Размещено на http://www.allbest.ru/

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина"

(ВУНЦ ВВС "ВВА")

ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ КОНФЛИКТНОГО КОМПОНЕНТА ИНФОРМАЦИОННО-ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С УПРАВЛЯЕМОЙ СТРУКТУРОЙ

Е.А. Жидко, С.Н. Разиньков

г. Воронеж, Россия

Аннотация

На основе представления информационно-телекоммуникационной системы с управляемой структурой в виде последовательности процедур формализованного описания динамических состояний элементов с использованием языка высокого уровня Object Pascal в среде Delphi 6 построена ее имитационная модель. Проведен анализ путей безопасного входа в информационную область системы для реализации конфликтного компонента в условиях деструктивных информационно-технических воздействий. Исследованы зависимости вероятности безопасного входа в систему от времени передачи программного пакета конфликтного компонента по проводным каналам связи с различной скоростью информационного обмена и радиоканалам с различным временем передачи одиночного пакета.

Ключевые слова: информационный конфликт; информационно-телекоммуникационная система; информационно-техническое воздействие; конфликтный компонент; имитационная модель

On the basis of representation of information and telecommunication system with the operated structure in the form of the sequence of procedures of the formalized description of dynamic conditions of elements with use of language of the high Object Pascal level in the environment of Delphi 6 her imitating model is constructed. The analysis of ways of a safe entrance to information area of system for realization of a conflict component in the conditions of destructive information and technical influences is carried out. Dependences of probability of safe login on time of transfer of a software package of a conflict component on wire communication channels with various speed of information exchange and to radio channels with various time of transfer of a single package are investigated.

Keywords: information conflict; information and telecommunication system; information and technical influence; conflict component; imitating model

Содержание

• Введение
• 1. Имитационная модель и алгоритм расчета вероятности безопасного входа в информационную область информационно-телекоммуникационной системы с управляемой структурой
• 2. Анализ вероятности безопасного входа в информационно-телекоммуникационную систему с управляемой структурой
• Заключение
• Литература

Введение

Основой для построения имитационной модели ИТС с управляемой структурой являются формализованные описания следующих процессов:

- организации и проведения информационного обмена;

- выделения данных и команд из общего потока сигналов;

- выполнения функций управления ресурсами систем с различных уровней управления.

При моделировании системы в условиях конфликтного взаимодействия со средствами ИТВ основными структурными компонентами, подлежащими воспроизведению, являются элементы, представленные на рис. 1.

Рис. 1. Схема приемного тракта ИТС с управляемой структурой.

Особенность построения модели ИТС с управляемой структурой заключается в необходимости учета реализуемых в ее элементах возможностей адаптации к складывающейся обстановке [5]. Для воспроизведения в модели конфликтного компонента в динамике его развития необходимо учитывать вероятность наличия противоположных по отношению друг к другу центральных задач и целевых функций отдельных элементов. В этом случае адаптация системы будет выполняться одновременно для нескольких элементов, исходя из требований достижения взаимоисключающих состояний ресурсов, являющихся предметом конфликта [3].

Обработка сигнала в отдельном информационном канале ИТС может быть представлена в виде организованного множества упорядоченных процедур, выполняемых последовательно на сигнальном уровне и последовательно-параллельно - на информационном и информационно-алгоритмическом уровнях. Поступающий на вход приемного тракта ИТС аналоговый сигнал преобразуется демодулятором в цифровую форму. Сформированная последовательность данных, содержащихся в сигнале, поступает на вход последовательно-параллельной цепочки фильтров. Основной задачей этих элементов является выделение управляющих данных го уровня из общего потока и передача их в подсистему управления ИТС. При отсутствии в потоке информации для подсистемы управления сигнал транслируется на исполнительное устройство для его последующей ретрансляции или другого использования.

Для синтеза конфликтного компонента ИТС с управляемой структурой необходимо исследовать:

- коммутируемые кабельные каналы, к которым возможно подключение в точках ретрансляции или на распределительных узлах;

- радиоканалы, имеющие шлюзы в другие сети.

