CC BY
233АНАЛИЗ УЯЗВИМОСТЕЙ КОМПЛЕКСОВ С БЕСПИЛОТНЫМИ ЛЕТАТЕЛЬНЫМИ АППАРАТАМИ И КЛАССИФИКАЦИЯ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ В НИХ ИНФОРМАЦИИ
Винокуров Александр Владимирович,
г. Краснодар, Россия, VAV73@rambler.ru
Аннотация. Рассматриваются угрозы информационной безопасности комплексов с беспилотными летательными аппаратами (КБЛА). На основе анализа функциональных возможностей БЛА и циркулирующих в них потоков информация определены объекты защиты и уязвимости КБЛА. Результаты исследования предлагается использовать для развития методологии системных исследований в области защиты информации, циркулирующей в КБЛА. Практическая направленность заключается в обоснованном формировании требований технического задания на проектирование и разработку БЛА и построения механизмов защиты циркулирующей в них информации.
Ключевые слова: информационная безопасность; комплекс с беспилотными летательными аппаратами; модель угроз.
Сведения об авторе: Винокуров А.В. к.т.н., доцент, докторант Краснодарского высшего военного училищ имени генерала армии С.М. Штеменко.
В настоящее время КБЛА используются для решения различных задач обеспечения обороноспособности государства, включая:
- воздушную разведку общего и специального назначения;
- радиоэлектронное подавление радиоэлектронных средств противника;
- целеуказание системам оружия и корректировку артиллерийского огня.
В условиях возможного осуществления информационного воздействия, результатом которого будет модификация его свойств как информационной системы, КБЛА могут являться объектом информационного противоборства [1]. Функционируя в условиях радиоэлектронной борьбы КБЛА потенциально подвержены угрозам, в том числе, направленным на нанесение ущерба его информационным ресурсам [2, 3]. Например, 4 декабря 2012 г. мировые СМИ, ссылаясь на информацию иранских источников, сообщили, что средства РЭБ Ирана посадили на востоке страны американский беспилотный аппарат RQ-170 Sentinel. В данном случае иранскими специалистами была использована уязвимость в системе управления БЛА, заключающаяся в обмене информацией с наземными пунктами управления и передачи данных внешней системы позиционирования БЛА в пространстве по открытым радиоканалам. Летом 2009 года американские войска обнаружили на ноутбуках иракских повстанцев программное обеспечение, позволяющее перехватывать специальную информацию с БЛА, которая передавалось в командные пункты по незашифрованным каналам связи. Приведенные примеры, а также анализ функциональных возможностей перспективных систем РЭБ США [2] позволяют сделать вывод о необходимости совершенствования системы защиты информации, циркулирующей в КБЛА. Данные обстоятельства обусловливают актуальность научной проблемы синтеза оптимальной по критерию информационной безопасности КБЛА специального назначения при ограничениях на ресурсы, выделяемые на цели защиты циркулирующей в ней информации.
Несмотря на достаточное количество публикаций по данному направлению они в основном ограничены тактико-техническими характеристиками и способами применения БЛА [4] или общими вопросами защиты информации и основными задачами разработки средств криптографической защиты информации (СКЗИ) [5].
Целью статьи является формальное обоснование степени защищенности КБЛА специального назначения, путем выявления ее уязвимостей для построения модели угроз безопасности информации, циркулирующей в них.
Модель угроз безопасности информации - физическое, математическое, описательное представление свойств или характеристик угроз безопасности информации. Основной задачей модели является
научное обеспечение процесса разработки методов и средств защиты КБЛА за счет правильной оценки эффективности принимаемых решений и выбора рационального варианта их технической реализации. Практическая значимость модели угроз заключается в ее направленности для детализации целей оценки угроз, которая включает:
- идентификацию уязвимых мест КБЛА;
- анализ вероятности угроз, направленных на использование таких уязвимых мест;
- оценку последствия успешного выполнения угрозы;
- оценку стоимости каждого вторжения;
- анализ стоимости возможных мер противодействия;
- выбор удовлетворительных механизмов защиты.
Исходя из анализа информационных потоков, циркулирующих в КБЛА, наибольший интерес представляет следующие информационные массивы:
- ключевая информация;
- команды управления БЛА и аппаратуры;
- данные позиционирования БЛА в пространстве;
- специальная информация (данные разведки, интеллектуальной СПР, команды управления в рамках боевой информационной системы);
- телеметрическая информация.
Уязвимость (ИС) - свойство ИС, обусловливающее возможность реализации угроз безопасности обрабатываемой в ней информации.
Анализ структуры и функциональной модели КБЛА позволил выявить следующие уязвимости:
- необходимость постоянного обмена информацией с наземными пунктами управления;
- использование внешней системы позиционирования БЛА в пространстве;
- открытые потоки телеметрической информации;
- отсутствие или ограниченное использование СКЗИ;
- высокая вероятность компрометации ключевой информации и СКЗИ;
- необходимость информационного взаимодействия с пилотируемыми летательными аппаратами (ПЛА).
