С развитием в России информационных технологий широкое распространение получила всемирная сеть - интернет, зарекомендовавшая себя в качестве удобного информационного источника. В стране с каждым днем увеличивается количество пользователей интернета, в любых организациях и предприятиях присутствует доступ во всемирную сеть[1,3,7].
Однако ситуация связанная с распространенностью сети интернет характеризуется и рядом негативных признаков. Наряду с информатизацией наблюдается и возрастание интереса к сети со стороны криминальных кругов[34]. По мере увеличения количества пользователей интернета и все большей циркуляции информации в сети возникает опасность хищения этой информации заинтересованными лицами. Анализ динамики видов преступлений позволяет сделать вывод о росте числа правонарушений в сфере компьютерной информации, который идет не менее быстрыми темпами, чем компьютеризация в России. Одновременно непрекращающееся увеличение числа пользователей персональных компьютеров и сети интернет в последние годы породило множество незаконных явлений, атаки хакеров на web-рессурсы, распространение программно-математических средств, «троянских» программ, интернет-мошенничество, спам, распространение детской порнографии, и кибертерроризм.
В современном обществе роль глобальной информационной сети интернет - немаловажна. Для многих людей пользование интернетом стало привычным делом, наряду с чтением газет, просмотром телевизионных передач. Многие уже не могут представить свою жизнь без социальных сетей, веб-форумов, новостных лент, различных сайтов «тумблеров», содержащих фото и видео подборки тематического материала[1-7]. Популярность и доступность интернета приводит к тому, что с каждым днем все большее и большее количество пользователей привязываются к данному источнику информации. Внимание огромнейшей массы людей приковано к относительно небольшому количеству веб-ресурсов, которые они посещают регулярно. Для поддержки такого рода ресурсов используют специальное оборудование, позволяющее сразу обслуживать множество пользователей. Остальные редко посещаемые или узкоспециализированные ресурсы не нуждаются в таком дорогостоящем оборудовании, ведь работают одновременно с небольшим количеством пользователей. Случается такие события, что популярные ресурсы размещают в своих новостных лентах ссылки на другие сайты, которые не рассчитаны на столь множественные запросы, и это приводит к перегрузке последних[3, 5-9]. Работа сервера становится невозможной, все запросы пользователей не выполняются. Собственник сайта при этом терпит ущерб от упущенной прибыли, затраты на восстановление нормальной работы сайта и ликвидации последствий атаки, но с другой стороны это является своеобразной рекламой сайта, и повышение его рейтинга в поисковых системах. Эта ситуация аналогична атаке в отказе в обслуживании, только без участия злоумышленников, она называется слэшдот-эффект[1, 3-7]. Это проблема особенно актуальна в развитых странах Европы и Америки, где процент пользователей сети интернет от общего числа населения велик. На данный момент населением России все еще происходит освоение всемирной паутины. В России около 43% от общего числа людей имеют доступ к сети, когда в большинстве развитых стран эта цифра приближается к 80%, а в наиболее развитых более 90% (данные веб-ресурса wikipedia.org). Отсюда следует, что для Российских веб-ресурсов проблема слэшдот-эффекта вскоре также станет актуальна[6].
В связи с этим, рассмотрение риск-анализа слэшдот атак – крайне актуальная задача. Она является сложной и многогранной, так как требует исследования множества факторов. Одним из таких факторов является математическое моделирование атак, которое позволит оценить, во-первых, возможный ущерб от успешной атаки на заданную автоматизированную систему, во-вторых - эффективность используемых средств защиты.
В данном случае под математическим моделированием понимается построение риск-моделей слэшдот атак на автоматизированные системы. Данные модели являются необходимым инструментом для изучения и анализа слэшдот атак.
Степень проработанности темы
Атаки «слэщдот» эффект достаточно новое явление для современного информационного общества. На данный момент «слэщдот» эффект изучен не полностью, что затрудняет оценку рисков, уровень которых, как известно, определяет степень защищенности (безопасности) систем.
Вместе с тем, довольно успешно сейчас развивается методология риск-анализа, широко применимая в теории и практике обеспечения информационной безопасности. Ее совершенствование в контексте повышения защищенности высоконагруженных автоматизированных систем общего доступа, имеющие подключение к сети интернет, на основе оценки и регулирования рисков представляется весьма актуальным.
Учитывая актуальность явления и недостаточную эффективность решений для регулирования рисков высоконагруженных автоматизированных систем общего доступа, имеющих подключение к сети интернет, подвергшихся атаке слэшдот эффект, возникает необходимость в более глубоком и детальном изучении данной проблемы. Изучив существующие научные исследования и экспериментальные работы в области атак отказа в обслуживания, такие как - отслеживание источника атаки, ограничение допустимого предела, фильтрация не подписанных пакетов, возникает противоречие в частом возникновении атак и отсутствии действительно эффективных решений для избегания сильных отрицательного последствий. Из противоречия следует явная проблема в отсутствии регулирующих механизмов, которые позволят владельцам интернет ресурсов сократить материальные потери в результате неблагоприятного исхода. Для разрешения проблемы предложим инновационный и актуальный на сегодняшний день метод решения, отраженный в цели данной выпускной квалификационной работе.
