CC BY
2
ОБСУЖДЕНИЕ текущего состояния безопасности
КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ И СТРАТЕГИИ ТЕХНИЧЕСКОГО
РЕГУЛИРОВАНИЯ
Ли Шуцзя1, студент
Цзинь Чжи2, канд. филол. наук, доцент
Международный инженерный институт Шэньянского политехнического университета и Томского политехнического университета 2Шэньянский политехнический университет (КНР, г. Шэньян)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-9-3-89-93
Аннотация. В статье рассматриваются основные показатели, которые используются для оценки текущего состояния безопасности компьютерных сетей. Автор статьи изучил основные требования к показателям в системе защищенности компьютерной сети. Автор статьи разработал модель системы оценки защищенности и поддержки принятия, которая позволяет оценивать ситуацию по безопасности компьютерных сетей и осуществлять разработку рекомендаций в стратегии технического регулирования информационной безопасности.
Ключевые слова: безопасность, информационная безопасность, компьютерные сети, безопасность компьютерных сетей, показатели безопасности.
В настоящее время есть много научных исследований, которые посвящены анализу основных показателей защищенности компьютерных сетей для оценки их безопасности. Несмотря на большое число исследований, в них чаще рассматриваются лишь отдельные показатели, а учет разных информационных типов по безопасности не проводится. В исследовании А. Mayer, к примеру, проводится оценка показателей, которые определены по данным о характеристиках и составе ключевых объектов компьютерной сети (характеристика сети, которая учитывает сведения об уязвимостях, характеристика сети с позиции приложений, характеристика хостов сети) [9].
В свою очередь, в научных трудах J. Cangussu, P. Kolan, R. Dantu, J. Araujo, F. Cuppens и других исследователей проводится исследователей показателей, которые рассчитываются на основе графов атак [3, c. 87; 5, c. 120]. Исследователи отмечают, что такие показатели (вероятность/потенциал атаки, атрибуты атакующего, уровень его навыков) предоставляют непосредственную возможность для получения сведений дополнительного характера о вероятных дальнейших шагах атаку-
ющего, с учетом существующих уязвимо-стей системы [Там же].
В исследованиях H. Debar, F. Cuppens, N. Cuppens-Boulahia, N. Kheir рассматривались показатели, которые определяются на основе графов зависимостей сервисов. Ученые пишут, что анализ таких показателей позволяет выявить и оценить распространение ущерба в компьютерной сети [6, c. 630].
Ряд зарубежных исследователей (L. Khan, E. Al-Shaer, M.S. Ahmed, S. Jajodia, L. Wang и др.) исследует показатели, которые непосредственно отражают возможность атак нулевого дня (k-безопасность нулевого дня, вероятностная мера уязвимости [2, c. 1560; 10, c. 580].
В работе J.M. Wing, P.K. Manadhata для осуществления оценки уровня защищенности компьютерной системы предлагается применять такой показатель, как «поверхность атаки» [8, c. 374], а исследователи J. Cangussu, P. Kolan, R. Dantu для такой оценки предлагают использовать показатель «уровень риска» [3, c. 90].
Еще одну систему показателей предлагают P. Martini, C. Thul и M. Jahnke - показатели, которые отражают выигрыш и потери при отказе от реагирования или непо-
средственном внедрении (затраты на реагирование, результативность реагирования, ожидаемые потери и пр.) [4, с. 1038].
В настоящей статье автор опирается на показатели, описанные в работе В.С. Богданова, М.В. Степашкина и И.В. Котенко. Исследователи предложили объединить показателей в единую систему, которая направлена на результативную поддержку в принятии соответствующих решений по контролю инцидентов, нарушающих в компьютерной сети информационную безопасность [1, с. 13].
И.В. Котенко в собственных трудах выделял основные требования к показателям в системе защищенности компьютерной сети, а именно:
- принятие во внимание основных событий в системе показателей защищенности для анализа и оценки текущей ситуации;
- анализ и оценка при реагировании на соответствующие инциденты выигрыша;
- установление профиля атакующего субъекта, целей атаки, а также основных возможностей по реализации соответствующих атак;
- оценка уровня вероятного ущерба и потенциала атаки;
- возможность определения самых уязвимых мест в рассматриваемой системе [1].
В свою очередь для осуществления результативной оценки защищенности требуется проводить оценку рисков в принятии решений по реагированию, учитывать основные требования протоколов и стандартов в сфере информационной компьютерной безопасности.
Кроме того, требуется принимать во внимание и требования нефункционального характера к алгоритмам расчета рассматриваемых показателей, а именно: обоснованность и оперативность.
Принимая во внимания рассмотренные требования, автор разработал систему показателей защищенности, который включает в себя следующие уровни:
1. Топологический уровень. На данном уровне показатели опираются на информационные данные о характеристиках и составе компьютерной сети. На основе
анализа таких данных происходит выделение критичных мест системы показателей защищенности: ценность хоста для бизнеса, уязвимость хоста к атакам нулевого дня, процент систем без критичных уязви-мостей, внешняя и внутренняя критичность, слабость и уязвимость хоста.
На рассматриваемом уровне интегральный показатель риска устанавливается с помощью показателей уязвимости и критичности хостов, которые не принимают во внимание вероятные маршруты сетевых атак.
2. Уровень графа атак. На данном уровне осуществляется ввод информации дополнительного характера о взаимосвязях уязвимостей в компьютерной сети. После ввода соответствующей информации происходит построение вероятных маршрутов атак, которые непосредственно объединены в граф [7, с. 616]. К показателям данного уровня, прежде всего, относятся: затраты на осуществление реагирования, стоимостный ущерб от атаки, потенциал атаки с учетом нулевого дня, ущерб от осуществленной атаки, потенциал атаки, а также критичность действий в атаке.
