Аналіз, дослідження, розробка та впровадження сучасних технологій інформаційної безпеки для глобального моніторингу кібернетичного простору України в умовах кризових та надзвичайних ситуацій
Назва конкурсу: Конкурс НФДУ "Наука для безпеки людини та суспільства"
Реєстраційний номер проєкту: 2020.01/0351
Терміни реалізації проєкту: з
до
Тип дослідження (розробки): прикладні наукові дослідження
Галузь науки: Кібербезпека та захист інформації
Пріоритетний напрям розвитку науки і техніки: науки про життя, нові технології профілактики та лікування найпоширеніших захворювань
Науковий напрям за конкурсом: За напрямами досліджень, пов’язаних із біобезпекою, біомедициною, екологією, кібернетичною та інформаційною безпекою, із відповіддю на економічні, соціальні, гуманітарні виклики в умовах природних та техногенних надзвичайних ситуацій, а також з подоланням
Установа/організація: Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Відомча підпорядкованість установи: Міністерство освіти і науки України
Підстава для зміни: не має
Кількість докторів наук : 7
Кількість кандидатів наук: 9
У тому числі молоді вчені: 0
Кількість допоміжного персоналу: 9
Середній бал за експертною оцінкою: 90.40
Ключові слова: кібернетична та інформаційна безпека, моніторинг кібернетичного простору, децентралізовані системи та технології, подолання надзвичайних ситуацій та пандемій
Результати проєкту: 1. Запропоновано та досліджено два методи безпечної маршрутизації, які
можуть бути використані при фрагментованій передачі конфіденційних
повідомлень в інфокомунікаційній мережі (ІКМ). Перший метод заснований на
розрахунку та використанні шляхів, які не перетинаються, та є подальшим
узагальненням механізму безпечної маршрутизації SPREAD. В основу
запропонованого методу безпечної маршрутизації конфіденційних повідомлень
за шляхами, що не перетинаються, покладено послідовне розв’язання двох
оптимізаційних задач:
розрахунку маршрутів, що не перетинаються, в інфокомунікаційній
мережі; безпечного балансування фрагментів конфіденційного повідомлення за
множиною попередньо розрахованих шляхів.
2. Модель розрахунку маршрутів, що не перетинаються, обрана для
використання з причини її корисних властивостей щодо розрахунку
максимальної кількості шляхів із включенням у них каналів зв’язку з
мінімальною ймовірністю компрометації. Модель безпечного балансування
фрагментів конфіденційного повідомлення використана з метою забезпечення
мінімально можливої ймовірності компрометації повідомлень, які передавались
за попередньо розрахованою множиною шляхів, що не перетинались.
3. Запропоновано метод безпечної маршрутизації конфіденційних
повідомлень, заснований на використанні шляхів, які можуть перетинатись. Це
дозволяє більш повно використати наявний в мережі ресурс щодо пропускної
здатності та кіберресурс. В межах даного методу ймовірність компрометації
повідомлень розраховується за формулою повної ймовірності з врахуванням
рівня мережної безпеки «містків» у структурі ІКМ. Метод не вимагає
попереднього розрахунку множини шляхів, які не перетинаються, що спрощує
його реалізацію на практиці.
4. В межах запропонованих методів рівень мережної безпеки маршрутів,
мережі та конфіденційних повідомлень взагалі оцінювався через ймовірність
компрометації каналів зв’язку. За необхідності врахування рівня мережної
безпеки вузлів (маршрутизаторів) ІКМ вони можуть бути логічно представлені
віртуальними каналами зв’язку, які мають вузлову ймовірність компрометації,
без зміни змісту запропонованих методів безпечної маршрутизації
конфіденційних повідомлень.
5. Механізми економічного стимулювання функціонування системи
моніторингу й протоколи активної взаємодії як звичайних громадян (що
отримують інформацію у системі й розповсюджують її у визначених безпечних
рамках), так і повних вузлів, що забезпечують функціонування
децентралізованої кореневої інфраструктури.
