Методы и модели оценки и снижения ущерба при потере доступности приложений в процессе эволюции автоматизированных систем Генин, Михаил Геннадьевич

Введение к работе

Актуальность темы. Защите информационных систем от разного рода внешних и внутренних угроз посвящено большое количество работ в области защиты информации. В большинстве случаев речь, как правило, идет о неких злонамеренных действиях, защиту от которых необходимо выстраивать. Предлагаются самые разнообразные методы защиты внешнего и внутреннего периметра, такие, как защищенные каналы передачи, криптографическая защита данных, межсетевые экраны, разграничение прав доступа, разного рода внутренние процедуры аудита и контроля, процессов и т.д. Однако, существует большая группа рисков, не связанных со злонамеренными действиями и с ошибками пользователей. Это риски, возникающие при обновлениях систем. Автору представляется, что именно они являются наиболее вероятными. В то же время, эти риски являются наименее изученными.

Вопросами управления обновлениями (или изменениями) информационных систем занимаются достаточно давно, им посвящено много публикаций. Одна из первых работ датируется 1980-м годом и принадлежит фирме IBM. В ней впервые управление изменениями рассматривается не как отдельная дисциплина, а как составная часть управления информационными системами. С тех пор эта область знаний сильно расширилась, были предложены различные подходы к управлению изменениями, однако этот основополагающий принцип в силе и по сегодняшний день. В настоящее время процесс управления изменениями обычно связывают с методологией ITIL. Наряду с ITIL, существуют и другие методологии, посвященные управлению изменениями в информационных системах, например, COBIT, Microsoft Operational Framework. В конце концов, в 2005-м году был разработан международный стандарт ISO/EIC 20000, который объединил все эти методологии в одну общую концепцию управления процессами в ИТ, в том числе и управления изменениями.

Тем не менее, несмотря на достаточно большое количество разработанных подходов и методик, все они являются в значительной степени организационными и носят формальный характер. Предлагаемые в них процедуры являются внешними по отношению собственно к процессу обновления, они не дают ответа на вопрос о том, как нужно проводить обновление систем наиболее безопасным образом, так, чтобы ущерб от возникновения внештатных ситуаций при этом был минимальным.

По мнению автора, задача разработки методов и алгоритмов для снижения ущерба от потери доступности приложений в процессе их обновления является актуальной.

Объектом исследования являются автоматизированные системы в процессе проведения обновлений.

Предметом исследования являются риски потери доступности, возникающие в результате проведения обновления приложений автоматизированных систем.

Цель диссертационной работы - разработка общей методики, моделей и методов оценки и снижения ущерба, связанных с потерей доступности приложений в процессе эволюции автоматизированных систем.

Задачи исследования. Для достижения указанной цели необходимо решить следующие задачи:

1. разработка модели уязвимостей приложений при проведении запланированных изменений;

2. разработка метода расчета возможного ущерба для каждого из выявленных негативных событий на основе модели дерева ущербов;

3. разработка метода декомпозиции обновлений для снижения общего рассчитанного ущерба для всех выявленных негативных событий;

4. разработка программного обеспечения, выполняющего расчет ожидаемых и максимальных ущербов при проведении обновления;

5. настройка и исследование эффективности предложенных моделей и методов на примере системы дистанционного банковского обслуживания (ДБО).

Методы исследования основаны на использовании теории вероятности, математической статистики, математического моделирования. В работе широко применяется компьютерное моделирование, в том числе с использованием самостоятельно разработанного программного обеспечения (ПО).

Информационной базой исследования являются отечественные и зарубежные литературные источники: методические рекомендации, монографии, публикации в отраслевых периодических журналах, материалы крупных исследовательских и методических центров. Также использованы материалы, размещенные в сети Интернет.

Научная новизна работы.

5. 1. Разработана модель уязвимостей приложений при проведении запланированных изме

   нений, учитывающая взаимосвязь приложений на основе анализа информационных процессов применительно к планируемому обновлению.

   5. 2. Разработан метод расчета ожидаемого и максимального ущерба для каждого из выяв

      ленных негативных событий на основе модели дерева ущербов, позволяющий снизить риски потери доступности за счет применения приоритетного тестирования

      5. 3. Предложен метод декомпозиции обновлений, снижающий время восстановления си

         стемы при возникновении инцидентов потери доступности после обновлений.

         Реализация и внедрение результатов исследования. Основные результаты исследований использованы на кафедре проектирования и безопасности компьютерных систем НИУ ИТМО при выполнении ряда научно-исследовательских работ и внедрении в образовательный процесс лабораторных работ по защите информационных процессов в компьютерных сетях.

