Information Approach to Effectiveness Evaluation of Information Telecommunication Systems Protection
DOI:
https://doi.org/10.22394/ee253.93-109Keywords:
information protection, trade secret, personal data, detection probability, protection effectiveness, statistical criteria, entropy, divergence, Kulback-Leibler criterionAbstract
Under conditions of continuous improvement of technical and software tools and growing geopolitical tensions, information security system in Russian telecommunications systems should be based on the Kerckhoffs's principles, that is, provide a mechanism that allows some optimal way to determine potential of token enemy to gain unauthorized access to hidden information that may contain both personal data of the users and commercial secrets of economic entities. One of the threat factors in information transmission of over telecommunication networks, even those providing sufficiently high encryption level, is electromagnetic side effects, which can become sources of informative signal that randomly propagates beyond the boundaries of the controlled perimeter. The subject of the study is application of active methods of technical information protection, that is, targeted noisening of information signal. The purpose of the study is to develop effectiveness evaluation model of active methods of information protection from leak through technical channels, taking into account the fact that modern highly intelligent signal processing tools based on statistical methods provide sufficiently high probability of recognizing information signal hidden under noise if the entropy of the noise screen is not high enough. Considering the existence of correlation between the effectiveness level of information protection from unauthorized access and the uncertainty degree of the mixture of useful signal with noise created in the technical channel as a working hypothesis, the authors analyzed the statistical criteria for detecting hidden information. As a result, information approach is proposed that makes it possible to perform comparative effectiveness analysis of various protection methods of telecommunications system from information leaks disguised by pseudo-noise signal based on Kullback-Leibler criterion. At the same time, it should be borne in mind that optimal detector capabilities are obviously limited in terms of detection accuracy, and it is necessary to set correct limits on the permissible probability values of false operation and missed detection of masked signal for effective operation of the model.Downloads
References
Бакшеев, А. С. Разработка методики контроля уровня защищенности информации объектов критической информационной инфраструктуры / А. С. Бакшеев, И. И. Лившиц // Вопросы кибербезопасности. - 2023. - № 2(54). - С. 85-98. - DOI 10.21681/2311-3456-2023-2-85-98. - EDN KQLCWV.
Бочкарев, А. М. Оценка влияния факторов НДДВ анализа на эффективность системы управления информационным обеспечением промышленного предприятия / А. М. Бочкарев // Форпост науки. - 2022. - № 4(62). - С. 35-39. - DOI 10.36683/2076-5347-2022-4-62-35-39. - EDN EWZXGD.
Жаринов, И. О. Критерий эффективности управления экономической системой с полисубъектным социо-киберфизическим менеджментом / И. О. Жаринов // Вестник ОрелГИЭТ. - 2022. - № 3(61). - С. 36-42. - DOI 10.36683/2076-5347-2022-3-61-36-42. - EDN IVTEZG.
Илюхин, А. А. Проблемы и прогнозы развития технологий беспроводных коммуникаций в рамках реализации национального проекта "Цифровая экономика" / А. А. Илюхин, Н. А. Илюхина // Экономическая среда. - 2022. - № 2(40). - С. 4-13. - DOI 10.36683/2306-1758/2022-2-40/4-13. - EDN WFTANI.
Дворников, С. В. Управление параметрами устойчивости инфокоммуникационной системы в условиях деструктивных воздействий / С. В. Дворников, С. А. Якушенко // Радиотехника. - 2023. - Т. 87, № 6. - С. 23-31. - DOI 10.18127/j00338486-202306-03. - EDN EXKZOH.
Кругликов, С. В. Методический подход к комплексному описанию объекта информационной защиты / С. В. Кругликов, С. Н. Касанин, Ю. В. Кулешов // Вопросы кибербезопасности. - 2022. - № 4(50). - С. 39-51. - DOI 10.21681/2311-3456-2022-4-39-51. - EDN XNTZSU.
Лубенцов, А. В. Синтез метода оценки эффективности системы информационной безопасности / А. В. Лубенцов // Известия высших учебных заведений. Электроника. - 2024. - Т. 29, № 1. - С. 118-129. - DOI 10.24151/1561-5405-2024-29-1-118-129. - EDN UJNZBJ.
Железняк, В. К. Защита информации от утечки по техническим каналам / В. К. Железняк. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2006. - 187 с. - ISBN 5-8088-0230-X. - EDN QMQZGT.
Ворона, В. А. Концептуальные основы создания и применения системы защиты объектов / В. А. Ворона, В. А. Тихонов. - Москва: Горячая линия - Телеком, 2012. - 196 с. - ISBN 978-5-9912-0240-4. - EDN RBAWTZ.
Хорев, А. А. Техническая защита информации: Том 1. Технические каналы утечки информации / А. А. Хорев. - Москва: НПЦ "Аналитика", 2008. - 435 с. - EDN QMTDKT.