Важно подчеркнуть, что для того, чтобы определить вероятность атаки, требуется преобразовать граф атак в граф уязви-мостей. Вершины последнего графа будут отражать уязвимости, а переходы между уязвимостями будут отражать дуги.
Интегральным показателем риска на данном уровне будет и критичность хоста, и вероятность осуществления результативной атаки на хост.
3. Уровень атакующего. На данном уровне осуществляется ввод информационных сведений, которые непосредственно связаны с разными моделями атакующего, в частности: цель, уровень навыков, положение в системе. Основными показателями, которые определяются на данном уровне, являются:
- профильный потенциал атаки;
- затраты на реагирование профильного характера;
- стоимостный профильный ущерб от осуществленной атаки;
- профильный потенциал атаки с учетом нулевого дня;
- уровень навыков атакующего.
4. Уровень событий. На данном уровне осуществляет учет информационных данных о событиях в компьютерной сети при вычислении соответствующих показателей. Основными показателями уровня событий являются:
- динамический потенциал атаки;
- затраты на реагирование динамического характера;
- стоимостный динамический ущерб от осуществленной атаки;
- динамический потенциал атаки с учетом нулевого дня;
- возможный уровень навыков атакующего;
- динамический уровень навыков атакующего;
- позиция атакующего.
С помощью рассматриваемого уровня можно отражать ситуацию защищенности в виде соответствующего профиля атакующего и профиля атаки.
5. Интегральный уровень. На данном уровне происходит определение уровня риска на основе анализа данных с предыдущих уровней, а также выработка соответствующих рекомендаций.
Таким образом, схематически архитектура системы оценки защищенности и поддержки принятия решений может быть представлена следующим образом (рис. 1).
Рис. 1. Модель системы оценки защищенности и поддержки принятия
Итак, система оценки защищенности и принятия решений включает в себя следующие подсистемы: оценка защищенности, выбор противодействующих мер. Первая подсистема включает в себя совокупность алгоритмов для оценки уровня защищенности, а также отражение последовательностей происходящих атак на граф. Вторая подсистема, как следует справедливо отметить, генерирует основные рекомендации по разработке и реализации мер противодействия на основе полученных и проанализированных показателей.
Таким образом, рассмотренный подход к оценке безопасности компьютерных се-
Библиографический список
1. Котенко И. В., Степашкин М. В., Богданов В. С. Архитектуры и модели компонентов активного анализа защищенности на основе имитации действий злоумышленников // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. - 2006. - № 2. - С. 7-24.
2. Ahmed M. S., Al-Shaer E., Khan L. A novel quantitative approach for measuring network security // Proc. of the 27th Conf. on Computer Communications (INFOCOM'08). - Phoenix, Arizona, 2008. - P. 1957-1965.
3. Dantu R., Kolan P., Cangussu J. Network risk management using attacker profiling // Security and Communication Networks. - 2009. - Vol. 2, № 1. - P. 83-96.
4. Jahnke M., Thul C., Martini P. Graph-based metrics for intrusion response measures in computer networks // IEEE Workshop on Network Security. - 2007. - P. 1035-1042.
5. Kanoun W., Cuppens-Boulahia N., Cuppens F., Araujo J. Automated reaction based on risk analysis and attackers skills in intrusion detection systems // Proc. of the 3rd Intern. Conf. on Risks and Security of Internet and Systems (CRiSIS'08). - Toezer, Tunisia, 2008. - P. 117-124.
6. Kheir N., Cuppens-Boulahia N., Cuppens F., Debar H. A service dependency model for cost-sensitive intrusion response // Proc. of the 15th European Symp. on Research in Computer Security (ESORICS'10). - Athens, Greece, 2010. - P. 626-642.
7. Kotenko I., Chechulin A. Computer attack modeling and security evaluation based on attack graphs // IEEE 7th Intern. Conf. on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS'2013). Berlin, Germany, 12-14 Sept., 2013. -P. 614-619.
8. Manadhata P. K., Wing J. M. An attack surface metric // IEEE Transact. on Software Engineering, 2010. - P. 371-386.
9. Mayer A. Operational Security Risk Metrics: Definitions, Calculations, Visualizations // Metricon 2.0. CTO RedSeal Systems, 2007.
10. Wang L., Singhal A., Jajodia S., Noel S. k-zero day safety: measuring the security risk of networks against unknown attacks // Proc. of the 15th European Conf. on Research in Computer Security. - Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag, 2010. - P. 573-587.
тей, а также стратегии технического регулирования по выработке мероприятий противодействия атакам на компьютерную сеть базируется на системе показателей защищенности. На основе разработанного подхода автор статьи разработал модель системы оценки защищенности и поддержки принятия, которая позволяет оценивать ситуацию по безопасности компьютерных сетей и осуществлять разработку рекомендаций в стратегии технического регулирования информационной безопасности.
DISCUSSION OF THE CURRENT STATE OF COMPUTER NETWORK SECURITY AND TECHNICAL REGULATION STRATEGY
Li Shujia1, Student
Jin Zhi2, Candidate of Philological Sciences, Associate Professor
international Engineering Institute of Shenyang Polytechnic University and Tomsk Polytechnic University 2Shenyang Polytechnic University (China, Shenyang)
Abstract. The article discusses the main indicators that are used to assess the current state of computer network security. The author of the article has studied the basic requirements for indicators in the security system of a computer network. The author of the article has developed a model of the security assessment and acceptance support system, which allows assessing the security situation of computer networks and developing recommendations in the strategy of technical regulation of information security.
Keywords: security, information security, computer networks, computer network security, security indicators.
