Communication Infrastructure Modeling Based on Simulation and Semi-Natural Modeling
- Authors: Vasinev D.A.1
-
Affiliations:
- Academy of the Russian Federal Guard Service
- Issue: Vol 11, No 1 (2025)
- Pages: 70-83
- Section: INFORMATION TECHNOLOGIES AND TELECOMMUNICATION
- URL: https://journals.rcsi.science/1813-324X/article/view/283901
- DOI: https://doi.org/10.31854/1813-324X-2025-11-1-70-83
- EDN: https://elibrary.ru/QOBBRA
- ID: 283901
Cite item
Full Text
Abstract
The relevance of the research is explained by the existing contradiction of the subject area, which consists in the communication infrastructure of the critical information infrastructure (CII) object dynamically changing in the process of functioning, as well as the methods of the intruder's impact on the CII object, as well as the methods of the intruder's impact on the CII object, which create preconditions for reducing the level of information security and the capabilities of the existing methods of assessing the object's security based on signatures, expert approach, as well as methods and means of ensuring information security, which do not allow taking into account such dynamics of changes in the level of information security of the object. Purpose of the research. Provision of information security of communication infrastructure of CII objects by taking into account communication and configuration parameters, dynamics of interacting subjects.Research methods. Mathematical methods of systems theory and system analysis of probability theory, methods of graph theory, methods of simulation modeling.Results. The article presents a method of modeling of communication infrastructure that allows to form parametric accurate simulation models of the CII object to study the properties of security and stability, to simulate the impact of an intruder on the CII object. Novelty. A method of modeling the communication infrastructure based on configuration and communication parameters of the CII object has been developed, taking into account the dynamics of communication infrastructure interaction, its information security policy and intruder actions. Theoretical significance. Development of information security methods in the field of modeling the communication infrastructure of CII objects on the basis of hypergraphs, nested colored Petri nets, allowing to take into account the dynamics of interacting subjects (communication and configuration infrastructure, information security policy, the impact of the intruder).Practical significance. The modeling method allows to take into account configuration and communication peculiarities of construction and functioning of the CII object, parameters of the intruder's impact on the CII object, the existing security policy, to model the stability property, to conduct research of the influence of interacting subjects on the security of the CII object, to reduce the dependence on expert assessments, to receive parametrically justified assessments of the security of the communication infrastructure of the CII object.
About the authors
D. A. Vasinev
Academy of the Russian Federal Guard Service
Email: vda33@academ.msk.rsnet.ru
ORCID iD: 0009-0004-7030-5421
SPIN-code: 8806-3687
References
- Запечников С.В., Милославская Н.Г., Толстой А.И. Основы построения виртуальных частных сетей: учебное пособие для вузов. М.: Горячая линия ‒ Телеком, 2011. 249 с.
- Захватов М.А. Построение виртуальных частных сетей на базе технологии MPLS. М.: Изд-во Cisco Systems, 2001.
- Зегжда Д.П. Кибербезопасность цифровой индустрии. Теория и практика функциональной устойчивости к кибератакам. М.: Горячая линия – Телеком, 2023. 500 с.
- Петренко С.А. Киберустойчивость цифровой индустрии 4.0. СПб.: Издательский Дом «Афина», 2020. 256 с.
- Петренко С.А. Управление киберустойчивостью: постановка задачи // Защита информации. Инсайд. 2019. № 3(87). С. 16–24. EDN:HHVJNX
- Штыркина А.А. Обеспечение устойчивости киберфизических систем на основе теории графов // Проблемы информационной безопасности. Компьютерные системы. 2021. № 2. С. 145–150. EDN:HACNAD
- Бочков М.В., Васинев Д.А. Моделирование устойчивости критической информационной инфраструктуры на основе иерархических гиперсетей и сетей Петри // Вопросы кибербезопасности. 2024. № 1(59). С. 108‒151. doi: 10.21681/2311-3456-2024-1-108-115. EDN:KWFIOY
- Минаев М.В., Бондарь К.М., Дунин В.С. Моделирование киберустойчивости информационной инфраструктуры МВД России // Криминологический журнал. 2021. № 3. С. 123–128. doi: 10.24412/2687-0185-2021-3-123-128. EDN:EAKMQK
- Осипенко А.А., Чирушкин К.А., Скоробогатов С.Ю., Жданова И.М., Корчевной П.П. Моделирование компьютерных атак на программно-конфигурируемые сети на основе преобразования стохастических сетей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2023. № 2. С. 274–281. doi: 10.24412/2071-6168-2023-2-274-281. EDN:VNGXMX
- Ванг Л., Егорова Л.К., Мокряков А.В. Развитие теории Гиперграфов // Известия РАН. Теория и системы управления. 2018. № 1. С. 111–116. doi: 10.7868/S00023388180110. EDN:YSTDTE
- Величко В.В., Попков В.К. Модели и методы повышения живучести современных систем связи. М.: Горячая линия – Телеком, 2017. 270 с.