Ворона, В. А. Способы и средства защиты информации от утечки по техническим каналам / В. А. Ворона, В. О. Костенко // Computational Nanotechnology. - 2016. - № 3. - С. 208-223. - EDN WKNGZD.
Fridrich, J. Steganography in digital media: Principles, algorithms, and applications / J. Fridrich // Cambridge: Cambridge University Press, 2009. - 450 p. - ISBN 978-0-521-19019-0. - DOI 10.1017/CBO9781139192903.
Таранов, А. Б. Определение граничных условий при мажорирующей оценке коэффициентов ослабления уровней побочных электромагнитных излучений технических средств / А. Б. Таранов, О. О. Басов // Вопросы защиты информации. - 2015. - № 3(110). - С. 85-90. - EDN UXLMKX.
Дамм, В. А. Модель канала утечки информации за счет паразитной модуляции, возникающей при работе криптографических средств / В. А. Дамм, В. А. Шалагинов // Вопросы защиты информации. - 2007. - № 4(79). - С. 22-27. - EDN KAQTAJ.
Паршуткин, А. В. Повышение защищенности информации от утечки через побочные электромагнитные излучения / А. В. Паршуткин, М. Р. Неаскина // Вопросы кибербезопасности. - 2022. - № 3(49). - С. 82-89. - DOI 10.21681/2311-3456-2022-3-82-89. - EDN ARQCJO.
An adaptive error-based observer method in electro-optical tracking system / W. Xia, Ya. Mao, M. Tang [et al.] // Measurement. - 2024. - Vol. 232. - P. 114638. - DOI 10.1016/j.measurement.2024.114638. - EDN WMYKPZ.
Ibrahimov, B. G. Research methods for increasing the security of communication systems important objects of critical information infrastructure / B. G. Ibrahimov, T. H. Mammadov // T-Comm. - 2024. - Vol. 18, No. 6. - P. 61-66. - DOI 10.36724/2072-8735-2024-18-6-61-66. - EDN AMPBTO.
Махов, Д. С. Анализ некриптографических методов защиты информации в радиоканалах информационных систем / Д. С. Махов // Вопросы кибербезопасности. - 2024. - № 1(59). - С. 82-88. - DOI 10.21681/2311-3456-2024-1-82-88. - EDN SJOITN.
Ненадович, Д. М. Методика формирования оценочных значений экспертных показателей производительности перспективных автоматизированных цифровых телекоммуника-ионных систем / Д. М. Ненадович, И. В. Маркин // Вестник Тамбовского государственного технического университета. - 2021. - Т. 27, № 3. - С. 368-379. - DOI 10.17277/vestnik.2021.03.pp.368-379. - EDN NTFDQP.
Kozachok, A. V. Model of Pseudo-Random Sequences Generated by Encryption and Compression Algorithms / A. V. Kozachok, A. A. Spirin // Programming and Computer Software. - 2021. - Vol. 47, No. 4. - P. 249-260. - DOI 10.1134/S0361768821040058. - EDN LMELHQ.
Аналитическое описание функций информационной эффективности телекоммуникационных систем с различными структурами / А. М. Межуев, А. В. Коренной, Т. Ю. Урывская, Д. Л. Стуров // Радиотехника. - 2022. - Т. 86, № 9. - С. 113-125. - DOI 10.18127/j00338486-202209-12. - EDN UZMGOG.
Event-triggered sequential fusion filter for nonlinear multi-sensor system with random packet dropout and composite correlated noise / W. Liu, Yu. Yang, Sh. Wang, Sh. Song // Digital Signal Processing. - 2024. - Vol. 150. - P. 104522. - DOI 10.1016/j.dsp.2024.104522. - EDN YOKCCW.
Sensor fusion noise suppression method based on finite impulse response complementary filters / J. Wang, L. Wang, J. Lin [et al.] // Measurement. - 2024. - Vol. 232. - P. 114680. - DOI 10.1016/j.measurement.2024.114680. - EDN ESBRPM.
Dual-functional radar-communication based on frequency modulated continuous wave exploiting constraint frequency hopping / R. Xu, R. Wen, G. Li [et al.] // Signal Processing. - 2024. - Vol. 219. - P. 109403. - DOI 10.1016/j.sigpro.2024.109403. - EDN PYKQHZ.
Костогрызов, А. И. О моделях и методах вероятностного анализа защиты информации в стандартизованных процессах системной инженерии / А. И. Костогрызов // Вопросы кибербезопасности. - 2022. - № 6(52). - С. 71-82. - DOI 10.21681/2311-3456-2022-6-71-82. - EDN SGNKNH.
Лисичкин, В. Г. Модель оценки достоверности контроля параметров телекоммуникационных систем на основе вероятностно-статистического подхода / В. Г. Лисичкин // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2014. - Т. 8, № 12. - С. 51-54. - EDN TFKKPZ.
