Методика риск-анализа систем, атаки на которые предусматривают внедрение вредоносного программного обеспечения

Частенько сетевая атака и/или вторжение в систему предусматривают дальнейшее внедрение в неё вредоносного программного обеспечения, заражающего её файлы и приводящего к частичной или даже полной утрате ей своей работоспособности. Примером подобного вторжения можно считать несанкционированный доступ к ресурсам системы, что особенно опасно для систем критических приложений. Системы такого класса в условиях информационного конфликта подвергаются массированным атакам, интенсивность которых, то есть их количество в единицу времени, обозначим через l. Отсюда, с использованием сетей Петри, представляется [7] возможным приближенно описать вероятность успеха вторжения (успеха атаки) следующим аналитическим выражением

Данное выражение призвано оценить вероятность, того успех атаки наступит до момента . Однако нас интересует более точная оценка, то есть вероятность успеха в момент времени с точностью (Dt). Такой подход иллюстрирует рис.11, из которого вытекает следующее

Рис. 11 Кривая временной зависимости вероятности успеха выражения

Выражение

, (20)

где согласно [8] шаг дискретизации при натуральном n>1. Частенько берут n=2 и тогда . Упрощая выражение (20), получаем

. (21)

С учетом выражения (21) попытаемся аналитически определить риск, для чего первоначально оценим ущерб, наносимый вредоносом. Этот процесс опишем с помощью рис. 12,

(t)

Рис.12 Кривая временной зависимости ущерба, наносимого вредоносом

где ущерб определяется в нормированном (безразмерном) виде

,

- интенсивность заражения файлов вредоносом.

Обозначая через время реакции системы на вредонос (время обнаружения системного вторжения), перепишем последнее выражение

(22)

Таким образом, риск в момент обнаружения вредоноса составит

Пусть после обнаружения внутри себя вредоноса система приступила к самоизлечению с интенсивностью лечения и на это было затрачено время .

(t)

Рис. 13. Динамика ущерба нанесенного вредоносом, в периоды заражения и излечения

Эту ситуацию иллюстрирует рисунок 13, где

, а результирующая величина нормированного ущерба достигает

,

где: и .

Осуществляя постанову выражения (22), имеем

. (23)

Итоговое выражение риска из (23) можно записать в следующем виде

. (24)

Выражение (24) позволяет в произвольный момент времени оценить риск того, что до этого момента атакуемая с интенсивностью система будет заражена вредоносом с интенсивностью заражения и временем его обнаружения , а также будет подвергнуть излечению от данного вредоноса с интенсивностью и временем излечения . При этом все временные параметры должны быть дискретизированы с шагом , что иллюстрирует рисунок 14 а и б.

а)

(t)

Рис.14. Дискретизация вероятности (а) и ущерба (б)

В целом ряде практических случаев вредонос имеет инкубационный период , в течении которого система не обнаруживает его, ввиду того, что в этот период вредонос не предпринимает активных действий. Примером тому может служить троянские программы, широко применяемые в информационных конфликтах.

В этом случае в выражение (24) следует ввести параметр , а временная картина динамики ущерба будет иметь вид (рис. 15).

(t)

Фактически рис.13 смещается на вправо по оси времени.

Создание государственной системы обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий компьютерных атак на информационные ресурсы РФ(Указ Президента РФ от 15.01.2013 №31с) обладает наиболее широким кругом решаемых задач и функционалом, контролирует наиболее широкое множество информационных объектов и противодействует наиболее широкому спектру информационных угроз.

Особое место в такой системе занимают средства оценки и регулирования риска. Причем объектами подобного риск-анализа прежде всего являются программные вредоносы, внедряемые в систему при компьютерных атаках на них.

Модель процесса заражения вредоносным ПО в общем случае может быть проиллюстрирована следующим рис. 16

Рис. 16. Временная реализация заражения системы «вредоносом»

где: t₀ – момент успешной атаки внедрения «вредоноса» в систему;

t_r – период реакции системы на внедрение «вредоноса»;

t – текущее время относительно которого отсчитывается ущерб;

h₀ – относительный ущерб в момент времени t, то есть ;

h – относительный ущерб в момент реакции системы на «вредонос», то есть ;

l₀ – интенсивность атак по внедрению «вредоноса» ;

l_з – интенсивность заражения «вредоносом»;

l_u – интенсивность лечения от «вредоноса».

Необходимо найти аналитическое выражение риска системы Risk(t)в том, что в произвольный момент времени t ущерб в системе от данного «вредоноса» составит h₀ в относительных единицах, считая заданными параметры h₀, t_r, l₀, l_з, l_u, n.

С учетом вышеизложенного, имеем:

,

где

Отсюда, находим:

Или .

Отсюда определим вероятность внедрения «вредоноса»

,

а также – риск реализации такой атаки

.

Далее следует определить параметры и характеристики риска.

Предлагаемое математическое обеспечение представляется достаточно полезным для противодействия компьютерным атакам на критическую информационную инфраструктуру и оценки реальной ее защищенности в условиях информационного конфликта.

Поиск по сайту: