Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Постановка задачи в общем виде, теоретические положения

Лабораторная работа №1. Расчет оценки величины предотвращенного ущерба АИС системой защиты информации

Цель лабораторной работы:

Получить практический опыт по расчету оценки величины предотвращенного ущерба АИС системой защиты информации.

Время 2 часа.

Постановка задачи в общем виде, теоретические положения

Злоумышленник с помощью некоторого источника угроз (ИУ) генерирует совокупность угроз ИС (путь она будет конечной и счетной;) . Каждая ί-я угроза характеризуется вероятностью появления и ущербом наносимым информационной системе.

Система защиты информации (СЗИ) выполняют функцию полной или частичной компенсации угроз для ИС. Основной характеристикой средств защиты являются вероятности устранения каждой ί-й угрозы _.

За счет функционирования СЗИ обеспечивается уменьшение ущерба W, наносимого ИС воздействием угроз. Обозначим общий предотвращенный ущерб ИС через , а предотвращенный ущерб за счет ликвидации воздействия i -и угрозы через .

После введенных обозначений сформулируем в общем виде задачу синтеза средств защиты информации в ИС: Необходимо выбрать вариант реализации СЗИ, обеспечивающий максимум предотвращенного ущерба от воздействия угроз при допустимых затратах на СЗИ.

Формальная постановка задачи имеет вид:

(12)

при ограничении (13)

Другими словами — есть значение аргумента Т, при котором достигает своего наибольшего значения в рамках заданного ограничения.

Здесь Т - некоторый вектор, характеризующий вариант технической реализации СЗИ;

T⁺ T⁰ - допустимое и оптимальное значение вектора Т; Cдоп - допустимые затраты на СЗИ;

Далее, производя анализ составляющих, входящих в критерий W, получаем, что задача синтеза сводится к оптимальному обоснованию количественных и качественных требований к СЗИ при допустимых затратах и принимает вид:

Найти

max (W(x_ij, i=1,n, j=1,m))

при ограничении C(x_ij, i=1,n, j=1,m) ≤ Cдоп

где x_ij - степень выполнения текущего j-го требования к СЗИ для устранения i-ой угрозы.

Для решения задачи необходимо прежде всего сформировать показатель качества функционирования СЗИ (Т).

Очевидно, предотвращенный ущерб в общем виде выражается соотношением:

(14)

Предотвращенный ущерб за счет ликвидации воздействия i -й угрозы

(15)

При условии независимости угроз и аддитивности их последствий получаем

(16)

Остановимся более подробно на сомножителях, входящих в формулу (16).

Вероятность появления i -й угрозы определяется статистически и соответствует относительной частоте ее появления

(17)

где - частота появления i -й угрозы.

Ущерб, приносимый i -й угрозой , может определяться в абсолютных единицах: экономических потерях, временных затратах, объеме уничтоженной или “испорченной” информации и т.д.

Однако, практически это сделать весьма затруднительно, особенно на ранних этапах проектирования СЗИ. Поэтому целесообразно вместо абсолютного ущерба использовать относительный ущерб, который по сути дела представляет собой степень опасности i -й угрозы для информационно-управляющей системы. Степень опасности может быть определена экспертным путем в предположении, что все угрозы для ИС составляют полную группу событий [ 9], т.е.

Наиболее сложным вопросом является определение вероятности устранения i -й угрозы при проектировании СЗИ. Сделаем естественное допущение, что эта вероятность определяется тем, насколько полно учтены все m (j = 1 до m) - качественных и количественных требования к СЗИ при ее проектировании, т.е.

(18)

где - степень выполнения j-го требования к СЗИ для устранения i -й угрозы, .

При отсутствии информации об угрозах для решения задачи может быть использовано выражение вида:

6.3.14б

Условия задачи

Исходные данные обучаемым для расчета оценки величины предотвращенного ущерба автоматизированной информационной системе (АИС) системой защиты информации (СИЗ) заданы в таблице 1 (по вариантам заданий, согласно порядкового номера в журнале посещаемости и успеваемости студентов).