- Попков Г.В., Попков В.К. Математические основы моделирования сетей связи. М.: Горячая линия – Телеком, 2018. 182 с.
- Колосок И.Н., Гурина Л.А. Оценка показателей киберустойчивости систем сбора и обработки информации в ЭЭС на основе полумарковских моделей // Вопросы кибербезопасности. 2021. № 6(46). С. 2‒11. doi: 10.21681/2311-3456-2021-6-2-11. EDN:IJWNVI
- Гурина Л.А. Повышение киберустойчивости SCADA и WAMS при кибератаках на информационно-коммуникационную подсистему ЭЭС // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 2(48). С. 18‒26. doi: 10.21681/2311-3456-2022-2-18-26. EDN:QITQLA
- Гурина Л.А. Оценка киберустойчивости системы оперативно-диспетчерского управления ЭЭС // Вопросы кибербезопасности. 2022. № 3(49). С. 23‒31. doi: 10.21681/2311-3456-2022-3-23-31. EDN:SAPIYH
- Чиркова Н.Е. Анализ существующих подходов к оценке киберустойчивости гетерогенных систем // Международная научно-практическая конференция «Техника и безопасность объектов уголовно-исполнительной системы» (Воронеж, Российская Федерация, 18–19 мая 2022 г.). Иваново: ИПК "ПресСто", Воронежский институт ФСИН России, 2022. С. 408–410. EDN:CPZRVP
- Макаренко С.И. Динамическая модель системы связи в условиях функционально-разноуровневого информационного конфликта наблюдения и подавления // Системы управления, связи и безопасности. 2015. № 3. С. 122–185. doi: 10.24411/2410-9916-2015-10307. EDN:UKSPAV
- Бобров В.Н., Захарченко Р.И., Бухаров Е.О., Калач А.В. Системный анализ и обоснование выбора моделей обеспечения киберустойчивого функционирования объектов критической информационной инфраструктуры // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2019. № 4. С. 31–43. EDN:DPJJCN
- Левшун Д.С. Иерархическая модель для проектирования систем на основе микроконтроллеров защищенными от киберфизических атак // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 1. С. 105‒115. doi: 10.31854/1813-324X-2023-9-1-105-115. EDN:QCZRIH
- Костогрызов А.И., Нистратов А.А., Голосов П.Е. Методические положения по вероятностному прогнозированию качества функционирования информационных систем. Часть 2. Моделирование с использованием «Черных ящиков» // Вопросы кибербезопасности. 2024. № 6(64). С. 2‒27. doi: 10.21681/2311-3456-2024-6-2-27. EDN:ELOIDW
- Язов Ю.К., Панфилов А.П. Составные сети Петри-Маркова со специальными условиями построения для моделирования угроз информационной безопасности // Вопросы кибербезопасности. 2024. № 2(60). С. 53‒65. doi: 10.21681/2311-3456-2024-2-53-65. EDN:TEJAVM
- Водопьянов А.С. Использование цифровых двойников с целью обеспечения информационной безопасности киберфизических систем // Вопросы кибербезопасности. 2024. № 4(62). С. 140‒144. doi: 10.21681/2311-3456-2024-4-140-144. EDN:XTJILH
- Скрыль С.В., Ицкова А.А., Ушаков К.Е. О возможности совершенствования процедур количественной оценки защищенности информации объектов критической информационной инфраструктуры от угроз несанкционированного доступа // Безопасность информационных технологий. 2024. Т. 31. № 3. С. 94‒104. doi: 10.26583/bit.2024.204. EDN:CZFYYR
- Васинев Д.А. Применение операционных систем с открытым исходным кодом в коммуникационном оборудовании для сетей с коммутацией пакетов // Вопросы кибербезопасности. 2016. № 4(17). С. 36‒44. doi: 10.21681/2311-3456-2016-4-36-44. EDN:XCMVAV
- Васинев Д.А., Соловьев М.В. Предложения по построению универсального фаззера протоколов // Труды учебных заведений связи. 2023. Т. 9. № 6. С. 59–67. doi: 10.31854/1813-324X-2023-9-6-59-67. EDN:AABMEE
- Васинев Д.А., Бочков М.В., Кирьянов А.В., Андреев С.Ю., Полехин А.А., Сенотрусов И.А. и др. Способ и программно-аппаратный комплекс для оценки защищенности телекоммуникационного оконечного оборудования критической информационной инфраструктуры. Патент на изобретение № RU 2831928 C1. Опубл. 16.12.2024.
Supplementary files

