1561-5405 10.24151/1561-5405 Proceedings of Universities. Electronics Scientifical and technical journal "Proceedings of Universities. Electronics" Научно-технический журнал «Известия высших учебных заведений. Электроника» 1561-5405 2587-9960 National Research University of Electronic Technology Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" 10.24151/1561-5405-2024-29-2-249-256IBJUAT004.056.53Информационно-коммуникационные технологииOn the task of assessing the stability of the functioning of information infrastructure elements exposed to information security threats. I. Problem statementО задаче оценивания устойчивости функционирования элементов информационной инфраструктуры, подверженной воздействию угроз информационной безопасности. I. Постановка задачиВоеводин Владислав АлександровичВоеводинВладислав АлександровичVoevodinVladislav A.Vladislav A. VoevodinНациональный исследовательский университет «МИЭТ» (Россия, 124498, г. Москва, г. Зеленоград, пл. Шокина, 1)11022026Том. 29 №2249256http://ivuz-e.ru/issues/..Том 29 №2/1o_zadache_otsenivaniya_ustoychivosti_funktsionirovaniya_elementov_informatsionnoy_infrastruktury_pod/http://ivuz-e.ru#

In order for a decision to be made on information infrastructure security for the purposes of its stable functioning within the conditions of exposure to threats, the controls need a tool allowing the assessment of stability of its separate elements functioning. The application of semi-Markov model in a direct setting is associated with an increase in the complexity of simulation object description in step progression from the number of impacts considered, which lowers its practical significance. In this work, the problem of finding ways to reduce descriptive complexity in modeling is formulated. During search for solution the available resource to restore the functionality of the damaged elements has been considered and limits on the number of impacts have been introduced, which makes it possible to lower the simulation complexity. The research results broaden the knowledge about the possibility of applying known formal methods of semi-Markov modeling to assess the functioning stability of the information infrastructure elements and serve as a basis for the appropriate methodology development.

Для принятия решения по обеспечению безопасности информационной инфраструктуры в целях ее устойчивого функционирования в условиях воздействия угроз органам управления требуется инструмент, позволяющий оценивать устойчивость функционирования ее отдельных элементов. Применение полумарковской модели в прямой постановке сопряжено с ростом сложности описания объекта моделирования в степенной прогрессии от числа учитываемых воздействий, что снижает ее практическую значимость. В работе сформулирована задача по поиску путей снижения дескриптивной сложности при моделировании. При поиске решения учтен имеющийся ресурс для восстановления функциональности поврежденных элементов и введены ограничения на количество воздействий, что позволяет снизить сложность моделирования. Результаты исследования расширяют знания о возможности приложения известных формальных методов полумарковского моделирования для оценивания устойчивости функционирования элементов информационной инфраструктуры и служат основой для разработки соответствующей методики.