Варианты заданий на лабораторную работу:

№ варианта	Частота i-й угрозы (λi)	Ущерб от влияния i-й угрозы (Δqi)	Степень выполнения j-го требования для устранения i-ой угрозы ( ij)	Степень влияния j-го требования на вероятность устранения i-ой угрозы (аij)	Функция принадлежности Xij к наилучшему значению (µij)	Число количественных требований к СЗИ (k)	Общее число требований к СЗИ (m)
λ₁	λ₂	λ₃	λ₄					₁₁	₂₂	₃₃	₄₄	₄₅	а₁₁	а₂₂	а₃₃	а₄₄	а₄₅	µ₁₁	µ₂₂	µ₃₃	µ₄₄	µ₄₅
	0,2	0,2	0,3	0,3	0,1	0,2	0,4	0,3	0,3			0,4	0,5	0,2	0,3	0,1	0,3	0,1	0,3	0,9	0,1	0,5	0,6
	0,1	0,2	0,4	0,2	0,1	0,4	0,3	0,2		0,4	0,7	0,4		0,2	0,2	0,3	0,2	0,1	0,9	0,5	0,6	0,3	0,1
	0,1	0,3	0,2	0,4	0,2	0,3	0,2	0,5			0,4	0,2	0,1	0,3	0,3	0,2	0,1	0,1	0,8	0,9	0,3	0,2	0,6
	0,4	0,2	0,2	0,2	0,5	0,2	0,1	0,2	0,3			0,5	0,4	0,1	0,3	0,3	0,2	0,2	0,3	0,9	0,9	0,5	0,6
	0,2	0,4	0,2	0,2	0,3	0,4	0,1	0,2	0,3	0,5		0,4	0,5	0,2	0,3	0,2	0,2	0,1	0,3	0,6	0,1	0,3	0,6
	0,3	0,2	0,3	0,2	0,4	0,2	0,4	0,2			0,4		0,5	0,2	0,4	0,1	0,2	0,1	0,2	0,9	0,3	0,1	0,5
	0,1	0,2	0,4	0,3	0,1	0,2	0,4	0,3				0,4		0,3	0,3	0,2	0,1	0,1	0,9	0,9	0,1	0,5	0,1
	0,3	0,3	0,2	0,2	0,3	0,3	0,1	0,3	0,6	0,3		0,4		0,2	0,2	0,4	0,1	0,1	0,6	0,4	0,8	0,5	0,1
	0,2	0,2	0,4	0,2	0,2	0,1	0,5	0,2	0,4		0,6		0,5	0,2	0,3	0,3	0,1	0,1	0,3	0,9	0,5	0,8	0,6
	0,2	0,3	0,3	0,2	0,2	0,4	0,4	0,2	0,3			0,6		0,2	0,1	0,1	0,2	0,4	0,3	0,1	0,1	0,5	0,9
	0,3	0,2	0,2	0,3	0,3	0,2	0,1	0,4	0,7		0,5	0,4		0,1	0,4	0,1	0,3	0,1	0,6	0,9	0,4	0,5	0,1
	0,3	0,2	0,3	0,2	0,3	0,2	0,3	0,2	0,2	0,3		0,5		0,1	0,3	0,1	0,2	0,3	0,3	0,4	0,1	0,5	0,8
	0,2	0,2	0,2	0,4	0,2	0,2	0,2	0,4	0,3	0,4		0,4		0,1	0,2	0,4	0,2	0,1	0,3	0,5	0,9	0,5	0,2
	0,2	0,4	0,3	0,1	0,2	0,4	0,3	0,1	0,5	0,3		0,6		0,3	0,2	0,2	0,1	0,2	0,4	0,4	0,1	0,5	0,9
	0,4	0,2	0,2	0,2	0,6	0,2	0,1	0,1			0,4	0,5	0,5	0,2	0,2	0,1	0,3	0,2	0,2	0,9	0,3	0,5	0,6