6. Розроблено рекомендації щодо практичної реалізації результатів
проєкту, які стосуються впровадження запропонованих моделей та методів
безпечної маршрутизації в ІКМ. Рекомендації базуються на результатах
дослідження запропонованих рішень. Виконання рекомендацій передбачає
проведення комплексу організаційно-технічних заходів, спрямованих на
забезпечення ефективного функціонування ІКМ на основі запропонованих
принципів структурно-топологічної, технологічної та алгоритмічно-програмної
реалізації.
7. Запропоновані математичні моделі та обчислювальні методи безпечної
маршрутизації можуть знайти своє практичне застосування в сучасних та
перспективних інфокомунікаційних мережах (ІКМ). В традиційних IP/MPLSмережах запропоновані моделі та методи мають стати основою математичного
та алгоритмічно-програмного забезпечення маршрутизаторів та
використовуватись при розрахунку та формуванні маршрутних таблиць. В
залежності від топології мережі, її завантаженості та вимог щодо рівня якості
обслуговування та мережної безпеки запропоновані рішення можуть базуватись
на використанні маршрутних метрик, концепції Traffic Engineering. Для
підвищення рівня кіберстійкості ІКМ в межах реалізації реактивного підходу
запропоновані моделі та методи можуть бути використані для швидкої безпечної
перемаршрутизації із реалізацією схем захисту вузла, каналу або маршруту.
8. При реалізації запропонованих рішень в програмно-конфігурованих
мережах розроблені моделі та методи безпечної маршрутизації можуть стати
основою алгоритмічно-програмного забезпечення SDN-контролерів, які
здійснюють управління інформаційним обміном в межах певного мережного
сегмента або домену.
9. При реалізації запропонованих у межах проєкту моделей та методів
безпечної маршрутизації в безпроводових мережах, які самоорганізуються
(MANET), рішення можуть стати основою алгоритмічно-програмного
забезпечення мережних вузлів, які в залежності від стану мережі виконуються
функції термінального пристрою, точки доступу, маршрутизатора та/або сервера послуг. Запропоновані рішення в MANET можуть використовуватись як для
безпечної маршрутизації трафіка користувачі, так і для передачі конфіденційних
даних і секретів.
можуть бути використані при фрагментованій передачі конфіденційних
повідомлень в інфокомунікаційній мережі (ІКМ). Перший метод заснований на
розрахунку та використанні шляхів, які не перетинаються, та є подальшим
узагальненням механізму безпечної маршрутизації SPREAD. В основу
запропонованого методу безпечної маршрутизації конфіденційних повідомлень
за шляхами, що не перетинаються, покладено послідовне розв’язання двох
оптимізаційних задач:
розрахунку маршрутів, що не перетинаються, в інфокомунікаційній
мережі; безпечного балансування фрагментів конфіденційного повідомлення за
множиною попередньо розрахованих шляхів.
2. Модель розрахунку маршрутів, що не перетинаються, обрана для
використання з причини її корисних властивостей щодо розрахунку
максимальної кількості шляхів із включенням у них каналів зв’язку з
мінімальною ймовірністю компрометації. Модель безпечного балансування
фрагментів конфіденційного повідомлення використана з метою забезпечення
мінімально можливої ймовірності компрометації повідомлень, які передавались
за попередньо розрахованою множиною шляхів, що не перетинались.
3. Запропоновано метод безпечної маршрутизації конфіденційних
повідомлень, заснований на використанні шляхів, які можуть перетинатись. Це
дозволяє більш повно використати наявний в мережі ресурс щодо пропускної
здатності та кіберресурс. В межах даного методу ймовірність компрометації
повідомлень розраховується за формулою повної ймовірності з врахуванням
рівня мережної безпеки «містків» у структурі ІКМ. Метод не вимагає
попереднього розрахунку множини шляхів, які не перетинаються, що спрощує
його реалізацію на практиці.
