Математические модели для оценки эффективности деятельности подразделений вневедомственной охраны по оказанию услуг в сфере технической защиты информации

Актуальность темы

Постоянное усложнение процессов управления деятельностью объектов промышленно-деловой среды приводит к существенному возрастанию роли информационных технологий в обеспечении этих процессов и как следствие — значительному повышению ценности [1] и конфиденциальности [2 — 8] хранимой [9], обрабатываемой [10] и передаваемой [11 — 13] информации. Это, в свою очередь, привело к появлению различного рода уязвимостей информационной деятельности на этих объектах, основными из которых являются [14 — 18]: виброакустическая информациятелекоммуникационная информацияинформация побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН).

Возникающие на основе этих уязвимостей технические каналы утечки информации [19 — 23] на объектах промышленно-деловой среды могут привести к ущербу, соизмеримому с ущербом, который они могут понести при нарушении имущественной безопасности.

То обстоятельство, что эти объекты, как правило, являются объектами, охраняемыми подразделениями вневедомственной охраны (ВО) ставит перед Департаментом государственной защиты имущества МВД России ряд проблем, связанных с организацией услуг в сфере информационной безопасности [24 — 29]. В этих условиях становится актуальным решение задач обеспечения подразделениями ВО как имущественной, так и информационной безопасности охраняемых объектов.

Это обусловило необходимость анализа возможности проведения подразделениями ВО мероприятий по оказанию услуг в сфере технической защиты информации на охраняемых объектах и исследования эффективности этих мероприятий с целью обоснования требований к используемым подразделениями ВО средствам противодействия каналам утечки информации.

Проведенный анализ методов исследования информационных процессов такого класса как информационно-аналитическая деятельность [30, 31] на объектах, охраняемых подразделениями ВО в условиях обеспечения ее информационной безопасности дает основание считать, что наиболее приемлемыми для решения этой задачи являются методы математического моделирования [32].

Сущность математического моделирования состоит в представлении реальных процессов их математическими аналогами либо в форме аналитических выражений [33], либо в виде компьютерных программ, имитирующих последовательность выполняемых на исследуемом объекте действий и операций [34, 35].

Аналитические и имитационные модели, в настоящее время, широко применяются в исследовании сложных объектов, благодаря своей оперативности и дешевизне по сравнению с натурным воспроизведением реальных процессов на этих объектах [36].

Вместе с тем, попытки создать математический аппарат для исследования процессов обеспечения информационной безопасности наталкиваются на ряд объективных трудностей, к числу которых можно отнести следующие:

— отсутствие системности при формализации информационных процессов;

— ограниченные возможности применения классических методов математического анализа при проведении исследований имитационными моделями;

— низкая точность моделирования аналитических моделей.

В этой связи следует ожидать, что математические модели, основанные на комбинации аналитического и имитационного подходов, могут обладать, по сравнению с моделями, основанными только на методологии имитационного либо аналитического моделирования, рядом достоинств, к числу которых относятся: простота описания и формального представления моделируемых процессоввозможность анализа параметров классическими методами математического анализанизкая стоимость и возможность получения результатов с требуемой точностью и адекватностью моделируемым процессом.

Несмотря на то, что совершенствование методологии математического моделирования стало чрезвычайно актуальной проблемой, специальные исследования связанные с моделированием деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации не проводились.

Изложенное дает основание утверждать, что исследование деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации методами математического моделирования является чрезвычайно актуальной задачей, а связанные с этим вопросы нуждаются в проработке, как в методическом, так и в прикладном плане.

Это определяет необходимость исследования эффективности деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации методами математического моделирования с целью определения путей ее повышения.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие научные задачи:

1. Провести анализ правового института коммерческой тайны как прецедента возникновения угроз информационной безопасности.

2. Обосновать показатель эффективности деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации.

3. Разработать способы формализации деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации.

4. Разработать математические модели деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации.

5. Провести вычислительные эксперименты с моделями для обоснования требований к используемым подразделениями ВО средствам противодействия техническим каналам утечки информации.

Работа выполнена в соответствии с Доктриной информационной безопасности Российской Федерации [37].

Основные методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, математического моделирования и теории информационной безопасности.

Научная новизна результатов, полученных в работе состоит в следующем:

1. Обоснован новый методический подход к формированию математических моделей деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации, основанный на оценке вероятностного соответствия временных характеристик мероприятий по противодействию техническим каналам утечки информации требуемым.

2. Разработана трехэтапная схема моделирования деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации, отличающаяся от традиционных возможностью перехода от качественного описания моделируемого процесса через его функциональную структуризацию к математическим моделям.

3. Предложена схема проведения вычислительных экспериментов с аналитическими моделями случайных процессов, отличающаяся от известных учетом адекватности применяемых моделей.

Практическая ценность полученных результатов состоит в следующем:

1. Разработанные в диссертации методики использованы при разработке предложений по использованию методов исследования эффективности разнородных систем защиты информации (НИР № госрегистрации 1 020 909).

