Интеллектуальные компьютерные технологии защиты информации (стр. 10 из 23)

Поскольку основной объект нашего изучения - системы защиты информации - относится к системам с весьма высоким уровнем неопределенности (нарушение статуса защищенности информации, как правило, обусловливается целями и действиями людей), то представляется целесообразным включить методологию нестрогой математики в арсенал средств, предназначаемых для использования при решении проблем защиты. Этим и обусловлено выделение данного вопроса в самостоятельный раздел методологических основ защиты информации.

Исходным базисом нестрогой математики служит совокупность трех посылок:

1)в качестве меры характеристик изучаемых систем вместо числовых переменных или в дополнение к ним используются лингвистические переменные. Если, например, нас интересует такая характеристика, как вероятность доступа нарушителя к защищаемой информации, то в лингвистическом измерении значениями этой характеристики могут быть: «крайне незначительная», «существенная», «достаточно высокая», «весьма высокая» и т.п.;

2)простые отношения между переменными в лингвистическом измерении описываются с помощью нечетких высказываний, которые имеют следующую структуру: «из А следует В», где А и В - переменные в лингвистическом измерении. Примером такого отношения может быть: «Если в системе охранной сигнализации вероятность отказов датчиков значительная, то для предупреждения проникновения на контролируемую территорию посторонних лиц интенсивность организационного контроля над этой территорией должна быть повышенной». Переменными здесь являются «вероятность отказов датчиков» и «интенсивность организационного контроля», а лингвистическими значениями - «значительная» и «повышенная» соответственно;

3)сложные отношения между переменными в лингвистическом измерении описываются нечеткими алгоритмами. В качестве примера рассмотрим нечеткий алгоритм сложного отношения между переменными: «надежность компонентов системы защиты информации» и «интенсивность контроля храни лища носителей защищаемой информации».

Совершенно очевидно, что интенсивность контроля хранилищ носителей должна быть тем больше, чем выше степень угрозы хищения носителей, находящихся в хранилище. Степень угрозы хищения в свою очередь зависит от надежности: защиты территории, на которой расположены хранилища (НТ); защиты помещений, в которых находятся хранилища (НП); замков на дверях хранилищ (НЗ); библиотекарей хранилищ (НБ). Если для интенсивности контроля хранилищ носителей и для каждого из названных четырех параметров, влияющих на эту интенсивность, принять три возможных значения (малая (М), средняя (С), большая (Б)), то нечеткий алгоритм решения рассматриваемой задачи может быть представлен так, как показано на рис. 2.1.

Нетрудно видеть, что аппарат нестрогой математики может быть рекомендован для использования в таких ситуациях, в которых строгое описание систем и процессов их функционирования или невозможно или нецелесообразно в силу самого характера решаемой задачи. Так, в настоящее время нет необходимых данных для строгого определения значений параметров, определяющих степень уязвимости информации в КИС, эффективность систем защиты информации и т.п.

Вполне реальными являются также такие условия, когда строго количественные алгоритмы оценки ситуации и принятия решений являются нецелесообразными и даже вредными. Например, вряд ли целесообразно (по крайней мере, в настоящее время) пытаться строить строгий алгоритм для обеспечения выработки общей стратегии защиты информации. Построение такого алгоритма сопряжено с трудностями, преодоление которых неизбежно требует таких допущений, что адекватность этих алгоритмов становится весьма сомнительной. В то же время на основе чисто интуитивных рассуждений квалифицированных и опытных специалистов можно построить нечеткие (в указанном выше смысле) алгоритмы, которые, с одной стороны, будут достаточно простыми и адекватными реальным процессам, а с другой - создавать хорошие предпосылки для эффективного решения важных задач.

Нецелесообразность построения строгих алгоритмов может иметь место, например, в следующих ситуациях: реализация строгого алгоритма является трудоемкой, а время на его реализацию крайне ограничено; множество возможных ситуаций слишком велико, а возможности для их рассмотрения ограничены; поступающая информация такого качества, что результаты реализации строгого алгоритма являются сомнительными и т.п. В таких ситуациях, очевидно, целесообразным будет построение некоторых обобщенных алгоритмов, которые создадут предпосылки для наиболее рационального принятия решений в потенциально возможных ситуациях.

Именно такие подходы будут здесь использованы при обосновании рациональной технологии управления защитой информации, организации работ по защите информации и др.

