1.2.2.Технологии кибервойны

Понятие кибервойны, как совокупности информационных воздействий, направленных на поражение и нарушение нормального функционирования систем управления различного уровня, особенно, государственного и военного, было сформировано в специальной программе, принятой 26 апреля 2009 года в ЦРУ. В соответствии с этой программой целями кибервойны являются системы вооружения и военной техники, тыловое обеспечение, система связи, воздействия на которые проводятся по информационным каналам путем коррекции (в ряде случаев перехвата) управления системой их управления.

Для реализации концепции кибервойны главой киберкомандования США генералом Александером была провозглашена политика активного вмешательства в мировое киберпространство с целью «установления нового порядка». В настоящее время в США для этого ведется подготовка команд из элитных военных хакеров, задачи по подготовке и ведению запланированы для более, чем 90 тысяч сотрудников, работающих в области информационного противоборства, выделено 15 тысяч сетей и 7 миллионов компьютерных устройств. При этом необходимо отметить, что около 50% этих ресурсов работают против нашей страны.

Особое место в кибервойне занимают объекты критических технологий, в частности, объекты тактического звена управления, как правило, мобильные, которые, по мнению зарубежных специалистов, практически невозможно в момент установления контакта классифицировать по признаку их важности, что при достаточно большой их номенклатуре и количестве требует специфического подхода к проведению информационного воздействия, как на них, так и через них. Поэтому кибервойна в отношении критических технологий может рассматриваться как многоэтапный процесс, включающий этапы определения объектов для информационного поражения, подготовки информационного воздействия и внедрения его в поражаемый объект. При этом существенным фактором, заметно снижающим значимость и эффективность информационных воздействий, является быстрая смена целей и приоритетов в таких объектах или системах, в ряде случаев малое время актуальности информации.

С этой точки зрения имеющаяся современная система ПАСОИБ явно не удовлетворяет современным требованиям. Это выражается, прежде всего, в неадекватном распределении ресурсов системы защиты информации, обусловленное традиционным подходом пассивной защиты без рассмотрения полномасштабного информационного конфликта. В связи с этим в данном учебном пособии рассматриваются основные научно-технические проблемы построения перспективных ПАСОИБ.

1.2.2.1.Современное представление информационного конфликта

Ретроспективный анализ развития средств и методов проведения информационных воздействий позволяет условно выделить три этапа их развития. Первый (доисторический) относится к середине 60-х … 70-х годов и основан, главным образом, на технических средствах разведки. Основной задачей в этот период был перехват программ, исходных данных и алгоритмов расчетов. Второй этап проходил совместно с развитием и распространением персональных компьютеров, основывался на программных вставках, компьютерных вирусах, как репродуцируемых программных вставках, и прямом несанкционированном доступе к вычислительным ресурсам. Третий этап начинается с 2009-2010 годов и идентифицируется как кибервойна. Этот этап основан на концепциях полномасштабного информационного конфликта и развитом до уровня самоорганизации программно-техническом воздействии.

По мере развития технологий информационных воздействий на компьютерные системы и средств защиты информации изменялась эффективность воздействия, цели и объекты воздействия, а также технологи защиты (рис.1.3). В начале 90-х годов сравнительно небольшое число информационных воздействий было направлено против одиночных компьютеров и имело практически максимальную эффективность. По мере развития технологий информационных воздействий их число к середине 90-х годов возросло до нескольких сотен тысяч, но эффективность за счет развития средств защиты заметно снизилась до единиц процентов, что привело к заметному уменьшению числа значимых атак. В настоящее время (третий этап развития средств и методов информационного противоборства) информационные воздействия направлены на изменение режимов функционирования системы или элементов системы. Они включают наряду с корректирующими работу системы элементами программы воздействия на одиночные компьютеры, то есть происходит интеграция средств информационного воздействия первых этапов развития и современного. Поэтому рост числа атак и процент успешно проведенных атак на индивидуальные компьютеры и компьютерные системы происходит сейчас, примерно, параллельно.

Рис. 1.3. Доля успешно проведенных информационных воздействий от общего числа атак на ресурсы индивидуальных компьютеров и компьютерных систем управления (по материалам доступных источников)

Повышение уровня автоматизации инфокоммуникационных систем критических технологий и информационной «мощности» используемых в них компьютерных устройств и элементов, привело к повышению номенклатуры и уровня самостоятельно принимаемых автоматизированной системой решений, к переходу процесса взаимодействия, в том числе и конфликтного, на уровень автоматической системы. В современных условиях обозначилась и интенсивно развивается концепция «система против системы», которая на уровне функционального структурирования выражается взаимодействующими уровнями самоорганизации, принятия решения и его реализации. Это является одной из основных особенностей при решении проблемы кибербезопасности для систем критических технологий.

В отличие от традиционного рассмотрения взаимодействия объектов при взаимодействии систем, особенно сложных, появляются неизвестные для каждой из взаимодействующих сторон элементы и процессы, реакция на которые в принципе не может быть предусмотрена и, в зависимости от уровня их неопределенности и располагаемого для их анализа информационного ресурса, синтезируется на верхних уровнях. Именно этот неопределенный и неизвестный компонент и его доля в общем объеме информационного обмена определяет характер (конфликтный или кооперативный) взаимодействия систем, эффективность реализации ими своих целевых функций. Минимизация уровня неопределенности и является одной из основных функций ПАСОИБ.