Пример решения задачи

Условия задачи:

Известны:

1). Интенсивности (частота) появления в телекоммуникационной системе (ТКС) угроз:

λ₁= 0,2 1/c;

λ₂= 0,2 1/c;

λ₃= 0,3 1/c;

λ₄= 0,3 1/c;

2). Величина ущерба наносимая каждой из угроз ТКС (в условных единицах):

Δq1 = 0,1

Δq2 =0,2

Δq3 = 0,4

Δq4 = 0,3

3) Степень выполнения j-го требования для устранения i-ой угрозы:

₁₁= 0,3

₂₂= 1

₃₃= 0

₄₄= 0,4

₄₅= 0,5

4) Степень влияния j-го требования на вероятность устранения i-ой угрозы:

а₁₁= 0,2

а₂₂= 0,3

а₃₃= 0,1

а₄₄= 0,3

а₄₅= 0,1

5) Функция принадлежности X_ijк наилучшему значению

µ₁₁= 0,3

µ₂₂= 0,9

µ₃₃= 0,1

µ₄₄= 0,5

µ₄₅= 0,6

6) Число количественных требований к СЗИ

k = 2

7) Число качественных требований к СЗИ

m = 5.

Требуется:

Определить величину предотвращенного ущерба ТКС () при условиях реализации указанных угроз и выполнении указанных требований по защите ТКС.

Решение

Примем 1 и 2 требование к СЗИ как требования оцениваемое количественно, а требования 3,4,5 как качественные требования к СЗИ.

Тогда по выражению 6.3.14 для заданных условий определим :

; (1)

= λ_i, т.к. относительная частота i-ой угрозы определится согласно (17), а суммарная частота угроз =1.

Величина в (1) есть для заданных условий величина постоянная и характеризует надежность СЗИ в ТКС при отсутствии интенсивностей реализации угроз, и интенсивностей нанесения ущерба, определим её:

₌₌ ((0,2*0,3)+(0,3*0,1)+(0,1*0,1)+(0,3*0,5)+(0,1*0,6)) = 0,58. (2)

Полученный результат (2) следует интерпретировать следующим образом – вероятность защиты ТКС при заданной вероятности соответствия требований СЗИ противостоять возможным угрозам (1-4) следует ожидать не более 0,58 или 58%.

Далее рассчитаем, согласно (1), как сократится эта величина, если угрозы (1-4) будут воздействовать на СЗИ ТКС с заданной интенсивностью (частотой), получим:

Полученный результат следует интерпретировать следующим образом – совокупная вероятность предотвратить заданный ущерб ТКС СЗИ от каждой из угроз (1-4) при заданной их активности сократится примерно до 0,157 или 15,7%.

Вне рамок задания и отчетности по ЛР№1

Для получения результата в рамках допустимых ограничений по стоимости моделируемой СЗИ, следует сопоставлять стоимость достижения вероятности соблюдения требований по защите ТКС со стоимостью причиненного ущерба ТКС от реализации каждой из угроз Δqi (i=1-4), перейдя от условных единиц к стоимостным единицам (например ущерб от реализации первой угрозы с заданной частотой составляет Δq1 = 0,1 соответствует потери 10 % информации стоимостью 1000 рублей), тогда защищенность от реализации первой угрозы и причиненного ущерба согласно (1) составит:

Далее необходимо определиться – сколько стоит СЗИ, обеспечивающая такую вероятность защиты (0,116) от первой угрозы с заданной частотой. Если стоимость потерь информации меньше полученной стоимости защиты информации, то задача по первой угрозе решена в рамках допустимых стоимостных параметров и т.д. по всем 4 угрозам.

Воспользуйтесь поиском по сайту: