tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2021-7-4-31-42tuzsut-209Research ArticleЭЛЕКТРОНИКА, ФОТОНИКА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И СВЯЗЬELECTRONICS, PHOTONICS, INSTRUMENTATION AND COMMUNICATIONSИмитационная модель противоборства организованного злоумышленника и системы обеспечения информационной безопасности при реализации атаки на систему управления сетью тактовой сетевой синхронизацииA Simulation Model of the Confrontation between an Organized Attacker and an Information Security System in the Implementation of an Attack on a Network Management System of Clock Network Synchronizationhttps://orcid.org/0000-0002-1578-2629КанаевА. К.KanaevA.

доктор технических наук, профессор, заместитель генерального директора по спецпроектам ЗАО «Институт телекоммуникаций», профессор кафедры «Электрическая связь» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I

Санкт-Петербург, 194100, Российская Федерация

Санкт-Петербург, 190031, Российская Федерация

St. Petersburg, 194100, Russian Federation

St. Petersburg, 190031, Russian Federation

Kanaev@itian.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4622-9161ОпаринЕ. В.OparinE.

кандидат технических наук, инженер I категории отдела связи «Гипротранссигналсвязь» – филиал АО «Росжелдорпроект»

Санкт-Петербург, 192007, Российская Федерация

St. Petersburg, 192007, Russian Federation

OnapuH@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-3380-506XОпаринаЕ. В.OparinaE.

кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры «Механика и прочность материалов и конструкций» Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I

Санкт-Петербург, 190031, Российская Федерация

St. Petersburg, 190031, Russian Federation

sirayaekaterina@mail.ruЗАО «Институт телекоммуникаций»; Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра IРоссияInstitute of Telecommunications, CJSC; Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityRussian Federation«Гипротранссигналсвязь» – филиал АО «Росжелдорпроект»РоссияGiprotranssignalsvyaz ‒ branch of Roszheldorproekt, JSCRussian FederationПетербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра IРоссияEmperor Alexander I St. Petersburg State Transport UniversityRussian Federation202128122021743142Copyright © Канаев А.К., Опарин Е.В., Опарина Е.В., 20212021Канаев А.К., Опарин Е.В., Опарина Е.В.Kanaev A., Oparin E., Oparina E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/209

В данной статье приводится обзор взаимодействия противоборствующих сторон и основных этапов конфронтации организованного злоумышленника и системы обеспечения информационной безопасности при реализации атаки на систему управления сетью тактовой сетевой синхронизации. Разработана имитационная модель, отражающая все этапы борьбы, позволяющая в зависимости от ресурсов организованного злоумышленника и системы обеспечения информационной безопасности получать вероятностно-временные характеристики результатов противоборства. Проведено моделирование при различных сценариях организации атаки на всех этапах противоборства, начиная от подавляющего преимущества организованного злоумышленника и заканчивая подавляющим преимуществом системы обеспечения информационной безопасности. Полученные результаты в общем случае могут быть использованы администраторами информационной безопасности и сетевыми администраторами для внесения корректив в стратегию организации защиты системы управления сетью тактовой сетевой синхронизации.

This article provides an overview of the interaction between the warring parties and the main stages of the confrontation between the organized attacker and the information security system in the implementation of an attack on the network management system of clock network synchronization. A simulation model has been developed that reflects all stages of the struggle, which allows, depending on the resources of an organized attacker and the information security system, to obtain probabilistic and temporal characteristics of the results of the confrontation. Simulation has been carried out for various scenarios of organizing an attack at all stages of the confrontation, from the overwhelming advantage of an organized malefactor to the overwhelming advantage of an information security system. The results obtained in the general case can be used by security administrators and network administrators to make adjustments to the strategy of organizing the protection of the network management system of clock network synchronization.