         Достоверность полученных результатов подтверждается полнотой и корректностью математического аппарата и теоретических обоснований, а также и результатами экспериментов, проведенных с помощью разработанного в диссертации программного обеспечения.

         Практическая значимость работы заключается в следующем:

         5. 3. 1. разработанный метод расчета ожидаемого и максимального ущерба для каждого из выявленных негативных событий позволяет применить стратегию тестирования с приоритетом по отношению к информационным процессам, порождающих максимальные риски потери доступности;

               2. разработанное программное обеспечение позволяет рассчитать ожидаемые и максимальные ущербы для каждого из выявленных негативных событий, что дает возможность определить приоритетность тестирования;

               3. предложенный метод декомпозиции установки обновлений позволяет повысить эффективность традиционных методов резервирования за счет разбиения обновления на элементарные составляющие;

               4. разработанные методы и модели позволяют адаптировать предложенные подходы для различных типов автоматизированных систем.

               Внедрение и реализация. Практические результаты работы были внедрены и использованы в НИУ ИТМО, что подтверждено соответствующими актами о внедрении.

               Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано шесть научных работ, из них две выполнено самостоятельно, четыре в соавторстве. Три статьи опубликованы в рецензируемом научном журнале, определенном в перечне ВАК.

               Апробация работы. Основные научные положения и практические результаты работы были представлены и обсуждены на следующих научно-технических конференциях:

               5. 3. 4. 1. VII всероссийской межвузовской конференции молодых ученых, 2010 г.;

                        2. XL научной и учебно-методической конференции, 2011 г.;

                        3. VIII всероссийской межвузовской конференции молодых ученых, 2011 г.;

                        4. IX всероссийской межвузовской конференции молодых ученых, 2012 г.;

                        5. XLI научной и учебно-методической конференции, 2012 г.;

                        6. VIII miedzynarodowej naukowi - praktycznej konferencji «Aktualne problemy nowoczesnych nauk - 2012», 2012 г.;

                        7. XLII научной и учебно-методической конференции НИУ ИМТО, 2013 г. Основные научные положения, выносимые на защиту:

                           1. модель уязвимостей приложений при проведении запланированных изменений, учиты

                           вающая взаимосвязь приложений на основе анализа информационных процессов применительно к планируемому обновлению;

                           5. 3. 4. 7. 2. метод расчета ожидаемого и максимального ущерба для каждого из выявленных нега

                                       тивных событий на основе модели дерева ущербов, позволяющий снизить риски потери доступности за счет применения приоритетного тестирования;

                                       5. 3. 4. 7. 3. метод декомпозиции обновлений, снижающий время восстановления системы при воз

                                                   никновении инцидентов потери доступности после обновлений. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Материал изложен на 115 страницах компьютерного текста, иллюстрирован 20 рисунками и 30 таблицами.

                                                   Похожие диссертации на Методы и модели оценки и снижения ущерба при потере доступности приложений в процессе эволюции автоматизированных систем

                                                   Модель и метод оценки эффективности системы обеспечения информационной безопасности корпоративного хранилища данных кредитных организаций Российской ФедерацииКоролева, Ольга Юрьевна

                                                   

                                                   Модель и методы оценки информационной защищенности оператора автоматизированных системСухостат Валентина Васильевна

                                                   

                                                   Модель и методы оценки критичности и защищенности информационных ресурсов системы дистанционного обучения Чуфаров Евгений Викторович

                                                   

                                                   Методы и модели оценки и обеспечения информационной безопасности автоматизированных систем управления критическими системамиЕмелин Вадим Иванович

                                                   

                                                   Экспериментально-аналитический метод оценки и прогнозирования уровня защищенности информационных систем на основе модели временных рядовПолитов Михаил Сергеевич

                                                   

                                                   Модели, методы и алгоритмы интеллектуальной поддержки принятия решений в задачах разработки и оценки систем физической защиты объектов информатизацииБоровский Александр Сергеевич

                                                   

                                                   Метод и модель формирования системы обеспечения информационной безопасности центра обработки данных кредитных организаций Российской ФедерацииЗгурский, Антон Сергеевич

                                                   

                                                   Метод и модель построения системы защиты информации мобильных подразделений таможенных органовВоронов Андрей Владимирович

                                                   

                                                   Модель и метод анализа эффективности систем защиты информации сайтов органов власти Российской ФедерацииПроценко Евгений Александрович

                                                   

                                                   Модель и метод формирования комплексной системы банковской безопасностиСеменов Вениамин Александрович