2. Методология моделирования угроз на основе классификации фстэк России
Для систематизации сведений об уязвимостях и угрозах безопасности информации в отечественной практике применяется специализированный нормативно-методический инструментарий, ключевым элементом которого является Банк данных угроз безопасности информации ФСТЭК России. Данный ресурс позволяет осуществлять идентификацию и классификацию деструктивных факторов, релевантных для конкретных типов информационных систем, на основе анализа архитектурных особенностей и условий эксплуатации ИТ-инфраструктуры.
Процесс формирования актуального перечня согласно методическим документам регулятора, базируется на первоначальном определении возможных негативных последствий, которые могут возникнуть в исследуемой сетевой конфигурации в случае успешного проведения атаки. К таким последствиям относятся возникновение ущерба государственным, экономическим или социальным интересам, а также непосредственное нарушение технологических процессов внутри организации. В зависимости от специфики функционирования сетевых элементов, система автоматизированного проектирования угроз сопоставляет выбранные качественные показатели ущерба со справочными дескрипторами угроз, формируя тем самым обоснованный профиль безопасности. Данный профиль служит фундаментом для последующего проектирования подсистемы защиты и выбора адекватных мер по нейтрализации выявленных уязвимостей.
3. Математический аппарат Марковских процессов в задачах оценки надежности сетевых элементов
Математическое описание динамики функционирования сетевой конфигурации в условиях деструктивных информационных воздействий эффективно реализуется с применением теории непрерывных марковских цепей со счетным множеством состояний. В рамках данного подхода сложная распределенная система декомпозируется на конечное число дискретных состояний, в которых может находиться каждый из ее структурных элементов в фиксированный момент времени. Состояния системы отображают ее качественный статус, варьирующийся от полностью штатного режима функционирования до различных стадий компрометации, развития атаки и финального отказа элемента.
Граф состояний и переходов является визуально-математической моделью случайного процесса, где вершины соответствуют выделенным статусам сетевых компонентов, а направленные дуги определяют возможные траектории изменения этих статусов. Переходы системы из одного состояния в другое происходят под воздействием простейших потоков событий, обладающих свойствами стационарности, ординарности и отсутствия последействия. Главной количественной характеристикой таких переходов выступает интенсивность, отражающая среднюю частоту наступления событий в единицу времени. Значения интенсивностей переходов математически ограничены и подбираются таким образом, чтобы результирующие вероятности находились в пределах единичного интервала.
Динамика изменения вероятностей состояний системы во времени описывается системой линейных дифференциальных уравнений Колмогорова. Каждое уравнение данной системы связывает производную вероятности конкретного состояния по времени с суммами входящих и исходящих потоков интенсивностей. Для однозначного решения системы дифференциальных уравнений задаются начальные условия, определяющие, что в начальный момент времени система с вероятностью, равной единице, находится в полностью работоспособном, нескомпрометированном состоянии. Кроме того, на всем временном интервале моделирования строго выполняется условие нормировки, декларирующее, что сумма вероятностей нахождения системы во всех возможных состояниях графа в любой момент времени тождественно равна единице. Численное интегрирование данной системы уравнений в среде MATLAB позволяет получить временные зависимости вероятностей, фиксирующих степень устойчивости сети к внешним воздействиям.
