Введение к работе
Актуальность исследования. Современные тенденции построения компьютерных сетей предполагают наличие сложных разнородных систем передачи данных, сетей сбора технологической информации, телефонных и видео систем, всеобще использующих Ethernet технологии, главными особенностями структурной реализации которых, является территориальная распределённость, разнородность применяемого оборудования и интеграция их в сети более высокого уровня. В условиях роста применения сетевых приложений, пропорционально увеличивается и объем информации передаваемой по каналам связи, в то же время, стремительный рост масштабности и разнообразия топологий сетей приводит к усложнению их корректного функционирования. Следовательно, для обеспечения необходимого уровня надежности таких сложных систем должны быть предусмотрены аппаратные и программные средства выявления и локализации отказов, средства реконфигурации сети и анализа процессов передачи информации по каналам связи.
Проблемой анализа корректного функционирования сетей занимались и продолжаются заниматься. Однако сферы исследований разделены либо вопросами телекоммуникации: Гамаюнов Д.Ю., Тишина Н.А., Гугель Ю.В., Наумов Д.А., Lazarevich A., J. Stolfo., либо исследованиями в области сетевых атак и безопасности: Васильев В.И., Зегжда П.Д., Остапенко А.Г., Расторгуев С.П., Шевченко А.С., Дружинин Е.Л., Mahoney M. V., McClean D.
В то же время по оценкам специалистов, в ближайшее время ожидается появление множества принципиально новых типов воздействий на системы сетевой передачи информации, в связи, с чем произойдёт перераспределение ИТ- приоритетов. Уже ясна бесперспективность применения только систем обнаружения вредоносного программного обеспечения, основанных исключительно на сигнатурном анализе без сочетания с другими решениями контроля и анализа.
Однако даже в этом случае, на современном этапе, наибольшую опасность при сетевой передаче информации влекут за собой реализации недеклари- рованных воздействий, характеризующихся, как впервые реализованные методики и техники скрытого воздействия на объект, с целью нарушения основных свойств информации и корректного функционирования систем. Обладая неоспоримым преимуществом уникальности перед классическими системами контроля сетевых процессов обработки и передачи информации, заключающимся в отсутствии ключевой информации, характеризующей объект противодействия, недекларированные воздействия вызывают наибольшее беспокойство ИТ- экспертов при обеспечении надежного функционирования сетевых ресурсов, а обнаружение предпосылок к их реализации и разработка методов их идентификации является наиболее актуальной проблемой.
Объект исследования - процессы сетевого взаимодействия, характеристики потоков сетевого трафика и среды его генерации в инфраструктуре сети.
Предмет исследования - методы анализа сетевого трафика и среды генерации на основе ключевых поведенческих характеристик и определения в них отклонений.
Целью работы является увеличение уровня надежности и корректного функционирования сетевых компонентов при реализации взаимодействия между ними на основе оценок комплексного анализа сетевого трафика.
В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи:
-
провести классификацию факторов, влияющих на уменьшение уровня надежности функционирования систем при сетевом взаимодействии;
-
разработать процедуры и алгоритм контроля целостности среды генерации сетевой инфраструктуры;
-
определить и разработать методы и алгоритмы анализа сетевого трафика «Ethernet-TCP/IP», позволяющие в совокупности уменьшить доли ошибок 1-ого и 2-ого рода, при определении отклонений;
-
разработать систему анализа сетевой инфраструктуры и выявления недекларированных воздействий, оценить эффективность системы.
Методы исследования. Для решения сформулированных задач и достижения поставленной цели использовались методы математического моделирования, построения алгоритмов, методы статистического, сигнатурного, нейросетевого анализа, методы экспертного оценивания.
Достоверность и обоснованность подтверждена результатами компьютерных экспериментов в имитационной среде и внедрением работы в филиале ОАО Центр Судоремонта «Звездочка» - Астраханский СРЗ (г. Астрахань), а также в службе безопасности и информационной защиты Астраханской области.
Научная новизна диссертационного исследования состоит в:
-
-
усовершенствовании метода статистического анализа трафика в области контроля надежности сетевых ресурсов, на основе построения шаблона штатного функционирования и определения отклонений, который позволяет анализировать как частотную, так и объемную характеристики потока передаваемой информации;
-
разработке процедуры контроля неизменности компонентов в среде генерации трафика с использованием аппарата WMI и экспертной классификации важности, позволяющей вести динамический мониторинг свойств сетевых объектов;
-
разработке алгоритма интеграции оценок анализа контролируемых объектов в единую характеристику состояния сетевой инфраструктуры, позволяющего идентифицировать недекларированные воздействия в процессе обработки передаваемой сетевой информации;
-
построении общей технологической и структурной схемы системы анализа и управления сетевой инфраструктурой, позволяющей уменьшить вероятность получения ошибочных результатов.
Практическая значимость работы заключается в следующем:
-
реализована автоматизированная система по выявлению предпосылок к реализации недекларированных воздействий (свидетельство о регистрации программы для ЭВМ «Автоматизированная система анализа сетевой инфраструктуры «АС2-И ExpLANer» №2011612924 от 05.05.2011 г.).
-
представлены технические предложения по развертыванию системы в существующей сетевой инфраструктуре с организацией вычислительного облака за счет компонентов сети.
-
результаты диссертационной работы используются в практической деятельности службы безопасности и информационной защиты Астраханской области, Астраханского СРЗ ЦС «Звездочка».
Апробация работы. Основные результаты диссертации доложены и обсуждены на международных научно-практических конференциях: «Перспективы развития информационных технологий», (г. Новосибирск, 2011), «Актуальные задачи математического моделирования и информационных технологий», (г. Сочи, 2011), «Молодежь и наука XXI века», (г. Ульяновск, 2010), ежегодных научно-технических конференциях профессорско- преподавательского состава Астраханского государственного технического университета в период с 2009 по 2012 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ: 6 статей в журналах из списка, рекомендованного ВАК РФ. 5 публикаций в форме докладов и статей конференций. Получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ. Без соавторов опубликовано 5 работ.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 4 глав, заключения, библиографического списка, 3 приложений. Основная часть диссертации изложена на 154 страницах машинописного текста, содержит 48 рисунков, 25 таблиц. Библиографический список литературы включает 1 16 наименований.
Похожие диссертации на Идентификация недекларированных воздействий в процессе сетевой передачи информации
-
