CC BY
43
А.Н. Бабкин,
кандидат технических наук, доцент
Л.В. Акчурина,
кандидат технических наук, Воронежский государственный технический университет
ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЗАЩИЩЕННОЙ СЕТИ РАДИОСВЯЗИ
ASSESSMENT OF EFFICIENCY OF FUNCTIONING OF THE PROTECTED NETWORK OF THE RADIO COMMUNICATION
В статье рассматривается показатель эффективности функционирования защищенной сети радиосвязи органов внутренних дел, предложена методика оценки показателя эффективности на основе теории графов.
In article the indicator of efficiency offunctioning of the protected network of a radio communication of law-enforcement bodies is considered, the efficiency indicator assessment technique on the basis of the theory of counts is offered.
Введение. Сети радиосвязи (СРС) органов внутренних дел (ОВД) относятся к сетям связи специального назначения [1]. Важнейшим свойством СРС ОВД, определяющим её качество как системы, функционирующей по своему назначению, является своевременное доведение сообщений до легальных пользователей в реальных условиях эксплуатации. В процессе функционирования СРС ОВД подвержена угрозам информационной безопасности, важнейшей из которых является потеря доступности (угроза блокирования). В связи с этим важным этапом построения СРС ОВД является проведение мероприятий по обеспечению информационной безопасности, предотвращение угрозы блокирования, оценка эффективности функционирования защищенной сети радиосвязи.
Основная часть.
В [2] в качестве показателя эффективности функционирования защищенной СРС ОВД Э(срс) при воздействии угроз информационной безопасности предложено использовать вероятность доведения сообщений до легальных пользователей за время Т(дов)
меньше требуемого значения Т(тр) при обеспечении требуемых показателей качества связи и защищенности информации:
Э
(СРС )
= Р(Т
( дов)
< Т
( тр )
\ > р(тр) ) - Р( эф)
Р
Р,
(Кч )
( ЗИ )
( тр )
- Р( Кч )
( тр )
- Р( ЗИ )
(1)
Рг
где Р (Кч)
и
Г>(тр) _
Р ( к ) — соответственно вероятность обеспечения качества связи и веро-
р( тр) Р(ЗИ )
вероятность за-
ятность обеспечения качества связи требуемая, а Р(зи ) и
щиты информации и вероятность защиты информации требуемая.
При этом можно записать
Р(Кч)(тр) > Р(Пн) х Р(Пд);
Р(ЗИ)(тр) > Р(Пк) х Р(Пц) х Р(Пск) , Р(эф)(тр) > Р(Кч)(тр) х Р(ЗИ)(тр) > Р(Пн) х Р(Пд) х Р(Пк) х Р(Пц) х Р(Пск) , (2)
где Р(Пн), Р(Пд), Р(Пк), Р(Пц) и Р(Пск) — соответственно вероятности обеспечения требуемых значений показателей надежности, доступности, конфиденциальности, целостности и скрытности.
На основании предложенного показателя эффективности была сформирована система показателей, формирующая (1) и состоящая из четырех уровней [2—4].
Первый уровень определяет непосредственно показатель эффективности (1), второй уровень определяет наиболее важные свойства функционирования СРС ОВД, третий уровень включает набор требований по обеспечению эффективности функционирования СРС, четвертый уровень (физический уровень) включает в себя набор параметров, способствующих выполнению соответствующих требований и количественно определяющих свойства СРС ОВД.
Для оценки функционирования защищенной СРС ОВД представим систему формирования показателя эффективности в виде графа (рис. 1).
2-й уровень
3-й уровень
4-й уровень
© ©
Рис. 1. Граф показателя эффективности СРС 95
На рис. 1 У/ — показатель эффективности соответствующего уровня, где i — порядковый номер показателя, ] — порядковый номер уровня формирования показателя эффективности; +1 — веса дуг, определяющие численные значения показателей эффективности, Тд — случайная величина времени доставки сообщений легальным пользователям в отсутствие угроз информационной безопасности; Туиб — случайная величина времени, затрачиваемого СРС на восстановление своей работоспособности при её нарушении вследствие воздействия угроз информационной безопасности; Тзи — случайная величина времени, связанного с реализацией механизмов защиты информации от воздействия угроз.
