Статья: Разработка методики анализа устойчивости объектов ЗОКИИ к компьютерным атакам путем моделирования с использованием концепции сетей Петри (2024)

В современном мире, где информационные технологии пронизывают все аспекты нашей жизни, обеспечение информационной безопасности становится одной из ключевых задач. В этом контексте математическая статистика играет фундаментальную роль, предоставляя мощные инструменты и методы для анализа, моделирования и принятия решений в области информационной безопасности. Цель исследования (Purpose): целью исследования было произвести сравнительный анализ математических методов для проверки двух выборок при мониторинге информационных систем. Результаты (Results): были рассмотрены два математических критерия: критерий Розенбаума и критерий Манна-Уитни. Для расчётов критериев Розенбаума/Манна-Уитни были взяты две экспериментальные модели сети: эталонная модель и модель с отклонениями в количестве пропускаемого трафика. По результатам расчётов критерий Манна-Уитни оказался наиболее более точным. Для специалиста информационной безопасности важна точность обнаружения несанкционированного доступа в информационную систему, для того чтобы предпринять наиболее эффективные меры по защите данных обрабатываемых и хранящихся в системе. Исходя из вышеизложенного был сделан вывод о том, что критерий Манна-Уитни зарекомендовал себя как лучший из рассмотренных критериев, что может служить рекомендацией к использованию с целью повышения общего уровня информационной безопасности. Практическая значимость (Practical relevance): результаты исследования, проводимого в данной статье могут быть использованы специалистами по информационной безопасности любой организации для построения наиболее эффективной системы защиты информации. Обсуждение (Discussion): в качестве дальнейшего исследования можно расширить количество математических методов для проведения более широкого сравнительного анализа

В статье проводится анализ корреляционных свойств последовательностей, применяемых при построении информационных и служебных символов кадров или пакетов систем связи и передачи данных. Цель исследования: состоит в определении оптимальных последовательностей для построения синхросигналов, преамбул, служебных сигналов, маркирующих начало кадра, либо используемых для получения характеристик канала связи. Методы: методы многоуровневого синтеза сложных технических систем; модели и методы теории статистической теории связи; методы цифровой обработки сигналов; методы объектно-субъектного описания информационно-телекоммуникационных систем. Результаты: осуществлено доказательство того, что корреляционные характеристики исследуемых последовательностей, такие, как апериодическая автокорреляционная функция и отношение величины модуля главного лепестка автокорреляционной функции к максимуму боковых лепестков определяются формулами построения последовательностей; для всех многофазных последовательностей (в статье - Задова - Чу, Фрэнка) значения этих характеристик всегда превышают значения подобных характеристик двоичных и псевдослучайных последовательностей. В статье приведены результаты исследований корреляционных свойств последовательностей CAZAC (Constant Amplitude Zero AutoCorrelation - многофазные последовательности c циклической δ-корреляцией), псевдослучайных и M-последовательностей. Составлены сравнительные таблицы, приведены графики для исследуемых последовательностей с одинаковым числом элементов: n=9, 16, 25, 36, 49 - число элементов равно квадрату целого числа, что характерно для построения последовательностей Фрэнка; а также n=11, 19, 51 - для исследуемых псевдослучайных последовательностей, Задова - Чу и n=7, 15, 31 для исследуемых M-последовательностей. Последовательности выбирались по правилу взаимопростых чисел n и параметров последовательностей. Практическая значимость: Результаты анализа корреляционных свойств последовательностей, применяемых при построении информационных и служебных символов кадров или пакетов систем связи и передачи данных способствуют развитию новых алгоритмов построения корреляционных систем синхронизации во временной области обработки. Применение CAZAC последовательностей для построения циклических и апериодических корреляционных функций, пиковые значения которых маркируют начало символа, кадра, такта информационных данных, позволяют повысить скорость и точность тактовой, символьной, кадровой синхронизации в технологиях связи LTE, WiMAX, низкоорбитальных систем спутниковой связи и систем 5G поколения. Обсуждение. В продолжении исследований корреляционных свойств рассмотренных последовательностей обозначается проблема выбора последовательности с заданным количеством элементов, либо конкатенации нескольких последовательностей с хорошими корреляционными свойствами для получения заданной длины;

