4. Имитационное моделирование угроз удаленного проникновения в операционную среду компьютера

Математическим аппаратом для моделирования динамических дискретных систем служат так называемые сети Петри, впервые описанные Карлом Петри в 1962 году.

Сеть Петри представляет собой двудольный ориентированный граф, состоящий из вершин двух типов — позиций и переходов, соединённых между собой дугами, вершины одного типа не могут быть соединены непосредственно. В позициях могут размещаться метки (маркеры), способные перемещаться по сети.

Событием называют срабатывание перехода, при котором метки из входных позиций этого перехода перемещаются в выходные позиции. События происходят мгновенно, разновременно при выполнении некоторых условий.

На основе аппарата теории сетей Петри создано множество программ «Эмуляторов сетей Петри».

4.1. Назначение и возможности программ «эмуляторов сетей Петри»

Все программные продукты данного вида предназначены для построения имитационных моделей (в том числе и моделей удаленного проникновения в ОС компьютера), сбора статистики временных и вероятностных показателей уязвимости проектируемых систем, проводить экспериментальные опытные исследования без вложений в развертывание опытных стендов.

В процессе работы с программой можно:

1. Проектировать разнообразные ситуации - каждая ситуация моделируется конкретно сетью Петри.

2. Задавать различные входные параметры модели. Входные параметры определяются: наличием и количеством фишек, законом генерации фишек в позициях сети Петри; приоритетом, вероятностью срабатывания и задержкой вносимой переходом в работу сети и т.д.

3. Задавать вероятностные значения входных параметров.

4. Отслеживать изменение системы, как без остановки, так и с пошаговой отладкой процесса с возможным изменением текущих параметров.

4.2. Особенности технической реализации «эмуляторов сетей Петри»

Основной задачей, решаемой при построении моделей удаленного проникновения в ОС компьютера, является подтверждение временных характеристик, полученных в ходе аналитического моделирования, т.е. сбор статистики времени реализации удаленного проникновения. Для этого было необходимо расширение базовой модели сетей Петри временным механизмом.

Программы, эмулирующие сети Петри-Маркова позволяют работать с временными сетями Петри. Исчисление времени производится в тактах. Считается, что один шаг выполнения сети Петри происходит за один такт. Существует возможность изменять длительность такта и межтактовый интервал, что позволяет приблизить условия эксперимента к реальным условиям. Кроме того, каждый переход может вносить заранее заданную задержку в процесс выполнения сети.

«Эмуляторы сетей Петри» позволяют для каждого входного перехода выбрать один из нескольких вариантов генерации фишек (пуассоновский закон генерации фишек, равномерный закон генерации фишек и др.). Кроме того, для каждого перехода можно определить вероятность его срабатывания.

Во время эмуляции для каждой позиции сохраняется ее предыстория, то есть существует возможность проследить, какое количество фишек было в данной позиции на любом шаге эмуляции.

Далее необходимо перейти непосредственно к имитационному моделированию удаленного проникновения в ОС компьютера.