Доступность любой произвольной точки информационной области этих сетей определяется вероятностью безопасного входа в нее (непосредственно или через шлюзы других областей) за время, равное половине минимального периода реконфигурации Т_RC. При этом необходимо отметить, что безопасным считается вход, осуществляемый с возможно полной имитацией функций рабочего компонента [7, 8].

Такой вход может осуществляться непосредственно с рабочей станции и путем реализации сложного трафика через дополнительные серверы и промежуточные сетевые станции с минимально допустимым уровнем защиты. В первом случае при входе ИТС проводится имитация прав пользователя или администратора в зависимости от решаемой задачи, во втором случае - выполняется нейтрализация систем защиты [4]. Второй способ наиболее эффективно реализуется для несанкционированного доступа к информации, циркулирующей глобальных информационных системах (сетях), которые в настоящее время в виду интенсивного развития технологий информационной борьбы [4, 6] рассматриваются в качестве основных объектов превентивного контроля и упреждающих информационных воздействий [6, 7].

Для организации безопасного входа в информационную область ИТС через промежуточные станции необходимо определить путь доступа к ним, в качестве которого может быть выбрана одна из сетей: AFNet, Autodin, Autovon, DCTN, DDN, DSN, Navnet. При выборе пути необходимо минимизировать время доступа к интересующему ресурсу, которое складывается из времени передачи и времени реализации протокола. Время передачи определяется информационной емкостью канала, время реализации протокола - количеством повторных запросов в служебном окне посылки инсталляционной фазы сеанса. В качестве критерия безопасности при входе и функционировании в защищенных областях глобальных информационных сетей целесообразно применять вероятность идентификации намерений (при легальном доступе) и вероятность обнаружения факта входа (при скрытном доступе) [5, 7].

Выражение для расчета вероятности безопасного входа в ИТС имеет вид

, (1)

где

(2)

- коэффициент, определяемый для типа сети по отношению сигнал/шум в приемном тракте, - коэффициент, характеризующий тип сети, - коэффициент, определяемый отношением сигнал/шум из зависимости, приведенной на рис. 2, - максимальная скорость передачи, - скорость информационного обмена, - время организации соединения в сети, и - число попыток соединения в текущем сеансе и количество сеансов при решении задачи синтеза конфликтного компонента соответственно, - время передачи программного па кета конфликтного компонента для привязки к узлу, - время передачи одиночного пакета, - суммарное время вхождения в синхронизм, обмена аппаратными преамбулами и перехода в режим информационного обмена, - функция Хевисайда. Значения коэффициента , времени организации соединения в сети , суммарного времени вхождения в синхронизм, обмена аппаратными преамбулами и перехода в режим информационного обмена приведены в табл. 1

Рис. 2. Зависимость коэффициента от cотношения сигнал/шум.

На основе представления ИТС с управляемой структурой в виде последовательности процедур формализованного описания динамических состояний элементов на языка высокого уровня Object Pascal в среде Delphi 6 построена ее имитационная модель. В модели реализовано математическое представление процедур взаимодействия элементов каждого уровня с пользовательскими, абонентскими сообщениями и служебными директивами, согласно с регламента информационного обмена, и математическое описание изменения параметров конфликтного компонента и взаимодействующих с ним программных и аппаратных элементов в процессе прохождения сообщения (директивы) по информационному тракту. Имитация процессов информационного обмена с учетом иерархичности системы строится независимо от режима взаимодействия (конфликтного или кооперативного) для абонентов, классифицируемых как источники сигналов и получатели информации. Ввиду того, что в каждый момент времени любой из абонентов задействован для выполнения только одной процедуры, операции передачи и приема информации можно разделить, не нарушая общности подхода к рассматриваемой задаче модельного представления ИТС с управляемой структурой.

Таблица 1. Коэффициенты для оценки доступности информационной области ИТС

Выражение (1) определяет вероятность доступа в область, информацию о которой можно рассматривать как исходные данные при поиске путей деструктивных ИТВ на ИТС. Расчет вероятности безопасного входа в ИТС следует проводить последовательно для каждого шлюза с последующим определением области доступного информационного пространства из условия доступности при величине больше требуемой.

