью и защиты информации КИТС от несанкционированного вмешательства в процесс функционирования КИТС.

Для выполнения этой цели решены следующие задачи:

1. Исследованы возможности применения методов нечеткой логики к задаче по защите информации в КИТС.

2. Проанализировано современное состояние проблемы управления информационной безопасностью в КИТС, в первую очередь в условиях атак злоумышленников на информационные ресурсы и процессы, выявлены общие пути ее решения (применительно к особенностям Йемена).

3. Предложен новый подход к нечеткому структурно-логическому обобщению знаний на основе нечеткой геометрической интерпретации данных и знаний.

4. Разработана методика нечеткой идентификации, к задаче обнаружения при запросах доступа к ресурсам КИТС.

5. Разработан комплекс программ, позволяющий реализовать интеллектуальные системы поддержки принятия решений в задачах по защите информации в КИТС, с использованием нечетких моделей.

Методы исследования. Основаны на элементах нечеткой логики, дискретной математики, теории вероятностей, теории системного анализа и методах лабораторного эксперимента.

Научная новизна работы заключается в том, что:

1. Предложена методика управления информационной безопасностью КИТС в условиях атак злоумышленников, использующая интеллектуальные нечеткие модели.

2. Предложен новый подход к нечеткому структурно-логическому обобщению знаний на основе нечеткой геометрической интерпретации данных и знаний.

3. Разработана методика нечеткой идентификации, к задаче обнаружения при запросах доступа к ресурсам КИТС.

4. Разработан комплекс программ, позволяющий реализовать интеллектуальные системы поддержки принятия решений в задачах по защите информации в КИТС, с использованием нечетких моделей.

Достоверность научных положений, выводов и практических результатов и рекомендаций подтверждена корректным обоснованием и анализом концептуальных и математических моделей рассматриваемых способов управления информационной безопасностью и защитой информации в КИТСнаглядной технической интерпретацией моделейданными экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

— разработанные и предложенные модели, и алгоритмы могут быть использованы при разработке, эксплуатации и реконструкции современных КИТС;

— алгоритмы доведены до рабочих программ и позволяют решать достаточно широкий круг научно-технических задач. Разработана математическая модель действий злоумышленника по реализации им своих целей в системе вычислительных средств защищаемой КИТС, позволяющая оценивать качество функционирования системы защиты информации.

Основные положения, выносимые на защиту: Суть научной проблемы заключается в том, что, с одной стороны, необходимо полностью обеспечить требования безопасного функционирования КИТС в условиях атак злоумышленников на информационные ресурсы и процессы, с другой стороны, наблюдается недостаточность научно-методического аппарата, позволяющего это сделать с достаточной полнотой.

Исходя из вышеизложенного, настоящая диссертационная работа посвящена разработке принципов функционирования и технологии создания комплексных интеллектуальных систем поддержки принятия решения, основанных на экспертных знаниях, предназначенных для мониторинга, анализа и диагностики состояния элементов КИТС.

Личный вклад автора диссертации. В диссертации использованы результаты исследований и разработок по созданию многофункциональных методик и аппаратных средств для защиты систем связи и корпоративных сетей от несанкционированного доступа к информации. При этом автор диссертации являлся непосредственным исполнителем основополагающих разработок, алгоритмов и моделей.

Реализация результатов работы. Результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, были использованы в корпоративной сети ООО завод «Электроприбор» (г. Москва) при повышении уровня информационной безопасности сетив НПО «РИК» (г. Владимир).

Апробация работы. Основные результаты, полученные в ходе работы над диссертацией, были доложены на четырех международных НТК.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных статей и тезисов докладов, из них три статьи опубликованы в журналах «Известия института инженерной физики» и «Проектирование и технология электронных средств» из перечня, рекомендованного ВАК РФ для публикации результатов диссертационных работ.

Диссертация состоит из введения, 3 глав, заключения, списка использованной литературы из наименований, списка сокращений и приложений.

Основные результаты диссертационной работы: о.

1. Показаны главные трудности при эксплуатации КИТС в Йемене и необходимость разработки инженерных методик по защите информации.

2. Рассмотрены основные подходы к информационной защите КИТС в Йемене.

3. Обосновано, что корпоративная сеть высшего учебного заведения является важнейшей составляющей общей информационной системы.

4. Предложена методика управления информационной безопасностью КИТС в условиях атак злоумышленников, использующая интеллектуальные нечеткие модели.

5. Предложены показатели, обозначения и шкалы исходных и промежуточных данных для оценки рисков ИБ, которые могут быть детализированы для конкретной КИТС в зависимости от характера деятельности, защищаемых информационных ресурсов и критичности.

6. Результаты экспериментальной проверки разработанных моделей и алгоритмов оптимизации состава средств защиты и управления безопасностью на основе анализа рисков показали их работоспособность и практическую значимость.

7. Все разработанные методики и алгоритмы внедрены на предприятиях:

Тайз университете (Йемен), ООО завод «Электроприбор"(г. Москва), НПО «РИК"(г. Владимир).

8. Выработаны рекомендации и предложения по созданию новых и усовершенствованию существующих систем защиты информации в КИТС Йемена, которые обеспечивают выигрыш по сравнению с существующими в 2−5 раз.

9. Предложен новый подход к нечеткому структурно-логическому обобщению знаний на основе нечеткой геометрической интерпретации данных и знаний с главным преимуществомотличием от символьных логических методов обобщения знаний, опирающихся на эвристические соображения и не имеющих строгого обоснования.

10. Разработаны методики нечеткой идентификации и нечетко-многокритериального выбора альтернатив, к задаче обнаружения олицетворения при запросах доступа к ресурсам КИТС.

11. Разработаны методики и программные модули в среде Delphi 4, которые позволили провести тестирование нечетких алгоритмов принятия решений в задачах управления в условиях неопределенности. Результаты тестирования этих модулей на реальных данных формирования СДО Тайз университета.

Йемен) и некоторых предприятий (НПО «РИК», г., ВладимирООО «Электроприбор», г. Москва) показали что их эффективность (в 2−5 раз) по сравнению с традиционными методами принятия управленческих решений и позволили повысить их конкурентоспособностьпри этом они отвечают современному направлению развития интеллектуальных систем — мягким вычислениям.

Заключение

.