автоматизированная система управленияустойчивостьинформационная инфраструктурафункция живучестиугрозы информационной безопасностиэлемент информационной инфраструктурыautomated control systemstabilityinformation infrastructurevitality functioninformation security threatsinformation infrastructure element Новохрестов А. К., Конев А. А., Шелупанов А. А., Егошин Н. С. Модель угроз безопасности информации и ее носителей // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 12 (131). С. 93-104. -. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-12-93-104 EDN: YLCSYLNovokhrestov A. K., Konev A. A., Shelupanov A. A., Egoshin N. S. Information and information carrier security threat model. Vestnik Irkutskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University, 2017, vol. 21, no. 12 (131), pp. 93–104. (In Russian). https://doi.org/10.21285/1814-3520-2017-12-93-104Попов К. В., Шелупанова П. А. Информационные системы для анализа угроз национальной безопасности // Доклады ТУСУР. 2022. Т. 25. № 4. С. 71-79. -. DOI: 10.21293/1818-0442-2022-25-4-71-79 EDN: QSOWKWPopov K. V., Shelupanova P. A. Information systems for national security threat analysis. Doklady TUSUR = Proceedings of the TUSUR University, 2022, vol. 25, no. 4, pp. 71–79. (In Russian). https://doi.org/10.21293/1818-0442-2022-25-4-71-79Ross R., Johnson L. Guide for assessing the security controls in federal information systems and organizations: Building effective security assessment plans, special publ. 800-53A, rev. 1 // National Institute of Standards and Technology [Электронный ресурс]. June 2010. URL: https://www.nist.gov/publications/guide-assessing-security-controls-federal-information-systems-and-... (дата обращения: 07.02.2024).Надежность и эффективность в технике: справочник: в 10 т. Т. 5: Проектный анализ надежности / под ред. В. И. Патрушева, А. И. Рембезы. М.: Машиностроение, 1988. 320 с.Industrial product dependability and effectiveness, reference book, in 10 vol. Vol. 5. Project analysis of dependability, eds V. I. Patrushev, A. I. Rembeza. Moscow, Mashinostroyeniye Publ., 1988. 320 p. (In Russian).Воеводин В. А. Генезис понятия структурной устойчивости информационной инфраструктуры автоматизированной системы управления производственными процессами к воздействию целенаправленных угроз информационной безопасности // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2023. № 2. С. 30-41. EDN: ONODLFVoevodin V. A. The genesis of the concept of structural stability of the information infrastructure of an automated production process management system to the impact of targeted threats to information security. Vestnik Voronezhskogo instituta FSIN Rossii = Vestnik of Voronezh Institute of the Russian Federal Penitentiary Service, 2023, no. 2, pp. 30–41. (In Russian).Воеводин В. А., Виноградов И. В., Волков Д. И. Об оценке устойчивости функционирования объекта информатизации в условиях компьютерных атак при экспоненциальном законе распределения времени до воздействия противника и восстановления работоспособности // Вестник Дагестанского государственного технического университета. Технические науки. 2022. Т. 49. № 3. С. 39-51. -. DOI: 10.21822/2073-6185-2022-49-3-39-51 EDN: OXAJIFVoevodin V. A., Vinogradov I. V., Volkov D. I. About the informatization object functioning stability assessment in conditions of computer attacks at exponential distribution law of time before the enemy’s impact. Vestnik Dagestanskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta. Tekhnicheskiye nauki = Herald of Daghestan State Technical University. Technical Sciences, 2022, vol. 49, no. 3, pp. 39–51. (In Russian). https://doi.org/10.21822/2073-6185-2022-49-3-39-51Воеводин В. А. Модель оценки функциональной устойчивости элементов информационной инфраструктуры для условий воздействия множества компьютерных атак // Информатика и автоматизация. 