Угрозы КБЛА рассмотрим через ущерб информации, циркулирующей в ее подсистемах, при этом под угрозой безопасности информации будем понимать совокупность условий и факторов, создающих потенциальную или реально существующую опасность нарушения безопасности информации.
Эффективная защита от потенциальных атак невозможна без их детальной классификации, облегчающей их выявление и задачу противодействия им.
Классификационным признаком предлагается рассмотреть степень риска, имеющая большое практическое значение, так как позволяет ранжировать уровень угроз по следующим классам:
- высокий - угрозы, успешная реализация которых позволяет атакующему немедленно получить доступ к управлению БЛА, перехватить и использовать специальную информацию БЛА;
- средний - угрозы, успешная реализация которых потенциально может дать атакующему доступ к БЛА или специальной информации БЛА;
- низкий - угрозы, при успешной реализации которых противник может получить сведения, облегчающие ему задачу перехвата управления БЛА или раскрытия содержания специальной информации.
На основе анализа угроз и уязвимостей КБЛА предлагается рассматривать применяемую для оценки рисков модель «с полным перекрытием», представляющую собой триаду «угрозы - уязвимости -объекты защиты». Угрозы, уязвимости и информационные ресурсы КБЛА, как объекты защиты, представлены на рисунке 1.
Оценка угроз по степени риска является не полной и целесообразно учитывать вероятностный характер возможности реализации угроз для нанесения ущерба информационным ресурсам КБЛА. Предлагается рассмотрение стратегий нарушителя для достижения поставленной цели:
- первого типа направлены на установление (раскрытие) языка информационного обмена Борт-Земля. Цель - получить специальную информацию КБЛА;
- второго типа направлены на навязывание ложной информации. В данном случае предполагается навязывание ложных команд управления с наземных пунктов управления, а также перехват и целенаправленное искажение навигационных данных (спуфинг-атака). Цель - перехват управления БЛА, навязывание ложной целевой информации;
- третьего типа направлены на срыв или ухудшение качества информационных взаимодействий путем создания агрессивной среды осуществления информационных взаимодействий, что достигается,
например, при постановке помех средствами радиоэлектронного подавления и др. Цель - затруднить или нарушить управление БЛА, искажение специальной информации;
- четвертого типа направлены на нарушение целостных характеристик объектов, в которых находится защищаемая информация. Данные стратегии обычно используются, когда отсутствуют возможности по реализации вышестоящих типов стратегий. Цель - нанесение ущерба системе путем воздействия на обеспечивающую ее инфраструктуру.
Угрозы
Перехват управления БЛЛ
Противоправные Перехват и использование инф.
Внедрение средств негласного съема информации
Радиоэлектронное подавление
Воздействие на па-рольно-юпочев ые
Уязвнмосгн
системы
Применение элементной базы зарубежного производства
Необходимость постоянного обмена информацией с НПУ
Использование внешней системы позиционирования БЛА
Открытые потоки телеметрии
Отсутствие или ограниченное использование СКЗИ
О&ьекг шиш 11.1
Ключевая информация
Команды управления БЛА и аппаратуры
Данные позиционирования БЛА в пространстве
Компрометация ключей и СКЗИ
Перехват и дешифрование информации
Навязывание ложной информации
Низкая живучесть БЛА
Необходимость информационного взаимодействия с пилотируемыми летательными аппаратами
Специальная информация
Телеметрическая миформация
Рис. 1. Угрозы, уязвимости и информационные ресурсы КБЛА как объекты защиты
Стратегии нарушителя предполагают комплекс мер воздействия на ресурсы КБЛА и в первую очередь представляют угрозу безопасности защищаемой информации. В зависимости от типа стратегии предлагаются следующие критерии оптимальности мер противодействия, представленные в таблице 1.
Таблица 1
Реляционное представление стратегий противника и критериев оптимальности мер противодействия
Уровень Тип стратегии Сценарий выбора реализуемой стратегии нарушителем Критерии оптимальности мер противодействия
Стратегия 1 типа Нарушение конфиденциальности Раскрытие шифров. Нарушение правил шифрования. Компрометация ключей до запуска БЛА или на НПУ. Перехват и статистическая обработка криптограмм. Вскрытие шифра в результате криптоанализа. Дешифрование специальной информации Максимизация ожидаемого безопасного времени работы СКЗИ до взлома подсистемы защиты (Го). Минимизация вероятности раскрытия ключа шифра (Рк). Минимизация вероятности дешифрования специальной информации (Рв).