Это требует оптимальной, с точки зрения эффективности реакции ПАСОИБ на эти элементы, реализации процедур обмена данными между элементами всех уровней и распределения между ними информационного ресурса. Тогда взаимодействие систем требует и объективно обуславливает необходимость формирования иерархической структуры управления ПАСОИБ с различным временем реакции, располагаемым информационным ресурсом и типовым перечнем задач.

При конфликтном взаимодействии систем управления, в частности, критических технологий, основная задача функциональной структуры ПАСОИБ состоит в синтезе и реализации процедуры снятии неопределенности взаимодействующих элементов, поскольку на остальные элементы найдена (синтезирована ранее) адекватная функция управления. В этом случае взаимодействие систем можно формализовано представить уравнением баланса, нарушение которого приводит к доминированию одной из взаимодействующих сторон

, (1.1)

где {A,B}^k_i,j – функционал выработки системами А и В решающей функции на k-ом уровне управления i-го объекта j-ым процессом, T_k и W_k – располагаемые временной и информационный ресурсы уровня, P_A,и P_B – вероятности выработки адекватного алгоритма управления системой А в отношении неизвестного (противоборствующего) компонента системы b^k_ij и системой В в отношении неизвестного (противоборствующего) компонента a^k_ij, соответственно.

При этом величина P_A,B будет определяться произведением соответствующим каждому уровню событий, формируемых ПАСОИБ и воздействующим элементом и направленных на снятие неопределенности взаимодействующего компонента. Так на нижнем уровне это будет представляться в виде вероятности обнаружения неизвестного компонента, на уровне принятия решения – вероятностью правильного отнесения его к неизвестным (неопределенным), а на уровне самоорганизации – вероятностью снятия неопределенности с этого компонента.

Такой подход к оценке и анализу ПАСОИБ обеспечивает наиболее полную реализацию концепции «система против системы», которая является в кибервойнах одной из основных. При этом необходимо отметить, что в случае конфликтного взаимодействия инфокоммуникационной системы с аналогичной противоборствующей системой, образованная всеми элементами различного уровня управления надсистема представляет собой гетерогенную сеть с различной вероятностью доступа к ресурсам абонентов. В составе такой сети каждая из сторон должна обеспечивать решение своих задач управления путем реализации организационных и технических (программных) функций управления элементами комплекса технических средств.

При этом ПАСОИБ, как подсистема безопасности и защиты информации, должна рассматриваться в составе всей системы и ее эффективность должна определяться только вероятностью реализации своих целевых функций всей системой. Например, часто оказывается, что эта вероятность у системы, не оснащенной системой защиты информации, оказывается выше, чем у имеющей такую защиту. Это обусловлено, главным образом, тем, что функционирование системы защиты требует информационных и временных ресурсов при их дефиците в системе.

При функционировании такого комплекса образуется множество вложенных контуров управления, которые должны обеспечивать взаимное согласование, синхронизацию всех элементов системы. И в этом смысле все элементы системы, включая ПАСОИБ, должны быть взаимно согласованы, что обеспечивает решение задачи, которую каждый из элементов отдельно решить не в состоянии. Тогда в зависимости от уровня дублирования и резервирования управления, требуемой степени согласованности состояний элементов системы несанкционированное нарушение состояния любого из элементов может привести к заметному уменьшению вероятности реализации целевой функции.

При таком подходе информационный конфликт представляется в виде взаимодействия двух потоков сигналов управления (рис.1.4), направленных на реализацию автоматизированной (или автоматической) инфокоммуникационной системой нужных каждой из сторон действий и перевода этой системы в требуемое каждой из сторон состояние. То есть сигналы управления реализуются двумя глобальными контурами (рис.1.4) как последовательности:

инфокоммуникационной системой

B_V1B_SB_V2B_V3B_V1…

системой информационного воздействия

B_N1B_SB_N2B_N3B_N1…

При реализации такого управления обязательно присутствует неопределенность исходного состояния, наличие которой в каждом из контуров управления приводит к отклонению итогового состояния системы от требуемого каждой стороной. Поэтому можно считать, что управление каждой системой сводится к исключению этой неопределенности и получению в условиях конфликта требуемого этой стороной состояния.

Рис. 1.4. Процесс взаимодействия, как многоконтурное управление на основе снятия неопределенности, где k_N и k_V – коэффициенты априорной неопределённости состояния взаимодействующих объектов

Детализация правил и алгоритмов конфликтного взаимодействия происходит на уровне принятия решений, на котором формируются алгоритмы страта реализации решения и непосредственного управления. Уровень непосредственного управления (реализации решения) является самым «быстрым» и должен требовать для управления заметных информационных ресурсов. То есть, синтез алгоритмов решения функциональных задач и алгоритмов функционирования всей системы проводится постоянно и распределяется по всему жизненному циклу системы.