2023. Т. 22. № 3. С. 691-715. -. DOI: 10.15622/ia.22.3.8 EDN: TYBZNDVoevodin V. A. A model for assessing the functional stability of information infrastructure elements for conditions of exposure to multiple computer attacks. Informatika i avtomatizatsiya = Informatics and Automation, 2023, vol. 22, no. 3, pp. 691–715. (In Russian). https://doi.org/10.15622/ia.22.3.8Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ. М.: Наука, 1965. 524 с.Gnedenko B. V., Belyayev Yu. K., Solov’yev A. D. Mathematical methods in reliability theory. Basic failure properties and their statistical analysis. Moscow, Nauka Publ., 1965. 524 p. (In Russian).Кульба В. В., Сомов С. К., Шелков А. Б. Анализ влияния использования информационной избыточности на показатели надежности распределенных информационных систем // Надежность. 2022. № 1. С. 4-12. -. DOI: 10.21683/1729-2646-2022-22-1-4-12 EDN: NTHKASKulba V. V., Somov S. K., Shelkov A. B. Analysing the effect of information redundancy on the dependability indicators of distributed information systems. Nadezhnost’ = Dependability, 2022, vol. 22, no. 1, pp. 4–12. (In Russian). https://doi.org/10.21683/1729-2646-2022-22-1-4-12Ефремов В. А., Мищенко В. И., Мищенко И. В. Полумарковская модель процесса функционирования средств измерений // Измерение. Мониторинг. Управление. Контроль. 2022. № 3 (41). С. 29-38. -. DOI: 10.21685/2307-5538-2022-3-3 EDN: TJNRNOEfremov V. A., Mishchenko V. I., Mishchenko I. V. Semi-Markov model of the functioning process measuring instruments. Izmerenie. Monitoring. Upravlenie. Kontrol’ = Measuring. Monitoring. Management. Control, 2022, no. 3 (41), pp. 29–38. (In Russian). https://doi.org/10.21685/2307-5538-2022-3-3Недосекин А. О., Виноградов В. В. Оценка динамической функциональной живучести технической системы в условиях неопределенности // Мягкие измерения и вычисления. 2017. № 1 (1). С. 58-64. EDN: XUXITZNedosekin A. O., Vinogradov V. V. Evaluating the dynamic functional survivability of a technical system in a context of uncertainty. Myagkiye izmereniya i vychisleniya = Soft Measurements and Computing, 2017, no. 1 (1), pp. 58–64. (In Russian).Гавдан Г. П., Иваненко В. Г., Рыбалко Э. П., Рыбалко Д. П. Устойчивость функционирования объектов критической информационной инфраструктуры // Безопасность информационных технологий. 2022. Т. 29. № 4. С. 53-66. -. DOI: 10.26583/bit.2022.4.05 EDN: OKPDVNGavdan G. P., Ivanenko V. G., Rybalko E. P., Rybalko D. P. Sustainability of the functioning of critical information infrastructure facilities. Bezopasnost’ informatsionnykh tekhnologiy = IT Security (Russia), 2022, vol. 29, no. 4, pp. 53–66. (In Russian). https://doi.org/10.26583/bit.2022.4.05Антонов С. Г., Анциферов И. И., Климов С. М. Методика инструментально-расчетной оценки устойчивости объектов критической информационной инфраструктуры при информационно-технических воздействиях // Надежность. 2020. Т. 20. № 4. С. 35-41. -. DOI: 10.21683/1729-2646-2020-20-4-35-41 EDN: UKLVWWAntonov S. G., Antsiferov I. I., Klimov S. M. Method of instrumental estimation of critical information infrastructure under information technology interference. Nadezhnost’ = Dependability, 2020, vol. 20, no. 4, pp. 35–41. (In Russian). https://doi.org/10.21683/1729-2646-2020-20-4-35-41Resilience metrics for cyber systems / I. Linkov, D. A. Eisenberg, K. Plourde et al. // Environ. Syst. Decis. 2013. Vol. 33. P. 471-476. DOI: 10.1007/s10669-013-9485-y EDN: UJCGYMKott A., Linkov I. To improve cyber resilience, measure it // Computer. 2021. Vol. 54. Iss. 2. P. 80-85. DOI: 10.1109/MC.2020.3038411 EDN: BVGJAVDevelopment of an adaptive TCP algorithm based on machine learning in telecommunication networks / I. L. Afonin, A. V. Gorelik, S. S. Muratchaev et al. // 2019 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). Yaroslavl: IEEE, 2019. P. 1-5. DOI: 10.1109/SYNCHROINFO.2019.8814023 EDN: DLIRFNApplying of TCP-based protocols for mobile ad-hoc networks with PN signals in NS-3 / A. S. Volkov, A. A. Bakhtin, A. V. Ugrovatov et al. // 2018 Systems of Signal Synchronization, Generating and Processing in Telecommunications (SYNCHROINFO). Minsk: IEEE, 2018. P. 1-6. DOI: 10.1109/SYNCHROINFO.2018.8457059 EDN: NVKFVK