У представляет собой показатель эффективности функционирования сети радиосвязи в условиях защищенности информации Э(срс).
У12 характеризует качество связи и определяется вероятностью её обеспечения Р(Кч). Показатели, определяющие качество связи, обеспечивают время доставки сообщений легальным пользователям Тд в отсутствие угроз информационной безопасности.
У22 характеризует защиту информации и определяется вероятностью её обеспечения Р(зи). Показатели, характеризующие защиту информации, обеспечивают временя Тзи, связанное с реализацией механизмов защиты информации от воздействия угроз информационной безопасности.
В свою очередь, показатели У12 и У22 влияют на время Туиб , затрачиваемое СРС на восстановление своей работоспособности при её нарушении вследствие воздействия угроз информационной безопасности, и обеспечивают в целом требуемое значение времени доставки сообщений Тдов.
У13, У23 и Уз3 характеризуют такие свойства защищенной СРС ОВД, как доступность, целостность и скрытность информации.
У14, У24, Уз4, У44 и У54 — соответственно показатели надежности Пн, доступности Пд, конфиденциальности Пк, целостности Пц и скрытности Пск [2].
Используя теорию графов, проведем оценку функционирования защищенной СРС ОВД и, в частности, определим вероятность доведения сообщений до легальных пользователей за время меньше требуемого значения при обеспечении требуемых показателей качества связи и защищенности информации (1).
Примем, что значения весов дуг +1 равны численным значениям вероятностей соответствия показателей эффективности требуемым значениям.
Для показателя эффективности У11 вероятность его достижения определяется вероятностью Р(У11).
Имеем
Р(У11) = Р(У12) х Р(У22) , где Р(У12) и Р(У22) — соответственно вероятности обеспечения СРС ОВД показателя качества связи и защиты информации.
В свою очередь
Р(У12) = а12-1 , Р(У22) = а22-1 . Р(У11) = а12-1 х а22-1 .
Вероятность обеспечения СРС ОВД качества связи определяется выражением
Р(У12) = Р(У14) х Р(У13) .
При этом
Р(У14) = аЛ2 , Р(У13) = а13-2 .
Учитывая, что третий уровень определяет свойства защищенной СРС, можно записать:
Р(У13) = Р(У24), Р(У24) = а24-3 , а13-2 = а24-3 , Р(У12) = а14-2 х а24-3 .
Вероятность защиты информации в СРС ОВД Р(У22) будет определяться выражением
Р(У22) = Р(Уз4) х Р(У23) х Р(Уз3) .
В свою очередь
Р(Уз4) = аз4-2 , Р(У23) = аз3-2 , Р(Уз3) = аз3-2 .
Р(У23) = Р(У44) = а44-3 .
Р(Уз3) = Р(У54) = а54-3.
Подставляя значения весов дуг, получим
Р(У22) = а34-2 х а44-3 х аз4-3 .
И окончательно вероятность Р(У11) показателя эффективности (1) будет определяться выражением
Р(У11) = (а14-2 х а24-3 ) х (а34-2 х а44-3 х аз4-3). (3)
Первая группа значений в выражении (3) характеризует качество связи, вторая — защищенность информации.
Анализируя выражение (3), можно отметить, что оно коррелируется с выражением (2). Использование графа позволяет наглядно интерпретировать свойства защищенной СРС ОВД, определить взаимосвязь показателей различного уровня и сформулировать необходимые выводы по обеспечению качества связи и защищенности информации.
Выводы.
