Самообучающаяся система идентификации данных, поступающих в АСУ физической защитой критического объекта

• Автор: Волобуев, Евгений Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 177 с.

Введение

1. Анализ современных методов идентификации данных и моделей систем

защиты

1.1. Общая формулировка задачи исследования

1.2. Существующие методы идентификации данных

1.3. Анализ методов, пригодных для идентификации как известных, так и

неизвестных системе входных данных

1.4. Модели систем защиты

1.5. Постановка задачи диссертационного исследования

1.6. Выводы по разделу 1

2. Разработка концептуальной модели и методов идентификации данных

2.1. Концептуальная модель самообучающейся системы идентификации
данных
2.2. Метод предварительной обработки входных данных,
2.3. Метод самообучения системы при поступлении в нее известной
информации
2.4. Метод самообучения системы при поступлении в нес неизвестной
информации
2.5. Метод обнаружения аномальной активности вычислительных
процессов
2.6. Метод выбора оптимального решения
2.7. Выводы по разделу 2
3. Реализация методов идентификации данных в структурной схеме, алгоритме
работы и прототипе самообучающейся системы идентификации данных
3.1. Разработка структурной схемы ССИД .
3.2. Разработка алгоритма работы самообучающейся системы
идентификации данных.
3.3. Разработка программной реализации прототипа ССИД
3.4. Встраивание разработанного прототипа ССИД в состав АСУ ФЗ критического объекта
3.5. Выводы пр разделу 3.
4. Проверка адекватности алгоритма СРсети и результаты тестирования прототипа ССИД в составе АСУ ФЗ КО
4.1. Проверка адекватности алгоритма СРсети.
4.2. Тестирование прототипа ССИД с помощью реальных данных, циркулирующих в АСУ ФЗ критического объекта.
4.3. Выводы по разделу 4.
Заключение
Библиографический список использованных источников
Приложение. Исходные коды прототипа ССИД
Определения
Агент угроз нарушитель событие действие человека иили программныхаппаратных средств, способное произвести несанкционированные или непреднамеренные действия над активами.
Активы информация или ресурсы, подлежащие защите контрмерами.
Атака последовательность спланированных действий злоумышленника, согласованных но цели, месту и времени и направленных на АСУ с целыо нарушения перепрограммирования иили уничтожения системообразующих отношений т, Я, 2 т компоненты, Я связи отношения между компонентами, 2 законы функционирования компонентов т по отношениям Я в соответствии с которыми, функционируют взаимодействуют компоненты автоматизированной системы управления АСУ. Нели атака переводит компонент АСУ в новое состояние, то она считается реализованной и квалифицируется как событие.
Данные информация, представленная в двоичном коде и применяемая в АСУ при ее функционировании.
Данные безопасные данные, поступление которых в АСУ не приводит к перепрограммированию иили уничтожению ее компонентов.
Данные опасные данные, поступление которых в АСУ приводит к перепрограммированию иили уничтожению ее компонентов.
Данные известные данные, сигнатуры которых имеются в базе данных системы идентификации.
Данные неизвестные данные, сигнатуры которых отсутствуют в базе данных системы идентификации.
Контрмеры действия, предпринимаемые владельцами активов для уменьшения уязвимостей и выполнения политики безопасности.
Критический объект КО объект, на котором используется технология сбора, обработки, хранения, отображения, управления и передачи информации о состоянии физической защиты различных зон этого объекта, защищаемой информации об объекте и активов этого объекта, являющаяся чувствительной критич
ной к несанкционированным действиям и требует защиты от несанкционированного доступа и несанкционированных воздействий.
Риск возможность опасности, возможность осуществления угрозы вероятностное выражение угрозы.
Система совокупность компонентов , объединенная связями отношениями между ними Я и обладающая целостностью, обусловленной законами функционирования 2 компонентов ш по отношениям Я. В контексте настоящего исследования законы функционирования 2 компонентов т по отношениям Я определяются протоколами информационнологического сопряжения этих компонентов в исследуемой системе.
Система автоматизированная АС система, состоящая из персонала и комплекса средств автоматизации его деятельности, реализующая информационную технологию выполнения установленных функций.
Система самообучающаяся система с самомодифицирующейся целью и, соответственно, с полностью самомодифицирующимся алгоритмом, выходящим за пределы множества равносильных алгоритмов.
Событие элементарное действие АП квант действия, изменяющее состояние компонента АС и содержащее квант информации Л1 об этом изменении. АОД1.
Угрозы множество входных данных, поступление которых может привести к нарушению системообразующих отношений т компоненты, Я связи отношения между компонентами, 2законы функционирования компонентов т по отношениям Яу в соответствии с которыми, функционируют взаимодействуют компоненты автоматизированной системы управления.
Уязвимость слабость системы защиты АСУ, не позволяющая ей идентифицировать и блокировать множество входных данных, поступление которых может привести к нарушению системообразующих отношений т, Я, 2 автоматизированной системы управления.
Обозначения и сокращения
КО критический объект.
ЯОО ядерноопасный объект.
СФЗ система физической защиты.
СФЗ КО система физической защиты критического объекта.
СУДОС система управления доступом и охранной сигнализации.
АС автоматизированная система.
АСУ автоматизированная система управления.
АСУ ФЗ КО автоматизированная система управления физической защитой критического объекта.
СД несанкционированный доступ.
НС нейронная сеть.
СРсеть самозарождающаяся и самоуничтожающаяся нейронная сеть. ССИД АСУ самообучающаяся система идентификации данных, поступающих в автоматизированную систему управления физической защитой КО. ПЭВМ персональная электронновычислительная машина.
Введение
Актуальность


