Надежность систем физической защиты объекта информатизации

Размещено на http://www.allbest.ru/

Надежность систем физической защиты объекта информатизации

Бурькова Е.В.

В современных условиях конкуренции и постоянно меняющихся угроз безопасности обеспечение надежности функционирования системы физической защиты объектов информатизации является актуальной задачей. Оценка надежности системы физической защиты входит в процесс аудита уровня защищенности контролируемого объекта. В связи с этим важной и актуальной является задача построения алгоритмов вычисления показателей надежности системы физической защиты.

Системы физической защиты представляют собой совокупность физических, инженерно-технических, организационных мероприятий и действий подразделений охраны, предназначенных для защиты объекта от несанкционированных действий нарушителя (предотвращения диверсий или хищений носителей конфиденциальной информации и материальных средств). Основными функциями физической защиты является обнаружение проникновения, задержка и нейтрализация нарушителя. В соответствии с этим в состав системы физической защиты входят следующие функциональные подсистемы:

? охранной сигнализации;

? контроля и управления доступом;

? теленаблюдения;

? оперативной связи и оповещения;

? электропитания, освещения.

Под надежностью физической защиты понимают обеспечение требуемого уровня безопасности объекта независимо от внешних и внутренних воздействий. Надежность защиты обеспечивается при условии безотказной работы средств системы защиты. Методы и средства физической защиты должны надежно перекрывать возможные пути несанкционированного доступа к охраняемым ресурсам, независимо от формы их представления, языка выражения и вида физического носителя. Неисправности и сбои в работе технических средств защиты могут привести к высоким ущербам для защищаемого объекта. Ложные срабатывания средств защиты при отсутствии угрозы менее опасны, однако они способствуют ослаблению бдительности персонала охраны [1].

В соответствии с теорией надежности технических систем основными показателями являются вероятность безотказной работы, время наработки на отказ, интенсивность отказов, коэффициент готовности, коэффициент восстанавливаемости и другие. В применении к системе физической защиты при выборе показателей надежности необходимо выполнить следующие требования: физическая защита информатизация вероятностный

? показатель должен иметь определенный физический смысл;

? должна быть обеспечена возможность его количественной оценки;

? показатель должен иметь форму для вычисления результирующей оценки надежности системы;

? должен быть разработан алгоритм оценки данного показателя;

? показатель должен отражать какую-либо из значимых сторон функционирования системы физической защиты (СФЗ) [4].

Исследования надежности систем физической защиты проводились многими учеными. Дурденко В.А., Рогожин А.А. провели математическое моделирование охранной телевизионной системы, в качестве показателя надежности ими использованы время наработки на отказ каждого прибора (из технической документации), время восстановления работоспособного состояния оборудования (определяется методом испытаний), комплексный показатель - коэффициент готовности к выполнению целевой функции. В основе расчета проводилось разработка схемы функциональной целостности системы охранного телевидения и построение логической математической модели работоспособности этой системы [2]. В работе Пономарева А.А. в качестве показателей надежности системы защиты рассматриваются отказы (сбои) технических и программных средств обеспечивающих защиту информации и вероятность нахождения злоумышленником уязвимостей в системе защиты информации. Для исследования строится графовая модель, в качестве результата анализа надежности определяется время преодоления нарушителем средств защиты [5]. В работе Мельникова А.В. рассчитан вероятностный критерий оценки надежности элемента системы физической защиты, основанный на учете уровня возможной угрозы проникновения и способности системы защиты выполнять свои функции. Вероятность безотказной работы элемента защиты за время t есть функция надежности. Для решения поставленных задач в работе использовались теория вероятностей и математическая статистика, теория надежности, теория графов, комбинаторный анализ, методы математического моделирования.

При разработке математической модели оценки надежности системы физической защиты объекта информатизации используется логико-вероятностный метод, основные этапы метода:

- ввод исходных данных;

- построение схемы функциональной целостности;

- формулирование критериев функционирования, параметров элементов подсистем;

- построение структурной схемы системы физической защиты с учетом разделения на подсистемы и связи между ними;

- определение перечня показателей надежности;

- построение формализованной модели расчета показателей надежности;

- проведение вычислительного эксперимента по расчету оцениваемых показателей надежности.

