Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Логико-вероятностно-информационный подход к моделированию информационной безопасности объектов защиты. Монография

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
06.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
Принцип 4. Синтез адекватной реакции на угрозы нарушения ИБ ОЗ, его СИБ базируется на методах теории антикризисного управления на основе ин­новаций. Их разработка осуществляется с помощью инновационно­инвестиционного проектирования облика ОЗ, его СИБ и программно-целевого планирования траектории их БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))). Оптимизация облика обеспечивается в результате его проектирования и перепроектирования по си­туации и результатам в статике условий ХХI века. Оптимизация траектории устойчивого развития ОЗ, его СИБ достигается в результате еѐ программирова­ния и перепрограммирования по ситуации и результатам в динамике.
Принцип 5. С целью формирования правил принятия решений по адек­ватной реакции на угрозы необходимо разработать единую шкалу оценки эф­фективности методов и СИБ. Она должна содержать: сбалансированную по це­ли, месту и времени, диапазону условий и полю проблемных ситуаций систему показателей эффективности; полный набор имѐн состояний ОЗ, его СИБ в рас­сматриваемых предметных областях трѐхуровневой системы математической модели ИБ; градации функции принадлежности имѐн к функции их полезности с точки зрения достижения целей ОЗ, его СИБ в реально складывающейся и прогнозируемой обстановке.
Тогда правила принятии решений по адекватной реакции на угрозы нарушения ИБ ОЗ, его СИБ формулируются на основе норм эффективности ме­тодов и СИБ, которые представляют в виде:
«эталон (норма) защищѐнности от угроз погрешности измерения до- пустимые, критические, неприемлемые».
В качестве главного источника погрешностей следует рассматривать вли­яние человеческого, природного, других объективных и субъективных факто­ров. С этой целью синтаксические, семантические и математические модели разрабатываются теоретическими (нормы), эвентологическими (погрешности) и эмпирическими методами (достоверность и полезность результатов теоретиче­ских и эвентологических исследований) [21,29,103,128].
На основе верификации результатов исследований, полученных такими методами, формируется система математических моделей требуемого целевого и функционального назначения по проблеме.
Принцип 6. Неопределѐнность ситуации и возможных исходов дуэли ас- социируется с недостаточной насыщенностью меры достоверной и полезной информацией. В этом случае необходимо восполнить недостающую информа­цию, повысить достоверность и точность имеющейся информации целесооб­разно за счѐт применения высоких информационных технологий комплексного прогнозирования. Оно базируется на методах сбора и первичной обработки ис­ходной информации (необходимое информационное обеспечение), еѐ вторич­ной обработке методами исследовательского (эволюционное развитие) и нор­мативного (скачки в развитии, проектные методы) прогнозирования.
Методы исследовательской технологии базируются на ретроспективной, текущей и экспертной информации о причинно-следственных связях, движу-
21
щих силах, целях, законах и закономерностях условно взаимосвязанного разви­тия внешней и внутренней среды ОЗ.
За основу методов нормативной технологии прогнозирования принима­ются известные и прогнозируемые проектные отношения между количествен­но-качественными характеристиками состояний внешней и внутренней среды ОЗ. В качестве проектных принимаются отношения, которые известны по со­стоянию на рассматриваемые горизонты ретроспекции и заданные горизонты прогноза при достигнутом в мире к тому периоду уровне развития образования, науки, техники и технологий по проблеме. Проектные отношения отражают по­тенциальные возможности разрешения проблемы по состоянию на рассматри­ваемый период времени для ОЗ, их СИБ, различных по природе и масштабам, сложности их внешних и внутренних структурных связей, детерминированно­сти процессов взаимосвязанного развития, их цикличности и ИБ.
Реальные возможности получения достоверной и полезной меры инфор­мации проявляются в намерениях и действиях договаривающихся сторон в ре­ально складывающейся и прогнозируемой обстановке по состоянию на рас­сматриваемый период.
