Марковская модель кибератак и ее применение к анализу защищенности информации в автоматизированных системах

Моделирование, оптимизация и информационные технологии. 2024. Т. 12. № 2 (45).

Магазев А. А., Касенов А. А., Трапезников Е. В.

В работе представлено описание марковской модели кибератак как метода анализа защищенности информации в автоматизированных системах. На основе представленной модели в работе дается описание двух метрик безопасности – среднего времени до отказа безопасности (среднее число переходов между состояниями в соответствующей марковской цепи до ее первого попадания в одно из поглощающих состояний) и среднего риска при отказе безопасности (сумма произведений ущербов при реализации каждой из кибератак на соответствующие вероятности реализации этих кибератак). Дается алгоритм оценки входных параметров на основе взаимосвязи баз данных угроз и уязвимостей CVE, CWE и CAPEC. Описанные в работе взаимосвязи позволяют вычислить вектор вероятностей возникновения кибератак и вектор ущербов от кибератак, которые формируются как входные данные для модели оценки защищенности. Также в работе рассматривается проблема численной оценки параметров через метрики CVSS. В исследовании демонстрируется, что вектор вероятностей отражения кибератак и вектор вероятностей «задержек» кибератак возможно получить только с помощью метода экспертных оценок, либо статистики. В работе также дается описание разработанного программного продукта, который позволяет выполнить оценку защищенности автоматизированной системы на заданном промежутке времени.

Ключевые слова: Markov chain, марковская цепь, автоматизированная система, CVE, метод экспертных оценок, Automated system, security metrics, CVSS metric, CWE, CAPEC, cyberattack model, data collection algorithm, expert assessment method, метрики безопасности, метрика CVSS, CVE, CWE, CAPEC, модель кибератак, алгоритм сбора данных