Определяется перечень функций системы физической защиты, к которым предъявляются требования с точки зрения надежности, определяется состав технических средств, участвующих в реализации функций СФЗ. Строится структурно-логическая схема расчета надежности, которая состоит из последовательно-параллельно соединенных технических средств, участвующих в реализации функций СФЗ.

Безотказность - это свойство системы сохранять работоспособность в течение требуемого интервала времени непрерывно без вынужденных перерывов.

При расчете показателей принимаются допущения:

- вероятность безотказной работы СФЗ в течение времени t не зависит от момента начала работы;

- функция распределения времени наработки на отказ и времени восстановления подчиняется экспоненциальному закону;

- контроль состояния технических средств СФЗ непрерывный;

- обслуживание осуществляется при неограниченном восстановлении.

Анализ показателей надежности целесообразно проводить для отдельных подсистем с учетом способа их соединения в схеме. Наиболее часто используемые показатели надежности систем физической защиты приведены в таблице.

Таблица - Характеристика показателей надежности СФЗ

Вероятность работоспособного состояния системы, состоящей из n элементов определяется по формуле:

Поэтому чем сложнее система, чем больше в ней элементов, соединенных последовательно, тем ниже будет вероятность безотказной работы.

Комплексный показатель надежности СФЗ будет определяться рядом факторов: конструктивных, производственно-технологических, эксплуатационных и других. Многообразие факторов, определяющих надежность имеют вероятностно-временной характер, так как происходят неконтролируемые изменения свойств системы, приводящие к модификации характеристик элементов и отказам составляющих СФЗ. В соответствии с этим надежность систем физической защиты описывается вероятностно-статистическими характеристиками. Надежность является внутренним свойством системы защиты, которое расчитывается при ее проектировании и проявляющимся во времени при эксплуатации. В связи с этим в процессе функционирования система защиты может находиться в одном из состояний, при этом каждое из них характеризуется определенным уровнем надежности, т.е. переход из одного состояния в другое определяется показателями надежности системы защиты [6]. Для исследования надежности системы физической защиты наиболее целесообразным представляется использования графового метода. Необходимо построить ориентированный граф, вершинами которого являются состояния СФЗ (работоспособное и неработоспособное), а направленные ребра - интенсивности и направления возможных переходов - интенсивность потока отказов, интенсивность потока восстановлений работоспособности СФЗ. Проведение расчетов по определению вероятностей состояния СФЗ проводят с помощью различных программных пакетов, например пакет MathCAD.

Результатом проведения оценки надежности СФЗ является выявление наиболее подверженных отказам и сбоям элементов системы защиты. Для повышения уровня надежности используют резервирование таких элементов, либо включают в систему защиты дополнительные технические средства, что обеспечивает снижение риска реализации угроз безопасности для защищаемого объекта.

Список литературы

1. Бурькова, Е.В. Физическая защита объектов информатизации: учебное пособие / Е.В. Бурькова, - Оренбургский гос. ун-т. - Оренбург: ОГУ, 2017. - 157 с.

2. Дурденко В. А., Рогожин А. А. Математическое моделирование и оценка надежности охранной телевизионной системы отдела полиции. Вестник ВГУ- № 4. -2015. - С. 44-54.

3. Лужаева Е. М. Модель количественной оценки надежности технической системы / Е. М. Лужаева, Е. Н. Яговкина, Т. Ю. Фрезе // Вектор науки Тольяттинского государственного университета - № 2. - 2016. - С. 35-39.

4. Мельников А.В. Модели оценки надежности системы охраны объектов в условиях целенаправленного противодействия охранным функциям: автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.18 / Воронеж. ин-т МВД России. - Воронеж, 2004. - 16 с.

5. Пономарёв А. А. Оценка надежности систем защиты информации/ А.А. Пономарев //Телекоммуникационные устройства и системы. - № 4. - 2014. - С. 431-432.

6. Шлаев Д.В. Исследование функциональных состояний информационной системы с целью улучшения ее надежности / Д.В. Шлаев, Д.Н. Резеньков, Д.В. Гайчук // Фундаментальные исследования. - № 10. - 2016 С. 364-367.

Размещено на Allbest.ru