Модели обнаружения аномального функционирования информационно-вычислительной среды интегрированных АСУ

• Автор: Монахов, Юрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 129 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ КОРПОРАТИВНЫХ АСУ.

АНАЛИЗ ОБЪЕКТА ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Корпоративная автоматизированная система управления

1.2. Причины аномальной работы КАСУ и проблема защита

информации.

1.3. Способы обнаружения ЭоБатак в КРИВС

1.4. Проблема обнаружения вредоносной программы в КРИВС

1.5. Уточнение задачи исследования.

Выводы к главе 1
Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВРЕДОНОСНЫХ ПРОГРАММ В КРИВС
2.1. Модели распространения вредоносных программ на основе
эпидемиологического подхода
2.2. Анализ влияния топологии КРИВС на модели распростране
ния вредоносных программ.
2.3. Экспериментальное исследование моделей распространения
вредоносных программ.
Выводы к главе 2.
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МОДЕЛЕЙ И АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ РАСПРЕДЕЛЕННЫХ ООБАТАК НА ОСНОВЕ ХАОТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СЕТЕВОГО ТРАФИКА .
3.1. Математическая модель самоподобного процесса
3.1. Математическая модель самоподобного процесса.
3.2. Моделирование распределенной атаки в КРИВС.
3.3. Алгоритм предсказания ООоБатаки на основе БЛЮМА модели агрегированного трафика КРИВС.
Выводы к главе 3
Глава 4. РАЗРАБОТКА И АПРОБИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ АТАК В КРИВС.
4.1. Математическая модель системы обнаружения ВП.
4.2. Структурная модель автоматизированной системы раннего обнаружения информационных атак .
4.3. Предлагаемые методы защиты.
4.4. Особенности практического внедрения автоматизированной
системы раннего обнаружения информационных атак.
Выводы к главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В настоящее время среди специалистов сложилось четкое убеждение в том, что анализ информационного сетевого потока является наиболее эффективным методом обнаружения аномального поведения распределенной вычислительной системы по причине его большой информативности и потенциальной возможности реагирования в реальном масштабе времени. Поэтому наиболее перспективные исследования в настоящий момент направлены на разработку способов и процедур обнаружения атак, основой которых является изучение влияния вредоносного воздействия на характеристики сетевого графика. Результаты ряда исследований показали, что в отдельных случаях трафик является по своей природе самоподобным (self-similar), или фрактальным. При таком трафике системные характеристики не подчиняется формулам анализа очередей, а имеют место большие задержки и снижение пропускной способности. Такое поведение трафика чувствительно к малейшим возмущениям, несмотря на то, что описывается простыми и детерминистическими уравнениями. В настоящее время достоверно неизвестно, что в точности вызывает хаотическое поведение ТСР-трафика, соответственно неизвестно как данная модель может быть применима в общем случае. Объект исследования - распределенная информационно - вычислительная среда интегрированной АСУ промышленного предприятия. Цель работы - повышение защищенности информационного обеспечения распределённой информационно-вычислительной среды интегрированной АСУ путём разработки, исследования и практической реализации новых моделей и алгоритмов обнаружения и предсказания ее аномального функционирования в условиях несанкционированных информационных воздействий. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи'. Проанализированы факторы, вызывающие аномальное функционирование распределенной информационно-вычислительной среды интегрированных АСУ промышленных предприятий, выявлены современные подходы к автоматизации их обнаружения. Разработаны модели распространения вредоносных программ в распределенной информационно-вычислительной среде интегрированных АСУ. АСУ. Разработаны инструментальные средства автоматизации процессов исследования предложенных моделей и алгоритмов. Проведён анализ эффективности предложенных механизмов в системах защиты информации корпоративных АСУ. Научные положения, выводы и рекомендации, сформулированные в диссертации, теоретически обосновываются с помощью аппарата теории вероятностей, теории графов, теории нелинейных динамических систем. При проектировании программных систем применен объектно-ориентированный подход. КРИВС с иерархической конфигурацией взаимодействия мониторов входящего и исходящего графика. Разработано семейство аналитических и программных моделей распространения вредоносных программ, учитывающих системные характеристики КРИВС и параметры ВП, позволяющие оперативно прогнозировать тотальную эпидемию в АСУ. КРИВС. Разработан лабораторный макет КРИВС, включающий аппаратные и программные средства и позволяющий выполнять лабораторные эксперименты с распространением вредоносных программ. КРИВС сетевой трафик в условиях ООо8-атак, вычислять параметры хаотического самоподобного процесса вредоносного сетевого потока. Разработана структура автоматизированной системы раннего обнаружения информационных атак в КРИВС. Реализация результатов работы. ДУ / «Развитие сети передачи данных администрации Владимирской области». Результаты исследований и их практической проработки были внедрены в АСУ ОАО «Завод «Электроприбор»» г. Владимир, АСУ НПП «Инпро-ком» г. Балакирево, СПД Администрации Владимирской области, в учебном процессе во Владимирском государственном университете. Апробация работы. Публикации. Основные положения диссертационной работы отражены в публикациях, включая в рекомендуемых ВАК изданиях. В главе 1 рассматриваются проблемы информационного взаимодействия АСУП и АСУТП в интегрированной системе, анализируются методы п средства обеспечения защиты информационного обеспечения, выявляются наиболее существенные факторы, вызывающие аномальное функционирование распределенной информационно - вычислительной среды интегрированных корпоративных АСУ, анализируются современные подходы к автоматизации их обнаружения и возможного противодействия. Уточняется задача исследования.