На основании предложенной методики оценки эффективности защищенной сети радиосвязи можно сформулировать следующие утверждения:
1. Показатель эффективности функционирования защищенной СРС ОВД должен иметь достаточно простую математическую интерпретацию с набором параметров, определяемых физически в реальных условиях эксплуатации.
2. Для любой СРС ОВД должен существовать ограниченный набор параметров, определяющих качество связи и защищенность информации.
3. Набор параметров, определяющих качество связи и защищенность информации, должен иметь ограниченную область допустимых значений.
4. Весы дуг, определяющие численные значения параметров и участвующие в формировании нескольких показателей эффективности различных уровней, имеют одинаковые значения.
5. Параметры, определяющие качество связи и защищенность информации, независимы друг от друга.
ЛИТЕРАТУРА
1. О связи : федеральный закон от 7 июля 2003 г. № 126-ФЗ // Собрание законодательства РФ. — 2003. — № 28. — Ст. 2895.
2. Бабкин А. Н., Бардаев Э. А. Постановка задачи проектирования защищенных сетей радиосвязи органов внутренних дел // Вестник Воронежского института МВД России. — 2015. — № 3. — С.16— 22.
3. Бабкин А. Н., Солодуха Р. А., Бардаев Э. А. Исследование своевременности доведения сообщений в защищенной сети радиосвязи органов внутренних дел // Вестник Воронежского института МВД России. — 2016. — №1. — С.17— 26.
4. Бабкин А. Н. Методические основы построения защищенных сетей подвижной и фиксированной радиосвязи : монография. — Воронеж: Воронежский институт МВД России, 2016. — С. 187.
REFERENCES
1. O svyazi : federalnyiy zakon ot 7 iyulya 2003 g. # 126-FZ // Sobranie zakono-datelstva RF. — 2003. — # 28. — St. 2895.
2. Babkin A. N., Bardaev E. A. Postanovka zadachi proektirovaniya zaschischennyih setey radiosvyazi organov vnutrennih del // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. —
2015. — # 3. — S.16— 22.
3. Babkin A. N., Soloduha R. A., Bardaev E. A. Issledovanie svoevremennosti dovede-niya soobscheniy v zaschischennoy seti radiosvyazi organov vnutrennih del // Vestnik Voro-nezh-skogo instituta MVD Rossii. — 2016. — #1. — S.17— 26.
4. Babkin A. N. Metodicheskie osnovyi postroeniya zaschischennyih setey podvizhnoy i fiksirovannoy radiosvyazi : monografiya. — Voronezh: Voronezhskiy institut MVD Rossii,
2016. — S. 187.
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Бабкин Александр Николаевич. Доцент кафедры информационной безопасности. Кандидат технических наук, доцент.
Воронежский институт МВД России.
E-mail: [email protected]
Россия, 394065, г. Воронеж, проспект Патриотов, 53. Тел. (473) 200-52-44.
Акчурина Людмила Васильевна. Доцент кафедры прикладной математики и механики. Кандидат технических наук.
Воронежский государственный технический университет.
E-mail: [email protected].
Россия, г. Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84. Тел. (473) 276-99-49.
Babkin Alexander Nicolayevich. Associate Professor of the chair of Information Security. Candidate of Technical Sciences, Assistant Professor
Voronesh Institute of the Ministry of Interior of Russia.
E-mail: [email protected]
Work address: Russia, 394065, Voronezh, Prospect Patriotov, 53. Tel. (473) 200-52-44.
Akchurina Lyudmila Vasilyevna. Associate Professor of the chair of Applied Mathematics and Mechanics. Candidate of Technical Sciences.
Voronezh State Technical University.
E-mail: [email protected].
Work address: Russia, Voronezh, 20-letiya Oktyabrya Str., 84. Tel. (473) 276-99-49.
Ключевые слова: сеть радиосвязи; информационная безопасность; защита информации; показатель эффективности; вероятность.
Key words: network of a radio communication; information security; information security; efficiency indicator; probability.
УДК 621.396.62