Стратегия 2 типа Нарушение имитостойкости Перехват и модификация команд управления БЛА. Навязывание ложных команд управления БЛА. Вскрытие алгоритма и ключа обеспечения имито-стойкости. Подавление и навязывание ложных навигационных данных. Минимизация навязывания ложной информации (Рнав) Минимизация вероятности трансформации информации (Ртр)
Стратегия 3 типа Нарушение достоверного информационного взаимодействия Радиоэлектронное подавление команд управления БЛА, телеметрических и навигационных данных. Нарушение правил вхождения в связь. Минимизация вероятности искажения информационного символа (Рош). Минимизация вероятности подавления информации (Рпод. ). Минимизация вероятности необнаруженных искажений (Рнеоб. ) Минимизация времени доведения информации (Гд)
Стратегия 4 типа Нарушение сохранности (работоспособности) подсистем БАС Внедрение средств негласного съема информации и РПВ. Модификация ПО Подмена, уничтожение, хищение наиболее важных компонентов КБЛА. Воздействие на элементы инфраструктуры: электропитание, линии связи и т.д. Минимизация вероятности необнаружения закладочных устройств и несанкционированной модификации ПО (Рнм). Максимизация вероятности восстановления работоспособности устройств КБЛА (Рв)
Нарушение ре-гистрируемости Минимизация вероятности незареги-стрируемости факта воздействия и ошибок в подсистемах КБЛА (Рнр)
Таким образом, в результате проведенных исследований подтверждена актуальность задачи обеспечения информационной безопасности КБЛА, предложены элементы модели угроз безопасности информации. Рассмотренные стратегии, реализуемые нарушителем, предлагается учитывать при разработке научно-методического аппарата рациональной защиты информации с учетом ограниченных ресурсов КБЛА, выделяемых на их защиту, а предложенные критерии оптимальности мер противодействия применять при оценке эффективности комплексной защиты для проектируемых и функционирующих КБЛА.
Литература
1. Манойло А.В. Государственная информационная политика в особых условиях: монография. М. : Изд. МИФИ. 2003. 306 с.
2. Круглов Е. Перспективы развития американских авиационных средств РЭБ и тактика их применения в современных вооруженных конфликтах // Зарубежное военное обозрение № 2 (803). 2014. М: Красная звезда. С. 57-63.
3. Цветнов В.В., Демин В.П., Куприянов А.И. Радиоэлектронная борьба: радиомаскировка и поме-хозащита: Учебное пособие. М.: Изд-во МАИ. 1999. 240 с.
4. Казарьян Б.И. Беспилотные аппараты: способы применения в составе боевых систем / Б.И. Казарьян // Военная мысль. 2012. № 3. С. 21-26.
5. Сашников Т.К. К вопросу обеспечения информационной безопасности беспилотных авиационных систем с летательными аппаратами малого и легкого класса в специализированных АСУ / Сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции «Теоретические и прикладные проблемы развития и совершенствования автоматизированных систем управления военного назначения» [под общ. Ред. В.В. Алейника, К.Е. Легкова, В. Д. Боева и др.; ответст. За вып.: С.В. Чернышев]. СПб.: ВКА имени А.Ф. Можайского. 2013. С. 247-251.
VULNERABILITY ANALYSIS COMPLEXES WITH UNMANNED AERIAL VEHICLES AND CLASSIFICATION OF SECURITY THREATS CIRCULATING INFORMATION IN THEM
Vinokurov Alexander Vladimirovich,
Krasnodar, Russian, VAV73@rambler.ru
Abstract. This article discusses the threats to information security systems with unmanned aerial vehicles ^UAV). Based on the analysis functionality of UAVs and circulating them in the flow of information identified objects of protection and vulnerability ^AV. Results of the study are encouraged to use the system for the development of the methodology of research in the field of information circulating in ^AV. Practical orientation is grounded formation of the requirements specification to design and develop UAV and build protection mechanisms of circulating information in them.
Keywords: information security, complex with unmanned aerial vehicles, threat model. References
1. Manoilo A.V. State information policy in special conditions: monograph. - M.: Publishing house. MEPI, 2003, 306 p.
2. Round E. Prospects for the development of American aviation electronic warfare tactics and their application in contemporary armed conflicts / Foreign Military Review number 2 (803), 2014 M: Krasnay zvezda, pp. 57-63.
3. Tsvetnov V.V., Demin V.P., Kupriyanov A.I. Electronic warfare: deception and anti-jamming: Textbook. M .: Publishing House of the Moscow Aviation Institute, 1999. - 240 p.
4. Kazaryan B.I. Unmanned vehicles: methods of application as part of combat systems / B.I. Kazaryan // Moscow: Voennay misl, 2012, No. 3, pp. 21-26.
5. Sashnikov T.K. On the issue of information security unmanned aircraft systems with small aircraft and light class in specialized ACS / Proceedings of the All-Russian Scientific and Technical Conference "Theoretical and applied problems of development and improvement of automated control systems for military use" / under total. Ed. V.V. Aleynik, K.E. Legkov, V.D. Boev, etc .; otvetst. For MY .: SV Chernyshev. Spb .: MSA named after A.F. Mozhaisky, 2013, pp. 247-251.
Information about author: Vinokurov A.V., doctoral student, Krasnodar Higher Military School named after Army General S.M. Shtemenko.
