Материал: Математические модели организационно-правовых аспектов противодействия информационным операциям и атакам на региональном уровне. Дуров В.П., Батищев Р.В

На основе анализа системы информационной безопасности Воронежской области можно построить структурную схему управления безопасностью регионального информационного пространства (рис. 1.2).

Представленная структурная схема включает все основные субъекты (комиссия по ИБ, экспертные советы, органы исполнительной и представительной ветвей власти, база знаний и данных ИОА, территориальные органы и предприятия, программа и обеспечение ИБ) и процедуры (выработка критериев, модернизация и перестройка, анализ последствий ИОА) обеспечения региональной ИБ. Ключевым звеном структуры является условный оператор оценки величины риска в сравнении с фоном, чему предшествует риск-анализ объектов информатизации региона. Координатором данного механизма является региональная комиссия по ИБ, создаваемая при губернаторе (главе администрации) субъекта РФ [76].

Глава администрации (губернатор) руководит в пределах своих полномочий органами и силами обеспечения региональной безопасности; санкционирует действия по

Рис. 1.2. Структурная схема управления безопасностью регионального информационного пространства

обеспечению безопасности в различных сферах; формирует, реорганизует и упраздняет подчиненные органы и силы обеспечения безопасности. Администрация региона реализует концепцию региональной безопасности, обеспечивает выполнение целевых программ, планов и директив в области региональной безопасности; осуществляет меры по обеспечению финансовыми и материальными ресурсами сил, средств и органов безопасности.

Комиссия по информационной безопасности при главе администрации Воронежской области является элементом организационной основы системы обеспечения информационной безопасности Российской Федерации, принимающим в соответствии с законодательством Российской Федерации, участие в решении задач обеспечения информационной безопасности Российской Федерации. Основными задачами Комиссии являются:

- разработка основных направлений политики обеспечения региональной информационной безопасности, а также мероприятий и механизмов, связанных с реализацией этой политики;

- выработка рекомендаций по развитию и совершенствованию системы обеспечения информационной безопасности в регионе, реализующего единую политику в этой области, включая совершенствование форм, методов и средств выявления, оценки и прогнозирования угроз информационной безопасности в регионе, а также системы противодействия этим угрозам;

- содействие выполнению федеральных и региональных целевых программ обеспечения информационной безопасности;

- координация выполнения постановлений и распоряжений Правительства Российской Федерации, нормативно-правовых актов соответствующих министерств и ведомств, постановлений администрации Воронежской области, распоряжений главы администрации области по вопросам информационной безопасности в регионе;

- выработка рекомендаций по развитию научно-практических основ обеспечения региональной информационной безопасности с учетом современной политической ситуации, условий социально-экономического развития региона и реальности угроз применения информационного и информационно-психологического оружия;

- оказание помощи территориальным органам Министерства внутренних дел, Федеральной службы безопасности, Федеральной службы охраны и Управлению ФСТЭК России по федеральному округу, в изучении и анализе объектов защиты на территории региона, кооперации предприятий-разработчиков защищаемых образцов вооружения и военной техники, технологий оборонного назначения, выявлении возможных каналов утечки информации ограниченного доступа, источников угроз безопасности информации, в том числе возникающих в ходе военно-технического и экономического сотрудничества с зарубежными странами;

- рассмотрение и оценка разработанных научно-исследовательскими, конструкторскими и проектными организациями региона методических материалов, способов и конкретных материалов по защите информации от иностранных технических разведок и от ее утечки по техническим каналам, а также подготовка предложений по практической реализации результатов выполненных научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по вопросам региональной информационной безопасности;

- рассмотрение результатов деятельности организаций, предприятий и учреждений региона, независимо от формы собственности, в области обеспечения информационной безопасности и принятие решений по совершенствованию их деятельности в данной области;

- рассмотрение вопросов материально-технического обеспечения организаций, предприятий и учреждений региона, независимо от формы собственности, средствами обеспечения информационной безопасности;

- участие в пропаганде региональной проблематики информационной безопасности;

- содействие подготовке для региона кадров в области информационной безопасности, профессиональной ориентации школьников региона в области информационной безопасности.