2. Анализ вероятности безопасного входа в информационно-телекоммуникационную систему с управляемой структурой

На рис. 3 приведены зависимости вероятности безопасного входа в сеть DISN с территории России от времени передачи программного пакета конфликтного компонента для проводных каналов связи (рис. 3 а) и радиоканалов с различным временем ожидания соединения (рис. 3 б).

Из представленных результатов следует, что использование канала радиосвязи является предпочтительным с точки зрения обеспечения высокой вероятности входа в защищенную область вследствие малого времени реализации доступа. Однако при непосредственном контакте с системой связи и ее подсистемой защиты, на нейтрализацию которой необходимо выделять ресурс, снижается вероятность синтеза конфликтного компонента. При этом обработка данных должна производиться с учетом адекватности их пролонгации - последующие пакеты должны являться коррелироваться с предыдущими посылками.

Приведенное требование накладывает ограничения на принципы построения и функционирования конфликтного компонента [4, 8].

а) б)

Рис. 3. Зависимости вероятности безопасного входа в сеть от времени передачи программного пакета конфликтного компонента для проводных линий (а) с различной скоростью информационного обмена (1 ? 1544 кбит/с, 2- 512 кбит/с, 3 - 28 кбит/с, 4 - 15,2 кбит/с, 57,4 кбит/с) и радиоканала (б) с различным временем передачи одиночного пакета (1 - 50 мс, 2 - 100 мс, 3 - 500 мс, 4 - 750 мс, 5 - 1 с)

Заключение

С использованием функциональной декомпозиции ИТС с управляемой структурой путем представления в виде последовательности процедур формализованного описания динамических состояний элементов на языке высокого уровня Object Pascal в среде Delphi 6 построена ее имитационная модель. Проведен анализ путей безопасного входа в информационную область системы по проводным линиям и радиоканалам для реализации конфликтного компонента в условиях деструктивных ИТВ. Исследованы зависимости вероятности безопасного входа в систему от времени передачи программного пакета конфликтного компонента по проводным каналам связи с различной скоростью информационного обмена и радиоканалам с различным временем передачи одиночного пакета.

Установлено, что использование канала радиосвязи является предпочтительным с точки зрения обеспечения высокой вероятности входа в защищенную область вследствие малого времени реализации доступа. Вместе с тем, при непосредственном контакте с подсистемой защиты системы связи, на нейтрализацию которой необходимо выделять ресурс, снижается вероятность синтеза конфликтного компонента

Литература

1. Давыдов А.Е., Максимов Р.В., Савицкий О.К. Защита и безопасность ведомственных интегрированных инфокоммуникационных систем. М.: Воентелеком, 2017. ? 536 с.

2. Максимов Р.В., Павловский А.В., Стародубцев Ю.И. Защита информации от технических средств разведки в системах связи и автоматизации. СПб.: Военная академия связи имени С.М. Буденного, 2007. ? 88 с.

3. Жидко Е.А. Логико-вероятностно-информационный подход к моделированию информационной безопасности объектов защиты. Воронеж: Воронежский государственный архитектурно-строительный университет, 2016. ? 123 с.

4. Макаренко С.И. Информационное противоборство и радиоэлектронная борьба в сетецентрических войнах начала XXI века. СПб.: Наукоемкие технологии, 2017. ? 546 с.

5. Хорошко В.А. Методы и средства защиты информации. М.: Юниор, 2003. ? 504 с.

6. Меньшаков Ю.К. Основы защиты от технических разведок. М.: Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, 2011. ? 536 с.

7. Железняк В.К. Защита информации от утечки по техническим каналам. СПб.: Государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2006. ? 188 с.

8. Хорев А.А. Техническая защита информации. В 3 т. Т. 1. Технические каналы утечки информации. М.: НПЦ "Аналитика", 2008. ? 436 с.

Размещено на Allbest.ru