сеть тактовой сетевой синхронизациителекоммуникационная системасистема управленияатакауязвимостьзлоумышленниксистема обеспечения информационной безопасностиclock network synchronization networktelecommunication systemcontrol systemattackvulnerabilityattackerinformation security systemReferencesДавыдкин П.Н., Колтунов М.Н., Рыжков А.В. Тактовая сетевая синхронизация. М.: Эко-Трендз, 2004. 205 с.Davydkin P.N., Koltunov M.N., Ryzhkov A.V. Clock Network Synchronization. Moscow: Eco-Trends Publ.; 2004. 205 p. (in Russ.)Канаев А.К., Опарин Е.В. Предложения по построению интеллектуальной системы поддержки принятия решений по управлению сетью тактовой сетевой синхронизации // Труды учебных заведений связи. 2017. Т. 3. № 4. С. 43‒53.Kanaev A., Oparin E. Proposals for Intellectual System Construction of Support of Decision-Making Management of Network Synchronization. Proc. of Telecom. Universities. 2017;3(4):43‒53. (in Russ.)Буренин А.Н., Курносов В.И. Теоретические основы управления современными телекоммуникационными сетями. М.: Наука, 2011. 464 с.Burenin A.N., Kurnosov V.I. Theoretical Foundations of Modern Telecommunication Networks Management. Moscow: Nauka Publ.; 2011. 464 p. (in Russ.)Канаев А.К., Опарин Е.В, Сахарова М.А. Полумарковская модель действий злоумышленника при атаке на систему управления сетью тактовой сетевой синхронизации // Информация и космос. 2020. № 4. С. 46‒56.Kanaev A.K., Oparin E.V., Sakharova M.A. Semi-Markov Model of an Attacker's Actions in an Attack on a Network Management System of Clock Network Synchronization. Information and Space. 2020;4:46‒56. (in Russ.)Коцыняк М.А., Осадчий А.И., Коцыняк М.М., Лаута О.С., Дементьев В.Е., Васюков Д.Ю. Обеспечение устойчивости информационно-телекоммуникационных сетей в условиях информационного противоборства. СПб.: ЛО ЦНИИС, 2014. 126 с.Kotsynyak M.A., Osadchiy A.I., Kotsynyak M.M., Lauta O.S., Dementyev V.E., Vasyukov D.Yu. Ensuring the Stability of Information and Telecommunication Networks in the Context of Information Confrontation. St. Petersburg: Leningrad Branch of the Central Research Institute of Communications Publ.; 2014. 126 p. (in Russ.)Бирюков А.А. Информационная безопасность: защита и нападение. М.: ДМК Пресс, 2017. 434 с.Biryukov A.A. Information Security: Defense and Attack. Moscow: DMK Press Publ.; 2017. 434 p. (in Russ.)Ефремов М.А., Калуцкий И.В., Таныгин М.О., Фрундин А.Г. Обзор подходов к определению актуальных угроз информации телекоммуникационным системам и предложения по их совершенствованию // Телекоммуникации. 2017. № 5. С. 27‒33.Yefremov M.A., Kalutskiy I.V., Tanygin M.O., Frundin A.G. Approach Review for Actual Threat Allocation for Telecommunication System Information and Suggestions for System Improvement. Telecommunications. 2017;5:27‒33. (in Russ.)Киселева М.В. Имитационное моделирование систем в среде AnyLogic. Екатеринбург: УГТУ – УПИ, 2009. 88 с.Kiseleva M.V. Simulation Modeling of Systems in the Anylogic Environment. Ekaterinburg: Ural State Technical University Publ.; 2009. 88 p. (in Russ.)Лимановская О.В., Алферьева Т.И. Моделирование производственных процессов в AnyLogic 8.1: лабораторный практикум. Екатеринбург: Издательство Уральского университета, 2019. 136 с.Limanovskaya O.V., Alferieva T.I. Modeling Production Processes in AnyLogic 8.1: Laboratory Practice. Yekaterinburg: Ural Federal University Publ.; 2019. 136 p. (in Russ.)Zedan A. El-Farra, N.H. A machine-learning approach for identification and mitigation of cyberattacks in networked process control systems // Chemical Engineering Research and Design. 2021. Vol. 176. PP. 102–115. DOI:10.1016/j.cherd.2021.09.016Zedan A. El-Farra, N.H. A machine-learning approach for identification and mitigation of cyberattacks in networked process control systems. Chemical Engineering Research and Design. 2021;176:102–115. DOI:10.1016/j.cherd.2021.09.016Khazaei J. Cyberattacks with limited network information leading to transmission line overflow in cyber–physical power sys-tems // Sustainable Energy, Grids and Networks. 2021. Vol. 27. DOI:10.1016/j.segan.2021.100505Khazaei J. Cyberattacks with limited network information leading to transmission line overflow in cyber–physical power systems. Sustainable Energy, Grids and Networks. 2021;27. DOI:10.1016/j.segan.2021.100505Kothenko I., Saenko I., Lauta O., Karpov M. Methodology for Management of the Protection System of Smart Power Supply Networks in the Context of Cyberattacks // Energies. 2021. Vol. 14. Iss. 18. DOI:10.3390/en14185963Kothenko I., Saenko I., Lauta O., Karpov M. Methodology for Management of the Protection System of Smart Power Supply Networks in the Context of Cyberattacks. Energies. 2021;14(18). (in Russ.) DOI:10.3390/en14185963Саенко И.Б., Лаута О.С., Карпов М.А., Крибель А.М. Модель угроз ресурсам ИТКС как ключевому активу критически важного объекта инфраструктуры // Электросвязь. 2021. № 1. С. 36–44. DOI:10.34832/ELSV.2021.14.1.004Saenko I.B., Lauta O.S., Karpov M.A., Kribel A.M. Model of Threats to Information and Telecommunication Network Resources as a Key Asset of Critical Infrastructure. Electrosvyaz. 2021;1:36–44. (in Russ.) DOI:10.34832/ELSV.2021.14.1.004Котенко И., Саенко И., Лаута О., Крибель А. Метод раннего обнаружения кибератак на основе интеграции фрактального анализа и статистических методов // Первая миля. 2021. № 6(98). С. 64–71. DOI:10.22184/2070-8963.2021.98.6.64.70Kothenko I., Saenko I., Lauta O., Kribel A. The Method of Early Detection of Cyber Attacks Based on Integration of Fractal Analysis and Statistical Methods. Last mile. 2021;6(98):64–71. (in Russ.) DOI:10.22184/2070-8963.2021.98.6.64.70Буйневич М.В., Покусов В.В., Израилов К.Е. Модель угроз информационно-технического взаимодействия в инте-грированной системе защиты информации // Информатизация и связь. 2021. № 4. С. 66–73. DOI:10.34219/2078-8320-2021-12-4-66-73Buinevich M.V., Pokussov V.V., Izrailov K.E. Threats Model of Information and Technical Interaction in the Integrated Information Protection System. Informatizaciya i svyaz. 2021;4:66–73. (in Russ.) DOI:10.34219/2078-8320-2021-12-4-66-73Буйневич М.В., Власов Д.С. Аналитическим обзор моделей инсайдеров информационных систем // Информатизация и связь. 2020. № 6. С. 92–98.Buinevich M.V., Vlasov D.S. Analytical Review of Models of Information Systems. Informatizaciya i svyaz. 2020;6:–98. (in Russ.)–98. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.