По решению Председателя Комиссии могут рассматриваться и другие (возникшие в ходе работы) вопросы.

В целях реализации поставленных задач Комиссия выполняет следующие функции:

- разработка предложений по развитию и совершенствованию системы обеспечения региональной информационной безопасности;

- подготовка и представление главе администрации области проектов постановлений и распоряжений по вопросам региональной информационной безопасности;

- содействие поддержанию баланса между правами субъектов частного и публичного права на свободный обмен информацией и установленными законодательством Российской Федерации и Воронежской области ограничениями на распространение информации;

- оценка состояния информационной безопасности в регионе, выявление источников внутренних и внешних угроз региональной информационной безопасности, определение приоритетных направлений предотвращения, отражения и нейтрализации этих угроз;

- определение приоритетных направлений работ в области региональной информационной безопасности в органах государственной власти;

- выработка предложений по повышению эффективности деятельности организаций, предприятий и учреждений региона, независимо от формы собственности, в области обеспечения информационной безопасности;

- содействие в предупреждении, выявлении и пресечении правонарушений, связанных с посягательствами на законные интересы субъектов частного и публичного права в информационной сфере;

- разработка рекомендаций по развитию в области информационной инфраструктуры, а также индустрии телекоммуникационных средств и информационных продуктов, повышению их конкурентоспособности на региональном и внешнем рынке;

- подготовка региональных целевых программ обеспечения информационной безопасности и участие в их реализации;

- разработка предложений по организации научных исследований в области обеспечения региональной информационной безопасности;

- выработка предложений по защите государственных информационных ресурсов, прежде всего в органах государственной власти области и на предприятиях оборонного комплекса;

- содействие лицензированию деятельности по защите информации и сертификации средств в данной сфере;

- организация научной экспертизы разрабатываемых региональных программ информатизации в части вопросов обеспечения информационной безопасности;

- проведение экспертизы проектов постановлений и распоряжений главы администрации области и нормативно-правовых актов других органов государственной власти области на соответствие требованиям по защите информации;

- разработка предложений в бюджет субъекта Российской Федерации по финансированию работ в области региональной информационной безопасности;

- разработка предложений по внесению поправок в Устав субъекта Российской Федерации по вопросам защиты его информационных ресурсов;

- разработка предложений по развитию и совершенствованию системы подготовки для региона кадров в области региональной информационной безопасности;

- организация и проведение на территории региона межрегиональных, международных научных конференций и молодежных форумов в информационной безопасности, участие в подобных мероприятиях, проводимых в других регионах Российской Федерации.

В составе комиссии формируется множество экспертных советов, каждый из которых ответственен за выполнение конкретной функции по ИБ региона, для чего осуществляет управляющие воздействия на соответствующие функциональные подсистемы структурных подразделений по ИБ предприятий, организаций, учреждений региона, выполняющие соответствующие функции комплексного обеспечения их ИБ, используя специфические способы и средства.

Территориальные органы силовых ведомств (УФСБ РФ по Воронежской области; Управление внутренних дел администрации Воронежской области):

- обеспечивают защиту переданных им другими органами государственной власти, предприятиями, учреждениями и организациями сведений, составляющих государственную тайну, а также сведений, засекречиваемых ими;

- обеспечивают защиту государственной тайны на подведомственных им предприятиях, в учреждениях и организациях в соответствии с требованиями актов законодательства Российской Федерации;

- обеспечивают в пределах своей компетенции проведение проверочных мероприятий в отношении граждан, допускаемых к государственной тайне;

- реализуют предусмотренные законодательством меры по ограничению прав граждан и предоставлению льгот лицам, имеющим либо имевшим доступ к сведениям, составляющим государственную тайну;

- вносят в полномочные органы государственной власти предложения по совершенствованию системы защиты государственной тайны.