В интересах повышения достоверности и полезности комплексных про­гнозов осуществляется верификация результатов исследовательских и норма­тивных прогнозов. В качестве высоких технологий такого прогнозирования це­лесообразно воспользоваться разработанными теоретическими основами си­стемного математического моделирования ИБ ОЗ, их СИБ.
Принцип 7. Реализация предложенных выше принципов должна обеспе- чить управление циклами ИИПЗ ОЗ, его СИБ в заданном контексте, аспектах и условиях. При наличии неопределѐнности в мере информации такая поддержка базируется на известных и вновь устанавливаемых законах и закономерностях взаимосвязанного развития внешней и внутренней среды ОЗ, его СИБ. Для реа­лизации необходимой и достаточной поддержки управления целесообразно включить СИБ в состав ОЗ. Еѐ можно создать, как на основе привлечения ре­сурса, имеющегося в распоряжении ОЗ, так и за счѐт привлечения внешних консалтинговых служб требуемого целевого и функционального назначения.
В заключение отметим. В отдельную проблему выливается решение зада­чи глобальной оптимизации методов и СИБ ОЗ, его СИБ. Еѐ решение выходит за рамки данных исследований. Однако, предпрогнозные исследования по этой проблеме позволили сделать вывод, что еѐ разрешение возможно на основе дальнейшего совершенствования и развития основ системного математического моделирования. С этой целью можно воспользоваться принципами наискорей­шего спуска и подъѐма на трѐхуровневой системе модели БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) (аналоги: классический метод Ньютона, метод формирования вторичных приближѐнных моделей по И.И. Бажину, др.)[20].
При этом целесообразно результаты системного математического моде­лирования ИБ ОЗ, его СИБ рассматривать как аргумент для глобальной опти-
22
Анализ ситу-
ации: конку-
рентоспособ­ность ОЗ, его
СИБ, их за-
щищѐнность
от угроз
нарушения
ИБ
Синтез пано-
рамы возмож-
ных исходов дуэли по цели, месту и време-
ни, диапазону
условий и полю
проблемных
ситуаций
SWOT анализ
панорамы и еѐ
классифика-
ция по основа-
нию «приемле-
мость послед-
ствий угроз
нарушения ИБ
ОЗ, его СИБ»
Синтез прио-
ритетного ряда
вариантов
адекватной ре-
акции на угро-
зы. Консульти-
рование и пра-
вила принятия
решений
мизации и воспользоваться методом их вложений при постановке и решении такой задачи.
1.3. Методология системного математического моделирования информационной безопасности [50,51,57,61]
Согласно разработанным концепции и принципам, методология систем-
ного моделирования ИБ предназначена для эффективного управления циклами ИИПЗ ОЗ, его СИБ с целью обеспечения их безопасного и устойчивого (анти- кризисного) развития в реально складывающейся и прогнозируемой остановке ХХI века. Цель достигается в результате разрешения проблемы ИБ на основе оценок возможных исходов дуэли сторон А и В в заданном контексте и аспек­тах в отсутствие и в условиях противодействия угрозам нарушения ИБ ОЗ, его СИБ с негативными последствиями для ЛОГ, самого объекта. Возможность разрешения проблемы базируется на последовательном решении задач анализа ситуации и синтеза адекватной реакции на угрозы нарушения ИБ по ситуации и результатам. Общая схема методологии решения таких задач показана на рис.7.
ности угроз нарушения ИБ, приемлемости их последствий;
СИБ по результатам SWOT анализа, то есть сильных и слабых сторон намере­ний и действий участников дуэли, оценки их возможностей и угроз;
туации и результатам; синтез панорамы защищѐнности ОЗ, его СИБ от угроз нарушения их ИБ на основе классификации методов, систем и средств обеспе­чения ИБ по результатам оценки их эффективности.