в работе рассматриваются различные подходы к решению задачи нахождения на эйлеровых графах эйлеровых маршрутов, которые проходят один раз через все ребра графа, и гамильтоновых маршрутов на гамильтоновых графах, которые проходят один раз через все вершины графа. Расчет эйлеровых или гамильтоновых маршрутов является научной задачей, которая имеет теоретическое и практическое значение. Теоретическое значение обусловлено отсутствием в литературе информации о формуле числа этих маршрутов и методах нахождения всех маршрутов на эйлеровых и гамильтоновых графах. Практическое значение обусловлено известным фактом, что на этих графах число маршрутов быстро увеличивается с ростом числа вершин и ребер, что позволяет использовать эти маршруты для организации разнообразных схем группового мониторинга БПЛА на местности по реперам, которые соединены отрезками между собой, как ребрами, и образуют эйлеровы или гамильтоновы графы. Имея в распоряжении все или большое множество маршрутов можно выделить из них маршруты наибольшего или максимального мониторинга, на которых возможен групповой полет наибольшего или максимального количества БПЛА, безопасно двигающихся в группе с интервалом в одно или несколько ребер графа таким образом, чтобы исключить возможность одновременного нахождения в одинаковых вершинах или на ребрах двух и более аппаратов. Определение таких маршрутов имеет важное практическое значение для обеспечения наиболее плотного и непрерывного мониторинга на местности, где расположены реперы. Постановка задачи: на основе разработанных в работе методов определить все или большое множество эйлеровых или гамильтоновых маршрутов и определить маршруты наибольшего и максимального мониторинга. При этом использовать полиномиальные алгоритмы по времени счета для графов средней и большей размерности. Методы: определение эйлеровых и гамильтоновых маршрутов для графов малой размерности с помощью метода полного перебора, для графов средней размерности с помощью метода редукции и мозаики. Результаты: вычисление всех или большого множества эйлеровых или гамильтоновых маршрутов и определение из них маршрутов наибольшего или максимального мониторинга. Практическая значимость: множество всех или большая часть эйлеровых или гамильтоновых маршрутов могут быть использованы в алгоритмах одиночного или группового полета БПЛА для организации плотного и непрерывного мониторинга по реперам на местности с соблюдением условий безопасного полета с интервалом в одно и более ребер друг за другом. Адаптирование методов перебора, редукции и мозаики программными средствами в бортовых алгоритмах БПЛА позволит рассчитывать оперативно множество маршрутов максимального и наибольшего мониторинга в ходе полета или заблаговременно в предполетной подготовке.

В статье рассматриваются вопросы потребления электроэнергии в сети «Умного дома» с технологией Wi-Fi. Шлю-зом в сети выступает мобильный телефон, оконечными устройствами являются датчики расстояния, температуры и влажности, атмосферного давления. Постановка задачи: на основе подбора времени работы системы и времени между опросами оконечных узлов сети необходимо оптимизировать энергопотребление шлюза сети. Методы: на основе анализа переданного тра-фика, предложен линейный алгоритм оптимизации энергопотребления шлюза сети с подбором времени между опросами. Результаты: были выбраны протоколы передачи данных на разных участках взаимодействия сети, для двух режимов работы системы. Рассматриваются режим с прерыванием (соединение прерывается на время бездействия датчиков) и режим без пре-рывания работы. Выполнены расчеты числа переданных полезных и служебных пакетов данных в зависимости от параметров датчиков и времени работы сети. Проанализировано число передаваемых пакетов данных с учетом времени между опросами. Приведены графики зависимости объема передаваемых данных от времени передачи. Выполнено сравнение расчетных дан-ных с экспериментальными. Уменьшение энергопотребления шлюза достигнуто за счет подбора времени между опросами дат-чиков сети. При изменении времени между опросами объем трафика изменятся обратно пропорционально времени между опросами. Практическая значимость: применение алгоритма линейного программирования для оптимизации энергопотребления шлюза системы Интернета вещей обеспечивает снижение потребления энергии на 22%. Обсуждение: достоинства предложенного подхода состоит в возможности оптимизации энергопотребления сети Интернета вещей с применением алгоритма линейного программирования с учетом времени опроса датчиков и переданного трафика.