Предприятия региона по профилю проблемы (например, ФСТЭК):

- разрабатывают концептуальные основы технической защиты информации;

- разрабатывают системы организационно-правовых, нормативно-технических и методических документов в области технической защиты информации;

- проводят комплексную оценку эффективности средств и систем технической защиты информации;

- разрабатывают технические средства защиты информации и контролируют их эффективность;

- проектируют объекты в защищенном исполнении;

- лицензируют деятельность в области защиты информации;

- проводят сертификационные испытания средств защиты информации;

- проводят аттестацию объектов информатизации.

1.4. Организационно-правовые аспекты информационных операций и атак с точки зрения математического моделирования

Модель – это совокупность логических, математических или иных объектов, связей и соотношений, отражающих с необходимой или предельно допустимой степенью подобия некоторый фрагмент реальности, подлежащий изучению, а также описание всех существующих свойств моделируемого объекта [26].

Математические модели можно классифицировать как детерминированные и вероятностные, аналитические, численные и имитационные.

Детерминирован­ное моделирование отображает процессы, в которых предполагается отсутствие всяких случайных воздействий; стохастическое моделирование отображает вероят­ностные процессы и события. В этом случае анализируется ряд реализаций случайного процесса и оцениваются средние характе­ристики, т. е. набор однородных реализаций.

Аналитической моделью называется такое формализованное описание системы, которое позволяет получить решение уравнения в явном виде, используя известный математический аппарат.

Численная модель характеризуется зависимостью такого вида, который допускает только частные решения для конкретных начальных условий и количественных параметров моделей.

Имитационная модель — это совокупность описания системы и внешних воздействий, алгоритмов функционирования системы или правил изменения состояния системы под влиянием внешних и внутренних возмущений. Эти алгоритмы и правила не дают возможности использования имеющихся математических методов аналитического и численного решения, но позволяют имитировать процесс функционирования системы и производить вычисления интересующих характеристик. Имитационные модели могут быть созданы для гораздо более широкого класса объектов и процессов, чем аналитические и численные. Средствами формализованного описания имитационных моделей служат универсальные и специальные алгоритмические языки. Такие модели в наибольшей степени подходят для исследования на системном уровне. Имитационное моделирование может быть положено в основу структурного, алгоритмического и параметрического синтеза больших систем. Именно модели этого класса и будут использованы в данной работе.

Вместе с тем существуют и другие методы моделирования систем. К ним относятся: статистическое моделирование, логическое и продукционное моделирование, логико-лингвистическое (топологическое, фреймовое, а также семантические сети) моделирование, сценарное моделирование.

Статистическое моделирование представляет собой метод получения статистических данных о процессах, происходящих в моделируемой системе.

Сущность метода статистического моделирования сводится к построению для процесса функционирования исследуемой системы некоторого моделирующего алгоритма, имитирующего поведение и взаимодействие элементов системы с учетом случайных входных воздействий и воздействий внешней среды, и реализации этого алгоритма с использованием программно-технических средств ЭВМ.

Метод применяется:

1. для изучения стохастических систем;

2. для решения детерминированных задач.

Особенностью применения метода является замена детерминированной задачи эквива­лентной схемой некоторой стохастической системы, выходные хара­ктеристики последней совпадают с результатом решения детерми­нированной задачи.

В результате статистического моделирования системы получа­ется серия частных значений искомых величин или функций, стати­стическая обработка которых позволяет получить сведения о пове­дении реального объекта или процесса в произвольные моменты времени. Если количество реализации достаточно велико, то полученные результаты моделирования системы приобретают ста­тистическую устойчивость и с достаточной точностью могут быть приняты в качестве оценок искомых характеристик процесса функ­ционирования системы [13].