Рис.7. Последовательность выполнения операций системного
моделирования ИБ ОЗ, его СИБ
Методология базируется на выполнении следующих операций:
- априори: подготовка исходных данных для формирования панорамы возможных исходов дуэли на основе их классификации по степени опас-
- обоснование структуры пространства стратегических позиций ОЗ, его
- апостериори: введение критериев оптимизации и адаптации СИБ по си-
23
Модель
дуэли как
полной группы
условно
связанных
событий:
статика
Общая мо­дель дуэли сторон А и
В в задан-
ном контек-
сте, аспек-
тах и усло-
виях
Динамическая
модель дуэли, задача проекти­рования облика
ОЗ, его СИБ, тра-
ектории их
устойчивого раз-
вития
Формирование па-
норамы возможных
исходов дуэли и
классификаторов
области определе-
ния показателей
исходов по ситуа-
ции и результатам
в статике и дина-
мике условий ХХI
века
Обоснование
структуры про-
странства страте-
гических позиций
ОЗ, его СИБ по
форме хозяйство-
вания 5С
Проектиро-
вание
облика ОЗ,
его СИБ по
методу
структурных
матриц
Программ-
но-целевое планирова-
ние траек-
тории
устойчивого
развития
ИЗ, его СИБ
(метод ди-
намического
программи-
рования)
Оптимизация и адаптация инновационно-инвестиционных проектов
облика ОЗ, его СИБ, траектории их устойчивого развития (перепро-
ектирование и перепрограммирование по ситуации и результатам)
Следуя единому алгоритму реализации такой методологии приходим к
логической схеме последовательности выполнения операций, показанной на рис. 8 [37].
Алгоритм базируется на:
- последовательном решении задач: анализа ситуации и оценки степени
опасности угроз нарушения ИБ, приемлемости их последствий; формирования априорной панорамы возможных исходов дуэли в отсутствие противодействия угрозам. В интересах решения таких задач разрабатывается система моделей, состав которой приведен в алгоритме;
- создании НМО проектирования и перепроектирования облика ОЗ, его
СИБ, программирования и перепрограммирования траектории их БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) близких к оптимальным и адаптивных к реально скла­дывающейся и прогнозируемой обстановке.
Рис. 8. Единый алгоритм реализации общей методологии
системного моделирования ИБ
дуэли, как функции эффективности методов, систем и средств обеспечения; ИБ ОЗ, его СИБ;
тегических позиций ОЗ, его СИБ, оптимизации проектов облика ОЗ, его СИБ и
Разработка на этой основе апостериорной панорамы возможных исходов
- последовательном решении задач синтеза структуры пространств стра-
24
Сущность подхода
логико
вероятностно
информационного
Синтаксическая модель возможных исходов дуэли по формуле Бэкуса-Наура
Вероятности достижения целей объекта (семантика и математика)
Критерии оптимизации ме­ры информации, адекватной заданному значению веро­ятности
Правила образования имен состояния объекта
Диагностика состояний, их экспертиза на соответствие необходимым
Экспертиза потенциально возможной и полученной информации на соответ­ствие требуемой
Правила ассоциации имен с адекватностью реакции на угрозы нарушения ИБ
Требования к адекватности реакции на угрозы наруше­ния ИБ ОЗ, его СИБ
Задание на прогноз недо­стающей и уточнение мало­достоверной информации
программ формирования траектории их устойчивого антикризисного развития, адаптивных к изменениям ситуации и результатов на основе управления цик­лами ИИПЗ ОЗ, его СИБ.
Алгоритм реализуется на внедрении логико-вероятностно- информацион-
ного подхода, сущность которого изложена в табл. 4. с учѐтом того, что зада­ющим звеном в едином алгоритме исследования ИБ ОЗ, его СИБ является опе­рация введения лингвистической переменной. Математическая модель такой переменной включает пять факторов [37,60].
Таблица 4
Сущность логико-вероятностно-информационного подхода
к исследованиям ИБ ОЗ, его СИБ
В табл. 5. приведен пример реализации такой сущности в комплексе с
операцией ветвления интегральной цели ИБ ОЗ, его СИБ на частные.
