Record Details

METHOD OF INCREASING FAULT TOLERANCE OF SATELLITE COMMUNICATION NETWORKS UNDER INFORMATION TECHNOLOGY INTERFERENCE

Dependability

View Archive Info
 
 
Field Value
 
Title METHOD OF INCREASING FAULT TOLERANCE OF SATELLITE COMMUNICATION NETWORKS UNDER INFORMATION TECHNOLOGY INTERFERENCE
МЕТОДИКА ПОВЫШЕНИЯ ОТКАЗОУСТОЙЧИВОСТИ СЕТЕЙ СПУТНИКОВОЙ СВЯЗИ В УСЛОВИЯХ ИНФОРМАЦИОННО- ТЕХНИЧЕСКИХ ВОЗДЕЙСТВИЙ
 
Creator Sergey Klimov M.; 4-th Central Research and Design Institute of the Ministry of Defense of Russia
Sergey Polikarpov V.; 4-th Central Research and Design Institute of the Ministry of Defense of Russia.
Andrey Fedchenko, V.; 4-th Central Research and Design Institute of the Ministry of Defense of Russia
Сергей Климов М.; 4 ЦНИИ Минобороны России
Сергей Поликарпов В.; 4 ЦНИИ Минобороны России
Андрей Федченко В.; 4 ЦНИИ Минобороны России
 
Subject satellite communication networks; vulnerabilities; information technology interference; fault tolerance improvement; information protection facilities; trusted information technologies and sensors of fault tolerance
сети спутниковой связи; уязвимости; информационно-технические воздействия; повышение отказоустойчивости; средства защиты информации; доверенные информационные технологии и сенсоры отказоустойчивости
 
Description Aim. The aim of the paper is to develop a method that would allow for integrated experimental, computational, analytical and expert assessment of the vulnerabilities of satellite communication networks, feasibility of information technology interference by intruders against such vulnerabilities and probability of fault tolerance under the chosen information protection solutions, trusted information technologies and fault tolerance sensors. The paper shows the relevance and importance of the method of increasing fault tolerance of satellite communication networks under information technology interference in service control channels and satellite equipment data. The authors examine targeted information technology interference that causes malfunction of satellite modems, control stations and connected user computer networks. The paper shows the unique nature of satellite communication networks operation due to the global operating range, availability of broadband radio signals from communication and retransmission spacecraft for technical analysis and processing within the operating range, potential possibility of unauthorized connection to communication services. The primary direction of development of procedural and process engineering guidelines on protection and fault tolerance of satellite communication networks are defined. Methods. A method has been developed that is based on three components: model of experimental identification of satellite communication network vulnerabilities; simulation, computational and analytical model of detection and identification of threats of information technology interference; decision-making algorithm for improvement of the fault tolerance of a satellite communication network under information technology interference. The model of experimental detection of satellite communication network vulnerability allows, as part of bench tests, establishing connections between existing vulnerabilities of the hardware and software of satellite modems, control stations, user networks and the potential information technology interferences by intruders. As part of the vulnerability model the authors describe the certificates of vulnerable radio technical and information technology parameters of the satellite communication network signals, as well as suggest an analytic expression for calculating the probability of detection of such network vulnerabilities. The paper presents a computational and analytical model of detection and identification of information technology interference threats as a structure of advanced means of detection, prevention and elimination of the consequences of information technology interference in satellite communication networks and the mathematical expression for identification of conditional probability of materialization of the threat of information technology interference in satellite communication networks. An algorithm is considered for improvement of fault tolerance of satellite communication networks under information technology interference, including preparation of parameters and evaluation of the fault tolerance of a satellite communication network, adjustment of the parameters of satellite communication network, information security facilities and fault tolerance sensors, situational adjustment of satellite communication network fault tolerance solutions. Conclusions. It is noted that the developed method enables improved fault tolerance of satellite communication networks under information technology interference based on a set of interconnected procedures of the model of experimental detection of satellite communication network vulnerabilities on testbed; simulation, computational and analytical models of detection and identification of information technology interference threats; application of the decision-making algorithm of improvement of satellite communication network fault tolerance.
Цель. Целью статьи является разработка методики, позволяющей комплексно экспериментальным, расчетно-аналитическим и экспертным путем оценить уязвимость сетей спутниковой связи, реализуемость информационно-технических воздействий нарушителя на эти уязвимости и вероятность отказоустойчивости при выбранных вариантах средств защиты информации, доверенных информационных технологий и сенсоров отказоустойчивости. В статье показана актуальность и важность методики для повышения отказоустойчивости сетей спутниковой связи в условиях информационно-технических воздействий на технологические каналы управления и данные спутникового оборудования. Рассмотрены целенаправленные и массированные информационно-технические воздействия, приводящие к нарушению функционирования спутниковых модемов, управляющих станций и подключенных вычислительных сетей потребителей. Показаны особенности функционирования сетей спутниковой связи, связанные с глобальностью зоны обслуживания потребителей на поверхности Земли, доступностью широкополосных радиосигналов от космических аппаратов связи и ретрансляции для технического анализа и обработки в зоне обслуживания потребителей, потенциальной возможностью несанкционированного подключения к услугам связи. Определены основные перспективные направления развития методического и технологического обеспечения защищенности и отказоустойчивости сетей спутниковой связи. Методы. Разработана методика, основанная на трех компонентах: модели экспериментального выявления уязвимостей сетей спутниковой связи; имитационной, расчетно-аналитической модели обнаружения и идентификации угроз информационно-технических воздействий; алгоритме принятия решения по повышению отказоустойчивости сети спутниковой связи в условиях информационно-технических воздействий. Модель экспериментального выявления уязвимостей сетей спутниковой связи позволяет в ходе стендовых испытаний установить взаимосвязь между существующими уязвимостями аппаратно-программного обеспечения спутниковых модемов, управляющих станций, сетей потребителей услуг связи и потенциальными информационно-техническими воздействиями на них нарушителя. В рамках модели уязвимостей описаны паспорта уязвимых радиотехнических и информационных параметров сигналов сетей спутниковой связи, а также предложено аналитическое выражение для расчета вероятности выявления уязвимостей этих сетей. Представлена расчетно- аналитическая модель обнаружения и идентификации угроз информационно-технических воздействий в виде структуры перспективных средств обнаружения, предупреждения и ликвидации последствий информационно-технических воздействий на сеть спутниковой связи и математическое выражение для определения условной вероятности реализации угроз информационно-технических воздействий на сеть спутниковой связи. Рассмотрен алгоритм повышения отказоустойчивости сетей спутниковой связи в условиях информационно- технических воздействий, включающий подготовку параметров и проведение оценки отказоустойчивости сети спутниковой связи, регулирование параметров сети спутниковой связи и параметров средств защиты информации и сенсоров обеспечения отказоустойчивости, ситуационное регулирование вариантов отказоустойчивых сетей спутниковой связи. Выводы. Отмечается, что разработанная методика позволяет повысить отказоустойчивость сети спутниковой связи в условиях информационно-технических воздействий на основе совокупности взаимосвязанных процедур модели экспериментального выявления уязвимостей сети спутниковой связи на стендовом полигоне; имитационной, расчетно-аналитической моделей обнаружения и идентификации угроз информационно-технических воздействий; применения алгоритма принятия решения по повышению отказоустойчивости сети спутниковой связи.
 
