Ю.Г.Бугров

Г.А.Остапенко

Н.М. Радько

Моделирование атак сети массового обслуживания

Учебное пособие

Воронеж 2007

ГОУВПО

«Воронежский государственный технический

университет»

Ю.Г. Бугров

Г.А. Остапенко

Н.М. Радько

МОДЕЛИРОВАНИЕ АТАК

СЕТИ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Утверждено Редакционно-издательским советом

университета в качестве учебного пособия

В оронеж 2007

УДК 002.001; 002.001.8

Бугров Ю.Г. Моделирование атак сети массового обслуживания: учеб. пособие / Ю.Г. Бугров, Г.А. Остапенко, Н.М. Радько. - Воронеж: ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет», 2007. - 93 с.

Учебное пособие посвящено разработке новой более эффективной модели сети массового обслуживания на основе введения нового параметра – угрозы отказа в обслуживании. В работе рассмотрены основные виды угроз информационной безопасности в структурированных системах. Представлена формализованная модель тракта коммуникации как сети массового обслуживания. Проведена оценка эффективности многоканальной системы массового обслуживания, описана методика определения величины риска от угрозы отказа в обслуживании. В основу предлагаемого пособия положены исследовательские работы, проводимые в Воронежском государственном техническом университете.

Издание соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению 090100 «Информационная безопасность», специальностям 090102 «Компьютерная безопасность», 090105 «Комплексное обеспечение информационной безопасности автоматизированных систем» и 090106 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем», дисциплинам «Вредоносное программное обеспечение и защита от него информационно-телекоммуникационных систем», «Технология проектирования систем защиты информации в информационно-телекоммуникационных системах», «Основы проектирования защищенных телекоммуникационных систем».

Издание предназначено студентам и аспирантам.

Учебное пособие подготовлено в электронном виде в текстовом редакторе MS WORD и содержится в файле кафедра СИБ2.document .

Табл. 2. Ил. 20. Библиогр.: 99 назв.

Научный редактор д-р техн. наук, проф. А.Г. Остапенко

Рецензенты: кафедра информационной безопасности Воронежского института МВД России (канд. техн. наук, доц. О.С. Овсентьев);

д-р техн. наук, проф. Г.С. Остапенко

© Бугров Ю.Г., Остапенко Г.А., Радько Н.М., 2007

© Оформление. ГОУВПО "Воронежский государственный технический университет", 2007

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 6

1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 8

1.1. Основы структурированной проводки 8

1.2. Структурные составляющие про­водки 10

1.3. Промышленное обеспечение 12

1.4. Стандарт EIA/TIA-568 13

1.5. Горизонтальная проводка 15

1.6. Развитие структурированных систем 17

2. ИССЛЕДОВАНИЕ УГРОЗ БЕЗОПАСНОСТИ СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 20

2.1. Угрозы информационной безопасности в структурированных системах 21

2.2. Классификация угроз информационной безопасности в структурированных системах 22

2.3. Типы воздействия угроз на информационную систему 32

2.4. Угрозы отказа в обслуживании в структурированных системах 36

3. ФОРМАЛИЗОВАННАЯ МОДЕЛЬ ТРАКТА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ КАК СИСТЕМЫ МАССОВОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ 39

3.1. Понятие о марковском процессе 39

3.2. Потоки событий 42

3.3. Уравнения Колмогорова для вероятностей состояний. Финальные вероятности состояний 47

3.4. Основные элементы теории массового обслуживания 53

3.5. Схема гибели и размножения 57

3.6. Формула Литтла 59

3.7. Многоканальная система массового обслуживания с отказами 62

4. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ВОЗДЕЙСТВИЯ УГРОЗ 67

4.1. Показатели оценивания эффективности системы массового обслуживания 67

4.2. Формализации угроз отказа в обслуживании 69

4.3. Математическая модель системы массового обслуживания при атаке DoS 73

4.4. Оценка эффективности влияния угроз на элементы системы массового обслуживания 78

4.5. Методика определения величины риска от угрозы отказа в обслуживании 80

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ 85

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 88