Для разработки табл. 5. использованы методы, которые имеются в
накопленной базе знаний, в том числе:
- PEST анализ состояний внешней среды ОЗ, его СИБ в политической,
экономической, социальной, технологической областях;
- SEET анализ состояний внутренней среды ОЗ, его СИБ в социально-
эколого-экономическом и технологическом аспектах;
- IT(IDEF) структурный анализ систем, который рассматривается как вы-
сокие технологии для ЛПР;
- SWOT анализ, то есть выявление сильных и слабых сторон участников
дуэли, их возможностей и угроз.
Согласно структуре единого алгоритма реализации общей методологии системного моделирования ИБ ОЗ, его СИБ (рис. 8.), результаты SWOT анали­за используются для:
- разработки структуры пространства стратегических позиций ОЗ, его
СИБ в реально складывающейся и прогнозируемой обстановке;
- проектирования и перепроектирования облика ОЗ, его СИБ;
25
Виды моделей
Функционала БУР(КСП(…ИБ..)
Характеристики моделей в области
Итог
Противо-
борства
конкурентной
борьбы
Информаци-
онной войны
Синтаксические
модели по фор-
муле Бэкуса-
Наура
PEST11 ана-
лиз
SEET12 анализ
IT(IDEF)13
Полный набор имѐн
Х (Х1, Х2, Х3)
Комплексы имѐн состояний:
Х1
Х2
Х3
Семантические
сети: иерархиче-
ские, функцио-
нальные, про-
цессные
SWOT
21
анализ
SWOT
22
анализ
SWOT
23
анализ
Полный набор правил
образования имѐн
G(G1, G2, G3)
Правила образования имѐн:
G1
G2
G3
Математические
модели в виде ско-
бочных конструк-
ций функционала
БУР(КСП(…ИБ..)
Формулы:
Полный набор правил ассоциации имѐн с целями ОЗ, его СИБ
МАР(М
1АР
М
2АР
М
3АР
)
где АР – адекват­ность реакции
БУР(КСП)
КСП(ИО)
ИО(ИБ(ИК))
Правила ассоциации имѐн с целью:
М
1АР
М
2АР
М
3АР
по формуле:
Бэкуса-Наура
31
Бэкуса-Наура
32
Бэкуса-Наура
33
Итог
Комплексы моделей:
Система моделей
ИБ ОЗ, его СИБ
противобор-
ства
конкурентной
борьбы
Информаци-
онной войны
- программно-целевого планирования и перепрограммирования траекто-
рии БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) ОЗ, его СИБ.
Реализация сущности на основе введения лингвистической перемен-
ной и ветвления интегральной цели ИБ ОЗ, его СИБ на частные
Таблица 5.
В результате возникают задачи управления проектами и программами на основе их оптимизации и адаптации к меняющимся условиям с учѐтом реально имеющихся у ОЗ, его СИБ нематериальных и материальных ресурсов. Эффек­тивность решения названных задач базируется на управлении циклами ИИПЗ объекта, его СИБ в процессе комплексирования, дальнейшего совершенствова­ния и наращивания ресурсов.
На практике предложенную методологию системного моделирования ИБ ОЗ, его СИБ целесообразно использовать для решения комплекса задач управ­ления проектами и программами, приведенными на схеме рис. 9 [22,37].
На рис.10. приведен общий алгоритм решения задач управления проекта­ми и программами в статике и динамике условий. Он базируется на внедрении ER концепции (сущности, отношения, влияющая атрибутика). На рис. 11. при- ведена программа исследований ИБ ОЗ, его СИБ, которая базируется на алго­ритме рис.10. Нетрудно видеть, что возникающие задачи по обеспечению ИБ ОЗ, его СИБ относятся к числу многоцелевых, многофакторных, многоразмер­ных и многокритериальных.