Необходимо, однако, обратить внимание на следующее обстоятельство. При изложении вопросов практического использования методов нестрогой математики каждый раз акцентировалось внимание на том, что эти методы лишь создают предпосылки, необходимые для эффективного решения сооветствующей задачи, но не гарантируют эффективного решения. Такая гарантия может быть обеспечена лишь рациональными действиями людей, использующих нечеткие алгоритмы. Отсюда следует, что организация функционирования систем с высоким уровнем неопределенности должна включать в себя (и притом в качестве важнейшего атрибута) подготовку людей (персонала) к решению соответствующих задач с использованием методов нестрогой математики.

Вход

ИНТЕНСИВНОСТЬ КОНТРОЛЯ ХРАНИЛИЩ НОСИТЕЛЕЙ

Рис. 2.1. Структура нечеткого алгоритма определения интенсивности контроля хранилищ носителей

И, наконец, о соотношении методологии нестрогой математики и методологии теории нечетких множеств. При внимательном рассмотрении обеих названных методологий нетрудно усмотреть достаточно глубокую их аналогию. Объективным основанием для этого является то обстоятельство, что в основе обеих методологий лежит представление о неопределенности, размытости границ принадлежности элементов (представлений, суждений) определенному множеству. Однако существуют и принципиальные различия рассматриваемых методологий. В теории нечетких множеств, во-первых, предусматривается количественная оценка меры принадлежности рассматриваемых элементов тому или иному множеству, а во-вторых, предполагается разработка строгого алгоритма решения соответствующей задачи. В нестрогой математике нечеткость рассуждений последовательно проводится вплоть до алгоритма решения соответствующей задачи.

2.3.3 Неформальные методы оценивания

В процессе моделирования больших систем неизбежно приходится оценивать значения различных параметров этих систем. Значения некоторых параметров удается непосредственно измерить (например, геометрические характеристики доступных предметов, отрезки времени и т.п.) или вычислить по известным аналитическим зависимостям (например, вероятность сложного события по вероятностям составляющих его событий, площади геометрических фигур по известным их размерам и т.п.). Если имеются данные о функционировании моделируемой системы или ее аналога за достаточно продолжительное время, то значения некоторых параметров можно определить путем статистической обработки их значений, зафиксированных в процессе наблюдения. Общеизвестные методы математической статистики позволяют не только определить текущее значение параметра, но и оценить достоверность такого определения в зависимости от продолжительности (числа) наблюдений и их совпадения (разброса), установить необходимое число наблюдений для определения значения параметра с заданной точностью.

Иногда значения интересующих параметров удается определить по аналогии со значениями других, схожих с определяемыми, значения которых известны.

Однако нередки случаи, когда значения параметров моделируемых систем не удается получить названными выше методами. Такая ситуация бывает особенно характерной для систем с высоким уровнем неопределенности и не имеющих достаточной предыстории функционирования. Именно такими являются рассматриваемые здесь системы защиты информации. Например, в настоящее время нет данных, необходимых для определения таких параметров, как вероятности проявления дестабилизирующих факторов в различных КИС и различных условиях их функционирования, вероятности успешного использования злоумышленником проявившихся дестабилизирующих факторов, показатели эффективности функционирования различных средств защиты и многих других. В таких случаях неизбежно приходится пользоваться неформальными методами оценивания, основанными на оценках людей -специалистов в соответствующей сфере.

Из неформальных методов оценивания наиболее известными являются методы экспертных оценок. Экспертными оценками называются такие методы поиска решений сложных, не поддающихся формализации задач, которые основаны на суждениях (оценках, высказываниях) специально выбираемых (назначаемых) экспертов. Эти методы достаточно просты по своей сущности, они нашли широкое отражение в специальной литературе. Последовательность и содержание решения задач методами экспертных оценок в самом общем виде могут быть представлены следующим образом: разработка постановки задачи; обоснование перечня и содержания тех параметров задачи, для определения значений которых целесообразно использовать экспертные оценки; обоснование форм и способов экспертных оценок; разработка реквизитов (бланков, инструкций и т.п.), необходимых для проведения экспертных оценок; подбор и подготовка (обучение, инструктаж) экспертов, привлекаемых для решения задачи; организация и обеспечение работы экспертов; контроль и первичная обработка экспертных оценок; базовая обработка экспертных оценок.