Publisher LLC Journal Dependability
 
Contributor —
—
 
Date 2017-09-11
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
—
—
 
Format application/pdf
application/pdf
 
Identifier http://www.dependability.ru/jour/article/view/225
10.21683/1729-2646-2017-17-3-32-40
 
Source Dependability; Том 17, № 3 (2017); 32-40
Надежность; Том 17, № 3 (2017); 32-40
2500-3909
1729-2646
10.21683/1729-2646-2017-17-3
 
Language rus
eng
 
Relation http://www.dependability.ru/jour/article/view/225/401
http://www.dependability.ru/jour/article/view/225/402
Воронин А.В, Иванов В.Н., Сотов А.М, Цифровое телевизионное вещание/ Под редакцией доктора технических наук, профессора А.М. Сомова – М.: Горячая линия – Телеком, 2017. – 240 с.: ил. – Серия «Цифровое телевизионное и радиовещание. Выпуск 1».
Величко В.В., Попков Г.В., Попков В.К. Модели и методы повышения живучести современных систем связи. – М.: Горячая линия – Телеком, 2016. – 270 с.: ил.
Климов С.М., Астрахов А.В., Сычев М.П. Экспериментальная оценка противодействия компьютерным атакам. Электронное учебное издание. – М.: МГТУ имени Н.Э. Баумана, 116 с, 2013.
К. Капур, Л. Ламберсон. Надежность и проектирование систем. Под ред. И.А. Ушакова. Пер. с англ. – М.: «Мир», 1980. – 604 с., ил.
Шубинский И.Б. Надежные отказоустойчивые ин- формационные системы. Методы синтеза/ И.Б. Шубинский. – Ульяновск: Областная типография «Печатный двор», 2016. – 544 с., ил. – («Журнал надежность»).
 
Rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).