26
Концептуальное проектирование облика ОЗ, его СИБ, траектории их развития
и еѐ программно-целевое планирование на основе внедрения формы хозяйствова­ния 5С: - самоопределение функциональной полезности объекта на международ­ном, межстрановом, внутристрановом, корпоративном уровнях; выбор адекватной ей бизнес идеи, выгодной в социально-эколого-экономическом аспекте
- самоокупаемость, самофинансирование и самоуправление в процессе роста, развития и защиты объекта от внешних и внутренних угроз
- самостоятельность в принятии решений по адекватной реакции на угрозы нарушения ИБ ОЗ, его СИБ степень опасности которых превышает допустимые, критические И/ИЛИ неприемлемые уровни информационного риска и их послед­ствия в рассматриваемом контексте и аспектах в условиях информационной войны
Управленческое консультирование по адекватности реакции на угрозы
(управление циклами ИИПЗ проектирования и программирования)
Внедрение проектов и планов:
- близких к оптимальным, адаптивных по ситуации и результатам в статике усло-
вий ХХI века и полезных с точки зрения достижения интегральной цели ОЗ, его СИБ
Оперативное управление
антикризисным функционированием ОЗ, его СИБ на основе инноваций, в том чис-
ле на основе регулирования, модернизации и реинжиниринга их облика и
траектории развития
Стратегическое управление инновационно-инвестиционными проектами,
планами и программами БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) ОЗ, его СИБ
по ситуации и результатам в статике и динамике ХХI века
Формирование стратегического видения:
стран, их блоков и хозяйствующих субъектов, которые привлекательны для обес­печения коллективной безопасности и взаимовыгодного сотрудничества сторон
- перспективных внешних и внутренних рынков для ОЗ, его СИБ
- возможностей привлечения накопленного в мире ресурса по проблеме
- перспективных направлений деятельности и развития ОЗ, его СИБ, их БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) в меняющихся условиях ХХI века
Линия разграничения нематериальных (информационных,
Рис.. 9. Система задач управления проектами и программами развития
ОЗ, его СИБ
27
Политики: экспорта/импорта, ассортиментная и ценовая; инновационная и инве-
стиционная, научно-техническая и кадровая; конкурентной борьбы и информаци-
онной войны, защиты информации и информационной безопасности; интеграции
и сетизации, узкой специализации и диверсификации
Адекватные принятым политикам стратегии: создания и становления ОЗ, его
СИБ, их функционирования и роста, развития и реорганизации, конкурентной
борьбы и интеграции в мирохозяйственные связи, ИИПЗ
Способы: антикризисного управления функционированием объекта в статике;
формирования траектории антикризисного развития ОЗ, его СИБ по форме хо-
зяйствования 5С в интересах достижения и сохранения требуемого уровня
БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))) в меняющихся условиях ХХI века
Средства: оптимальные и близкие к ним для достижения целей в кратко-,
средне- и долгосрочном периодах, адаптивные к меняющимся целям и зада-
чам, условиям и путям достижения целей
Цели развития и
деятельности ОЗ, его
СИБ
Миссии: страны, их внешние и внутренние рын-
ки, сферы, направления и виды деятельности в
них, привлекательные для достижения целей
Стратегическое видение
Корректировки по ситуации и результатам
Рис. 10. Общий алгоритм решения задач управления проектами и про-
граммами
Они имеют многоальтернативные решения, которые организуют в прио­ритетные ряды в условиях неопределѐнности, ограниченного ресурса, необхо­димости обеспечения устойчивости развития объекта в заданном контексте, ас­пектах и условиях.
С целью эффективного решения задач по схемам рис.7-11. целесообразно разработать систему проблемно-ориентированных программ, приняв в качестве аналогов географические информационные системы (GIS), CASE(IDEF) техно­логии и др. требуемого целевого и функционального назначения [122].
Пример реализации такого подхода к автоматизации исследований по проблеме приведен на схеме рис.12. В нѐм обоснование критерия глобальной оптимизации носит проблемный концептуальный характер [37].
В заключение отметим. Разработанный комплекс методологий ведения исследований по обеспечению ИБ ОЗ, его СИБ требует своего вполне опреде­лѐнного научно-методического обеспечения.