Теоретической основой метода статистического моделирования систем являются предельные теоремы теории вероятностей. Множества случайных явлений (событий, величин) подчиняются определенным закономерностям, позволя­ющим не только прогнозировать их поведение, но и количественно оценить некото­рые средние их характеристики, проявляющие определенную устойчивость. Данный подход не применяется для поставленной задачи разработки математической модели организационно-правовых аспектов ИОА, поскольку не дает наглядной картины о структуре системы и взаимодействиях ее элементов.

В основе логического моделирования лежит идея описания знаний о предметной области в виде некоторого множества утверждений, выраженных в виде логических формул, и получение решения построением вывода в некоторой формальной (дедуктивной) системе.

Знания, которые могут быть представлены с помощью логики предикатов, являются либо фактами, либо правилами. При использовании логических методов сначала анализируется структура предметной области, затем выбираются соответствующие обозначения и в заключении формируются логические формулы, представляющие собой закономерности рассматриваемой области. Множество таких формул является логической программой, содержащей информацию о предметной области.

Таким образом, логическая модель представляет собой совокупность логических формул, состоящую из запроса, множества предложений программы и интерпретатора языка, что можно рассматривать как алгоритм решения задач приложений.

Продукционная модель представления знаний является развитием логических моделей в направлении эффективности представления и вывода знания.

Продукция – это выражение, содержащее ядро, интерпретируемое фразой «Если А, то В», имя, сферу применения, условие применимости ядра и постусловие, представляющее собой процедуру, которую следует выполнить после успешной реализации ядра. Все части, кроме ядра, являются необязательными.

Взаимосвязанный набор продукций образует систему. Основная проблема вывода знания в системе продукций является выбор для анализа очередной продукции. Конкурирующие продукции образуют фронт.

Преимущества продукционной модели:

-    простота и ясность основной единицы – продукции;

-    независимость продукций и легкость модификации базы знаний;

-    строгость, простота и изученность механизма логического вывода.

Недостатки:

- малая степень структуризации базы знаний;

-  неясность взаимных отношений продукций;

-  неуниверсальность.

Учитывая недостатки логических и продукционных моделей, можно сделать вывод о том, что их не целесообразно использовать для решения поставленных задач.

Задача сценарных моделей – рассчитать, смоделировать, предвидеть, предположить, спрогнозировать возможные сценарии (варианты) развития ситуации, событий, компании, проекта.

Сценарные модели достаточно динамичны и требуют большого объема данных о внешних факторах. Модели позволяют предоставить для принятия решения несколько вариантов, стратегических или тактических альтернатив. Из множества сценариев развития можно выбрать оптимальный сценарий, с учетом минимальных рисков и других желаемых последствий. Однако не всегда получается реализовать выбранный вариант – в результате изменения внешних факторов, часто из-за человеческого фактора.

В качественных сценарных моделях должно учитываться по максимуму все, чтобы в результате был получен не только ответ на вопрос – какой выбрать путь, но и рекомендации по мероприятиям, повышающим вероятность достижения результатов, и минимизации рисков. Необходимо знать все опасности и вовремя принимать меры.

Выбранный сценарий развития может пересматриваться во время движения вследствие изменения целей, интересов, появления новых внешних обстоятельств и т.д.  Тогда в процессе движения необходимо корректировать путь. Данный способ моделирования не вполне подходит для решения задач настоящей работы, поскольку подробной информации о факторах, которые должны быть учтены при обеспечении ИБ в СТС, не имеется.

Логико-лингвистическая модель – это модель управления сложным объектом, в которой используется семантическая (смысловая, качественная) информация. Необходимо заметить, что модели этого класса сравнительно недавно начали применяться к описанию сложных систем [14].

Состояние объекта характеризуется столь большим числом параметров и может зависеть от столь большого количества ситуаций, что невозможно заранее определить содержание каждого шага управления. В этом случае вместо алгоритма, предписывающего на каждом шаге его реализации некоторое однозначное решение, можно использовать совокупность указаний, представленных в виде некоторого исчисления.