Сьерра-Теран, К. М. Статистические характеристики системы относительной передачи информации на основе хаотических импульсов в канале с гауссовским шумом / К. М. Сьерра-Теран, А. И. Рыжов // Журнал радиоэлектроники. - 2022. - № 9. - DOI 10.30898/1684-1719.2022.9.1. - EDN PAOUVX.
Тихонов, В. И. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем / В. И. Тихонов, В. Н. Харисов; В. И. Тихонов, В. Н. Харисов. - 2-е изд., испр. - Москва: Радио и связь, 2004. - ISBN 5-256-01701-2. - EDN QMNTAT.
Уханов, Е. В. Статистические характеристики сигнала на выходе оптимальной радиолокационной системы распознавания подвижных воздушных объектов / Е. В. Уханов // T-Comm: Телекоммуникации и транспорт. - 2023. - Т. 17, № 4. - С. 26-31. - DOI 10.36724/2072-8735-2023-17-4-26-31. - EDN JBGOXA.
Глушанков, Е. И. Анализ качества алгоритмов адаптивной пространственной и пространственно-частотной фильтрации сигналов в системах спутниковой навигации / Е. И. Глушанков, В. И. Царик // Труды учебных заведений связи. - 2022. - Т. 8, № 3. - С. 37-43. - DOI 10.31854/1813-324X-2022-8-3-37-43. - EDN KJNXBY.
Использование информационного резервирования для повышения надежности устройств хранения, обработки и передачи информации / А. А. Павлов, А. Н. Царьков, Ю. А. Романенко [и др.] // Радиотехника. - 2024. - Т. 88, № 2. - С. 127-137. - DOI 10.18127/j00338486-202402-16. - EDN BMLFXR.
Чехонина, Е. А. Обзор состязательных атак и методов защиты для детекторов объектов / Е. А. Чехонина, В. В. Костюмов // International Journal of Open Information Technologies. - 2023. - Т. 11, № 7. - С. 11-20. - EDN HEACZA.
Borecki, M. Variety of attenuation of RF suppression filters / M. Borecki, Ja. Sroka // Measurement. - 2024. - Vol. 232. - P. 114584. - DOI 10.1016/j.measurement.2024.114584. - EDN MOMPYE.
Bayesian Recognition of the State of the Information-Measuring System of a Moving Object: Study of the Algorithm for Correcting the Weight of A Priori Information / O. V. Ermolin, S. M. Muzhichek, V. I. Pavlov [et al.] // Journal of Computer and Systems Sciences International. - 2022. - Vol. 61, No. 4. - P. 505-511. - DOI 10.1134/s1064230722040062. - EDN SRMOYK.
Калинин, В. И. Корреляционная оценка при передаче дискретной информации на основе шумовых хаотических сигналов с временными окнами / В. И. Калинин, О. А. Бышевский-Конопко // Журнал радиоэлектроники. - 2021. - № 8. - DOI 10.30898/1684-1719.2021.8.12. - EDN ZCGDST.
Artyushenko, V. M. Quasi-optimal on polygaussian algorithms for receiving discrete signals / V. M. Artyushenko, V. I. Volovach // Radioengineering. - 2021. - Vol. 85, No. 3. - P. 158-159. - DOI 10.18127/j00338486-202103-15. - EDN ULEVJB.
Tian, T. Fusion estimation against mixed network attacks for systems with random parameter matrices, correlated noises, and quantized measurements / T. Tian, Sh. Sun // Digital Signal Processing. - 2024. - Vol. 150. - P. 104523. - DOI 10.1016/j.dsp.2024.104523. - EDN KVVMCA.
Будников, С. А. Методика оценки эффективности систем безопасности автоматизированных систем управления / С. А. Будников, С. М. Коваленко, А. И. Бочарова // Вопросы кибербезопасности. - 2023. - № 3(55). - С. 2-12. - DOI 10.21681/2311-3456-2023-3-2-12. - EDN QLNWEP.
Лисичкин, В. Г. К вопросу о выборе критерия при разработке оптимального детектора для стегоанализа / В. Г. Лисичкин // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2019. - № 5(337). - С. 47-53. - EDN HIEUEE.
Куликов, Е. И. Оценка параметров сигналов на фоне помех / Е. И. Куликов, А. П. Трифонов. - Москва: Советское Радио, 1978. - 296 с.
Тихонов, В. И. Статистическая радиотехника / В. И. Тихонов. - Москва: Радио и связь, 1982. - 624 с.
Акименко, Т. А. Байесовский подход при оценке достоверности двухпараметрового резонансного контроля / Т. А. Акименко, А. А. Горшков, В. Г. Лисичкин // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. - 2015. - № 8-1. - С. 208-216. - EDN VHVHHB.