28
Функция принадлежности
)
А
имени возможному состоянию ОЗ, в реально скла-
дывающейся и прогнозируемой обстановке. Функция базируется на введении, n, гра-
даций состояний по шкале их оценки и адекватных им правил образования имѐн:
GxТ(х)
Функция полезности решений на применение методов и СИБ ОЗ, его СИБ с
точки зрения возможностей достижения целей в намеченные плановые сроки. Функ-
ция базируется на диагностике достижимого состояния и его экспертизы на соответ-
ствие требуемому по правилу: М
)()( хТхТ
трр
Тпт (х)
Полный набор альтернативных вариантов «Цели – средства», построение их приори-
тетных рядов на основе использования функционала оптимизации, стабилизации и
вариаций (проектирование и перепроектирование облика ОЗ, его СИБ; программиро-
вание и перепрограммирование траектории их развития) по ситуации и результатам в
статике и динамике условий ХХI века
Формирование обобщѐнного приоритетного ряда «интегральная цель ОЗ, его СИБ
проекты их облика и траектории развития», адаптивные и близкие к оптималь-
ным по цели, месту, времени, диапазону условий и полю проблемных ситуаций
Распознавание ситуации, оценка приемлемости последствий угроз нарушения ИБ ОЗ в реально складывающейся и прогнозируемой обстановке. Принятие оперативных и/или стратегических решений на применение эффективных методов и СЗИ по ситуа-
ции и результатам в статике и динамике условий ХХI века
Контроль эффективности функционирования и устойчивости развития ОЗ, его СИБ при наличии угроз нарушения их ИБ с негативными последствиями, управление цик-
лами ИИПЗ от таких угроз по ситуации и результатам в реально складывающейся и
Классификатор имѐн, х, способов и средств (база данных, Т(х)Х)) достижения целей
ОЗ, его СИБ в отсутствие и в условиях противодействия угрозам нарушения их ИБ
Рис. 11 . Программа исследований ИБ ОЗ, его СИБ и управления ею на
основе введения лингвистической переменной (первые три блока)
29
Базовая GIS, адаптиро-
ванная к задачам управ-
ления циклами ИИПЗ
ОЗ, их СИБ
Базовые GIS приложения, адаптированные к реше-
нию первоочередных задач обеспечения ИБ приори-
тетных ОЗ, их СИБ в рассматриваемом контексте и
аспектах в прогнозируемой обстановке ХХI века
Задание требований по обеспечению управления циклами ИИПЗ объекта,
система ограничений на выбор способов и средств их обеспечения, обос-
нование и содержательная постановка задачи (синтаксис и семантика), еѐ
математическая модель
Представление задачи в стан-
дартном виде линейного и/или
нелинейного программирова-
ния по ситуации и результатам в статике и динамике ХХI века
Представление системы ограничений в стан-
дартном виде, адекватном критерию гло- бальной оптимизации, как функции ло-
кальных критериев. Обоснование облика си-
стемы проблемно-ориентированных про-
Задание допустимого базиса решений по критерию: необходи-
мо «И» потенциально возможно «И» реально достижимо
«ПРИ» допустимом, критическом «И/ИЛИ» неприемлемом
информационном риске, его последствиях
Формирование алгоритма глобальной оптимизации, решение задач управления
циклами ИИПЗ ОЗ, его СИБ, экспертиза результатов на соответствие требуе-
мым. Построение приоритетных рядов по методам и системам защиты инфор-
мации по ситуации и результатам в реально складывающейся и прогнозируемой
Геополитической, др. обстановке ХХI века. Комментарии и рекомендации по
адекватной реакции на угрозы нарушения ИБ ОЗ, его СИБ.
Stop
Да
Нет
Рис.12. Алгоритм глобальной оптимизации управления циклами
ИИПЗ объекта
1.4. Научно-методическое обеспечение системного моделирования информационной безопасности
В интересах реализации предложенной методологии исследований ИБ
ОЗ, его СИБ необходимо разработать систему методов для эффективного реше­ния следующих задач:
- обоснование требований по ИБ, задание системы ограничений на выбор
методов и СИБ, оценка возможностей накопленной базы знаний и ресурса по разрешению проблемы БУР(КСП(ИО(ИБ(ИК)))), определение перспективных направлений разработки и развития теоретических основ системного модели­рования;
30