Разработана концептуальная модель самообучающейся системы идентификации данных, поступающих в АСУ ФЗ КО, включающая новый метод идентификации, что позволило разработать структурную схему, алгоритм функционирования и прототип программной реализации самообучающейся системы идентификации неизвестных данных, поступающих в АСУ ФЗ КО. Практическая значимость результатов исследования состоит в том, что разработанные на основании теоретических результатов исследования структурная схема, алгоритм работы самообучающейся системы идентификации данных, поступающих в АСУ ФЗ КО, а также программная реализация прототипа самообучающейся системы идентификации данных и результаты его тестирования, позволяющие выделять во входных потоках данных аналитические зависимости и идентифицировать неизвестные входные данные, могут быть реализованы в комплексном программном продукте всей системы, что может улучшить эффективность работы систем идентификации данных, поступающих в АСУ ФЗ КО в части уменьшения ошибок и времени идентификации. Практическая реализация подтверждается актами внедрения результатов исследования в органах государственной власти, на предприятиях разной формы собственности и в учебный процесс. Достоверность и обоснованность полученных научных результатов достигнута путем системного решения задач, достаточно полного учета многократно проверенных на практике исходных данных, сочетанием формальных и неформальных методов исследования, проверкой и сопоставимостью отдельных результатов в рамках известных теоретических положений. ООО ТопС Бизнес Интегратор. АСУ любого критического объекта, в том числе и АСУ физической защитой ядсрноопасного объекта. Метод идентификации неизвестных входных данных с помощью нейронных сетей, для которых могут быть определены правила создания и уничтожения компонентов системы. Концептуальная модель самообучающейся системы идентификации данных, поступающих в АСУ ФЗ КО, использующая метод идентификации с помощью СРсетей и позволившая разработать структурную схему, алгоритм работы и программную реализацию прототипа ССИД. Результаты тестирования алгоритма и программной реализации прототипа ССИД. Апробация работы. Обнинск, г. IX Международная конференция Безопасность АЭС и подготовка кадров г. Обнинск, г. Международная ежегодная конференция i i i i i i декабря , Балтимор, Мэриленд, США. Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в работах, полностью отражающих тему исследования, общим объемом 5 пл. РФ, в которых ВАКом рекомендуется публикация основных результатов диссертаций. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, библиографического списка из 9 источников, 9 страниц, рисунка, таблиц, 1 приложения. Первым рубежом защиты жизненно важных элементов любого критического объекта является система физической защиты, представляющая собой совокупность органов и подразделений безопасности объекта, инженерных и программнотехнических средств и систем, направленных на предотвращение проникновения нарушителей на объект, хищений активов, несанкционированных действий с ними. Конкретная структура АСУ ФЗ определяется множеством факторов, среди которых количество охраняемых зон, важность материальных, информационных, программных и других защищаемых ресурсов, уровень необходимой конфиденциальности, материальные возможности организации и т. В пунктах управления, оборудованных ПЭВМ, как правило, концентрируются информационные ресурсы разного уровня конфиденциальности. В качестве примера критического объекта КО в настоящей диссертационной работе рассматривается ядерноопасный объект ЯОО, в котором реализуется ядерная технология, под которой понимается множество композиций систем МР . М1 ядерных материалов ЯМ, ядерных установок ЯУ, пунктов их хранения ПХ и маршрутов их транспортирования МТ, выделенных по признакам аеА, построенное но отношениям , и законам композиции . В зависимости от категорий используемых ЯМ и ЯОИ, особенностей ЯУ и пунктов хранения ЯМ, СФЗ предусматривает иерархическую структуру охраняемых зон ЯОО защищенную, внутреннюю, особо важную, локальную высокоопасную и зону ограниченного доступа.