Цель работы: состоит в оценивание рисков высоконагруженных автоматизированных систем общего доступа, обусловленных атакой слэшдот-эффект. Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Произвести анализ, рассмотреть сущность, условие возникновения и деструктивное воздействие атаки слэшдот-эффект, на высоконагруженные автоматизированные системы общего доступа, имеющие подключение к сети интернет, собрать статистику для данных атак и найти закономерности которым она подчиняется.
2. Построение риск-модели, на основе закономерностей справедливых для атак слэшдот эффект, которая позволит рассчитать риски для деструктивных воздействий на высоконагруженные автоматизированные системы общего доступа, имеющие подключение к сети интернет, оценить условия при которых возможно регулирование рисков.
3. Произвести изучение распределенных атак типа слэшдот эффект, на высоконагруженные автоматизированные системы общего доступа, имеющие подключение к сети интернет, рассмотреть управление рисками предложить инновационное эффективное решение.
Объектом исследования являются высоконагруженные автоматизированные систем общего доступа, имеющие подключение к сети интернет, подверженные атаке слэшдот эффект.
Предметом исследования являются риски реализации деструктивных воздействий в сетях общего пользования, и явления в автоматизированных системах при реализации информационных атак.
В исследовании используются методы теории графов, системного анализа, методы экспертных оценок и математического моделирования, численные методы расчета и анализа, методы теории рисков, теории вероятности, математической статистики, системного анализа, интегральных оценок, применения функций чувствительности.
Научная новизна. В данной работе использована теория оценки рисков для высоконагруженных систем общего доступ имеющих подключение к сети интернет, обусловленных атакой слэшдот эффект. Ранее данный вопрос не был должным образом рассмотрен в теории оценки рисков для распределенных атак на автоматизированные системы. Проблема отказа в обслуживании не решалась по представленному алгоритму управления рисками, из-за недостаточной исследовательской базы.
1. Выбранное для изучение распределение впервые рассматривается в теории риск-анализа, главным отличием от ранее изученных аналогов является наличие новых зависимостей значения риска от реализуемых атак, от параметров q-экспоненциального распределения.
2. Исследования в отличие от аналогичных проводились для распределенных автоматизированных систем общего доступа имеющих подключение к сети интернет, обусловленных атакой слэшдот эффект.
3. В отличие от аналогов предложен алгоритм управления рисками основанный на регулировании мощности сервера, ранее с этой стороны вопрос не рассматривался, введенный метод является инновационным.
4. В отличие от раннее представленных алгоритмов, данная разработка является практически применима для организаций предоставляющих хостинг для сайтов, и полностью автоматизирована.
На защиту выносятся следующие основные результаты работы:
- описательная модель высоконагруженных автоматизированных систем общего доступа, обусловленных атакой слэшдот эффект;
- алгоритм построение риск-модели автоматизированной системы при реализации слэшдот атак, исследование распределения и расчет оновных параметров риска
- Организация управления рисками при реализации слэшдот атак в случае асинхронных атак при определении риска с помощью интегральной оценки;
- результаты сравнения программных средств, реализующих технологию аппаратной виртуализации, при ДИВ, направленных на нарушение доступности защищаемой информации в КС.
Практическая ценность работы заключается в оценивание рисков высоконагруженных автоматизированных систем общего доступа, обусловленных атакой слэшдот-эффект, важным критерием функционирования которой является обеспечение доступности информации.
Построенная риск-модель может применяться для оценки рисков осуществления атак типа слэшдот эффект, для любых интернет ресурсов, которые имеют ограниченный по количеству запросов доступ к серверу, а также построения систем, устойчивых к воздействию стремительного наплыва посетителей. Полученные выражения для интегрального риска данных систем и его экстремумов позволяют оценить защищенность системы в целом, а также выявить наиболее уязвимые компоненты.
Подход к регулированию риска в случае реализации асинхронных атак может применяться для снижения риска осуществления атак типа слэшдот эффект, в частности, он позволяет снизить среднее значение ущерба, наносимого владельцу интернет ресурса вцелом, путем регулирования параметров в компонентах системы. Это позволяет проводить мероприятия по управлению рисками выборочно, уделяя внимание защите лишь в тех случаях, когда существует реальная угроза экономических потерь организации-владельцу ресурса, что уменьшает затраты на защиту.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы, включающего 112 наименований.
|