4. В межах запропонованих методів рівень мережної безпеки маршрутів,
мережі та конфіденційних повідомлень взагалі оцінювався через ймовірність
компрометації каналів зв’язку. За необхідності врахування рівня мережної
безпеки вузлів (маршрутизаторів) ІКМ вони можуть бути логічно представлені
віртуальними каналами зв’язку, які мають вузлову ймовірність компрометації,
без зміни змісту запропонованих методів безпечної маршрутизації
конфіденційних повідомлень.
5. Механізми економічного стимулювання функціонування системи
моніторингу й протоколи активної взаємодії як звичайних громадян (що
отримують інформацію у системі й розповсюджують її у визначених безпечних
рамках), так і повних вузлів, що забезпечують функціонування
децентралізованої кореневої інфраструктури.
6. Розроблено рекомендації щодо практичної реалізації результатів
проєкту, які стосуються впровадження запропонованих моделей та методів
безпечної маршрутизації в ІКМ. Рекомендації базуються на результатах
дослідження запропонованих рішень. Виконання рекомендацій передбачає
проведення комплексу організаційно-технічних заходів, спрямованих на
забезпечення ефективного функціонування ІКМ на основі запропонованих
принципів структурно-топологічної, технологічної та алгоритмічно-програмної
реалізації.
7. Запропоновані математичні моделі та обчислювальні методи безпечної
маршрутизації можуть знайти своє практичне застосування в сучасних та
перспективних інфокомунікаційних мережах (ІКМ). В традиційних IP/MPLSмережах запропоновані моделі та методи мають стати основою математичного
та алгоритмічно-програмного забезпечення маршрутизаторів та
використовуватись при розрахунку та формуванні маршрутних таблиць. В
залежності від топології мережі, її завантаженості та вимог щодо рівня якості
обслуговування та мережної безпеки запропоновані рішення можуть базуватись
на використанні маршрутних метрик, концепції Traffic Engineering. Для
підвищення рівня кіберстійкості ІКМ в межах реалізації реактивного підходу
запропоновані моделі та методи можуть бути використані для швидкої безпечної
перемаршрутизації із реалізацією схем захисту вузла, каналу або маршруту.
8. При реалізації запропонованих рішень в програмно-конфігурованих
мережах розроблені моделі та методи безпечної маршрутизації можуть стати
основою алгоритмічно-програмного забезпечення SDN-контролерів, які
здійснюють управління інформаційним обміном в межах певного мережного
сегмента або домену.
9. При реалізації запропонованих у межах проєкту моделей та методів
безпечної маршрутизації в безпроводових мережах, які самоорганізуються
(MANET), рішення можуть стати основою алгоритмічно-програмного
забезпечення мережних вузлів, які в залежності від стану мережі виконуються
функції термінального пристрою, точки доступу, маршрутизатора та/або сервера послуг. Запропоновані рішення в MANET можуть використовуватись як для
безпечної маршрутизації трафіка користувачі, так і для передачі конфіденційних
даних і секретів.
УЧАСНИКИ ПРОЄКТУ
Керівник проєкту: Олійников Роман Васильович Термін у проєкті: -
ФІНАНСУВАННЯ ПРОЄКТУ
| Фінансування проєкту, у тому числі по етапах | Перший етап | Другий етап | Третій етап | Четвертий етап |
|---|---|---|---|---|
| 6743017.37 | 2011175.00 | 4731842.37 |
ВИТРАТИ ПРОЄКТУ
| Прямі витрати | Оплата праці без нарахувань | Нарахування на оплату праці | Обладнання/устаткування | Непрямі витрати | Інші витрати | Матеріали | Фінансовий звіт про використання бюджетних коштів |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 6533775.42 | 5399550.00 | 1083403.42 | 2021 рік Багатофункціональний пристрій (принтер сканер копір) - 7399,00 грн Знищувач документів (2х2 мм) - 8521,00 грн |
5825.00 | 203416.95 | 2021 рік - 34902,00 грн |
2021.01_0351_Олійников_191_01.2021_ЗК.pdf |