2. Содержащиеся в диссертационной работе методические результаты и практические рекомендации использованы Управлением вневедомственной охраны ГУВД Краснодарского края при проведении ряда мероприятий по предотвращению каналов утечки информации на охраняемых объектах.

3. Разработанные в диссертации методики использованы при подготовке учебных пособий «Источники и каналы утечки информации», «Оценка информационной безопасности телекоммуникационных систем» и «Защита информации в мобильных системах связи» для курсантов и слушателей Воронежского института Министерства внутренних дел Российской Федерации, курсантов Военного института радиоэлектроники и Краснодарского военного института им. генерала армии Штеменко С. М., а также для студентов Московского технического университета связи и информатики.

На защиту выносятся следующие основные положения диссертационной работы:

1. В качестве математических моделей для описания деятельности подразделений вневедомственной охраны по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно использовать модели, основанные на вероятностном представлении отношений между временными характеристиками технических каналов утечки информации на охраняемых объектах и процессов их обнаружения и подавления.

2. Исследование деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно проводить с использованием разработанной в диссертации трехэтапной схемы моделирования.

3. Вычислительные эксперименты с аналитическими моделями деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно проводить в соответствии с предложенной в диссертации схемой.

Апробация работы. Основные методические и практические результаты исследований докладывались на следующих конференциях:

IV Межведомственной научно-технической конференции «Проблемы совершенствования систем защиты информации и образовательных технологий подготовки специалистов в области информационной безопасности» — г. Краснодар, Краснодарский военный институт им. генерала армии Штеменко С. М., 2003 г.

IV Всероссийской научно-практической конференции: «Охрана, безопасность и связь» («0храна-2003») — г. Воронеж, Воронежский институт МВД России, 2003 г.

Всероссийской научно-практической конференции «Современные проблемы борьбы с преступностью» — г. Воронеж, Воронежский институт МВД России, 2004 г.

Внедрение результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в:

Московском техническом университете связи и информатики;

Военном институте радиоэлектроники;

Воронежском институте Министерства внутренних дел Российской Федерации;

Краснодарском военном институте им. генерала армии Штеменко.

С.М.;

Управлении вневедомственной охраны ГУВД Краснодарского края.

Внедрение результатов подтверждается соответствующими актами.

Публикации: По теме диссертации опубликовано 6 научно-технических статей, 3 доклада и 3 учебных пособия.

В работах, опубликованных в соавторстве, приведенных в конце автореферата, лично автором предложено: в [6] — классифицировать источники утечки телекоммуникационной информации с учетом применяемых в мобильных системах связи стандартов связив [65] — формальное представление технического канала утечки телекоммуникационной информациив [67] - рассматривать особенности возникновения акустических и виброакустических каналов утечки информации в тесной связи с особенностями физической средыв [74] - способ защиты объектов телекоммуникационных систем от несанкционированного доступа, основанный на использовании имеющихся в подразделениях ВО технических средств охраныв [77] - рассматривать вероятностное представление функции-модели для описания деятельности подразделений ВО в сфере информационной безопасностив [86] - рассматривать последний этап декомпозиции функциональной модели процессов обеспечения защиты информации как способ получения их формализованного описанияв [92] — защищенность объектов информатизации оценивать при помощи как количественной, так и качественной шкалы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, изложенных на 118 страницах машинописного текста, 32 рисунков, 11 таблиц, заключения и библиографического списка использованной литературы, содержащего 107 наименований.

4.4. Выводы.

1. С увеличением времени существования угрозы информационной безопасности объекту, охраняемому подразделением ВО возможности по противодействию ей возрастают. ^ 2. Анализ результатов вычислительных экспериментов показывает, что наилучшие возможности СТЗИ по противодействию виброакустическим каналам утечки информации обеспечиваются временем реакции 1.5−2 часа, по защите телефонных линий — 0.5 — 1.5 часов, а по защите от каналов утечки за счет ПЭМИН — 1−2 часа для типовых характеристик процедур съема информации и противодействия съему. 4> 3. При значениях превышающих указанные показатели времени реакции наступает ухудшение этих возможностей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Основными результатами выполненной работы являются следующие положения:

1. Задачу исследования и разработки моделей для оценки эффективности деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно решать с помощью аналитического моделирования с использованием предлагаемого в работе подхода.

2. В качестве показателя для оценки эффективности деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно использовать вероятность того, что реальное время реализации функций противодействия каналам утечки информации не превысит требуемое.

3. При формализации деятельности подразделений ВО по оказанию услуг в сфере технической защиты информации целесообразно использовать предлагаемый в работе метод иерархической структуризации этих процессов, в соответствии с которым процесс противодействия техническим каналам утечки информации на объектах, охраняемых подразделениями ВО описывается совокупностью функций противодействия, которые, в свою очередь описываются множеством функций следующего уровня декомпозиции. Характер описания такой структуры позволяет использовать представление формализуемых процессов в виде графических схем.

4. Предложенный в работе метод моделирования позволяет исследовать деятельность подразделений ВО в сфере технической защиты информации в широком диапазоне параметров.

5. Методические результаты, полученные в работе, целесообразно использовать в учебном процессе при изучении вопросов моделирования в соответствующих дисциплинах. Ф.