МОДЕЛЬ КИБЕРУСТОЙЧИВОСТИ РАСПРЕДЕЛЁННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА

Аннотация

Информационные системы промышленного транспорта объединяют телеметрию подвижного состава и путевых устройств, каналы связи и диспетчерские серверы, поэтому нарушение доступности или целостности данных отражается на управлении перевозками. Цель исследования – построить модель киберустойчивости распределённой информационной системы промышленного транспорта, в которой обнаружение, локализация и восстановление оцениваются вместе с их влиянием на задержку и доступность, и исследовать её на сценариях атак и отказов. Использованы моделирование угроз по STRIDE, разбиение системы на зоны и каналы по концепции IEC 62443-3-2 и дискретно-событийное моделирование на уровне отдельных сообщений. Экспериментальный материал – 240 прогонов модели системы из 80 источников телеметрии в двух зонах, ядра сети и диспетчерского сервера; сравнивались базовая архитектура с ручным реагированием и предлагаемая архитектура с ограничением интенсивности источников, детекторами на каналах зон, проверкой подлинности сообщений, автоматической изоляцией и горячим резервом сервера. В четырёх из пяти сценариев воздействия предлагаемая архитектура сохраняла среднюю доступность не ниже 0,996, тогда как у базовой архитектуры при принятых допущениях о ручном реагировании она составляла 0,20–0,80; время обнаружения составило от 0,65 до 3,65 с. При распространении заражения только внутри одной зоны выигрыша не получено. Проверка подлинности увеличивала медианную задержку на заданные 0,5 мс, однако при нагрузке 1,8 сообщения в секунду на источник и затратах 5 мс на проверку суммарный поток превышал пропускную способность сервера и доступность терялась полностью. Новизна работы состоит в совместной количественной оценке показателей киберустойчивости и эксплуатационной цены защитных мер для информационной системы промышленного транспорта с раздельным учётом атак и отказов. Практическое значение – порядок выбора мер защиты с учётом пропускной способности системы. Результаты получены моделированием с объявленными параметрами и требуют проверки на данных действующего предприятия.