Развитие систем обеспечения безопасности промышленных предприятий, объектов транспортной инфраструктуры и коммерческих объектов техническими средствами [1-3], которые обеспечивают основные функции недопущения несанкционированного воздействия на объект защиты, разрешает целый круг проблем, связанных, прежде всего, с нейтрализацией негативного влияния человеческого фактора на общую безопасность объекта. Современные системы безопасности уже успешно решают такие прикладные задачи как [4-9]:
- повышение безопасности объектов за счет интеллектуализации (автоматизации) компьютерных процессов принятия решения с исключением человеческого фактора; обнаружение на объекте угрозы безопасности, актов незаконного вмешательства и эпизодов несанкционированного доступа на объект: нахождение людей и / или технических средств в том числе роботизированных в той области объекта, в которой их нахождение не предусмотрено;
- наблюдение за объектовой посещаемостью, временем пребывания на объекте посетителей, их текущим положением и присутствием на объекте в особые периоды (ночь, в выходные и праздники, в нерабочее время, время ремонта и т.д.) - подсчёт людей и технических средств, появляющихся и покидающих территорию объекта;
- получение информации о людях, посещающих объект – распознавание известных системе людей, фиксация неизвестных;
- определение факта проникновения на объект беспилотных воздушных, наземных и водных роботизированных аппаратов;
- активация внешних относительно системы устройств (например, устройств управления доступом, устройств оповещения и т.д.) в зависимости от происходящих на объекте событий;
- наблюдение за функциональным состоянием должностных лиц (охранников);
- построение индивидуальных траекторий перемещений посетителя внутри объекта в зависимости от его статуса, обеспечение индивидуальной навигации внутри объекта.
Часто для отображения информации используется интерфейс пользователя, включая мобильные устройства (смартфоны, планшеты). Именно здесь злоумышленники будут пытаться найти брешь в защите информационного поля систем безопасности. Как правило, они стараются реализовать свои замыслы, воздействуя на различные элементы, связанные с контролем доступа на объект через единое информационное поле [10, 11]. При этом направленность угроз (рис. 1) связана либо с модификацией средств защиты, либо с воздействием непосредственно на устройства контроля доступа, а также с подменой или внедрением вирусных элементов в программное обеспечение защитной системы [12-18].
Рис. 1. Возможные бреши в безопасности различных объектов
]Как наглядно показано на рис. 1, нарушитель может попытаться подделать личную карточку с магнитным или RFID идентификатором, нарушить кодировку приемо-передающего устройства (считывателя или сканера) на турникете или шлагбауме. Кроме того, существует угроза применения «администраторского» ключа, который используется в тестовых и ремонтных целях и может непосредственно воздействовать на электронную часть запорных механизмов, а также подменять «отклик» считывателей, пересылаемый в единую информационную систему.
Другим направлением сосредоточения усилий нарушителей является удаленная работа с программными средствами [19-21]. Прежде всего это создание таких программ, которые позволяют обойти различные программные закладки в базовой платформе и имитировать нормальную работу системы при ее взломе или выведению из строя другим способом, например, вирусной атакой. Модификацией этого метода является внедрение в управляющие контуры программ или механизмов, парализующих действие системы контроля удаленного доступа (СКУД). В этом случае оператор СКУД может принять решение об аварийном отключении системы и переходе на ручную проверку лиц, пересекающих границы объекта. Именно в переходный период возможны попытки проникновения на объект.
К числу основных методов, охватывающих все уровни представления информации, при реализации угроз информационной безопасности относятся [22-24]:
– определение злоумышленником типа и параметров носителей информации и· получение информации о программно-аппаратной среде, типе и параметрах средств вычислительной техники, типе и версии операционной системы, составе прикладного программного обеспечения;
– получение злоумышленником детальной информации о функциях, выполняемых системой и данных о применяемых системах защиты;
– определение способа представления информации и содержания данных, обрабатываемых в системе, на качественном уровне (применяется для мониторинга и для дешифрования сообщений);
– хищение (копирование) машинных носителей информации, содержащих конфиденциальные данные и· уничтожение средств вычислительной техники и носителей информации;
– использование специальных технических средств для перехвата побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) и перехват данных, передаваемых по каналам связи, а также уничтожение носителей информации, а также внесение пользователем несанкционированных изменений в программно-аппаратные компоненты системы и обрабатываемые данные;
– несанкционированный доступ пользователя к ресурсам системы в обход или путем преодоления систем защиты с использованием специальных средств, приемов, методов и· превышение пользователем своих полномочий и· несанкционированное копирование программного обеспечения;
– раскрытие представления информации (дешифрование данных) и· раскрытие содержания информации на семантическом уровне;
– установка и использование нештатного аппаратного и / или программного обеспечения;
– заражение программными вирусами и целенаправленное внедрение дезинформации, а также искажение соответствия синтаксических и семантических конструкций языка;
– выведение из строя носителей информации без уничтожения;
– проявление ошибок проектирования и разработки аппаратных и программных компонентов.
Для своевременного парирования перечисленных угроз необходимо применять комплексирование мультисенсорных данных, полученных от системы технического (компьютерного) зрения и от охранных датчиков. Сигналы от охранных датчиков представляют собой разреженный и малоинформативный, но относительно достоверный поток информации, а системы видеонаблюдения (в том числе и использующие технологии компьютерного зрения) наоборот выдают, как правило, избыточную и не всегда однозначно интерпретируемую информацию (избыточный, но информативный поток данных). Комплексирование этих потоков данных позволяет, с одной стороны, сохранить высокую информативность видеопотока, а с другой — упростить и ускорить для пользователя переход к важным для него ситуационным и временным фрагментам этого потока.
В настоящее время еще ни в одной системе не применяется полноценно семантический анализ полученных данных, что не позволяет представить полученные и обработанные системой данные в виде инфографических символов или текста, понятного конечному пользователю. Такое представление информации могло бы существенно упростить навигацию по массиву данных, поиск интересующих пользователя событий, а также сделает возможным статистический анализ полученного массива данных. Кроме того, это привело бы к сокращению времени на уяснение обстановки, а, следовательно, повышению оперативности принимаемых решений, а также обеспечило интеллектуальному блоку поддержки принятия решений возможность генерировать их более качественные варианты. Это, в свою очередь, значительно повысит обоснованность принимаемых решений по реагированию на угрозы безопасности объекта.
Анализ взаимосвязи функций систем безопасности и способов их реализации показывает, что максимальный информационный обмен приходится на предотвращение несанкционированного доступа на объект. Это приводит к тому, что редкие события часто оказываются вне зоны усиленного наблюдения и угрозы от них своевременно не купируются [25-27].
Основные угрозы, по мнению специалистов [28-31], исходят не только от внешних злоумышленников, но и от персонала предприятия (учреждения). Практика показывает, что на долю внутренних нарушителей приходится более 2/3 от общего числа нарушений. При этом можно выделить три основных мотива нарушений: безответственность, самоутверждение и корыстный интерес.
Внутренним нарушителем может быть лицо из следующих категорий персонала (рис. 2):
– руководители различных уровней должностной иерархии;
– пользователи системы;
– сотрудники отделов разработки и сопровождения программного обеспечения и · персонал, обслуживающий технические средства;
– технический персонал, обслуживающий здания (уборщики, электрики, сантехники и др.);
– сотрудники службы безопасности.
Рис. 2. Типовое процентное распределение нарушений по категориям сотрудников
Предотвращение актов незаконного вмешательства в деятельность объекта защиты осуществляется обоснованным и своевременным применением комплекса мер парирования угроз информационной безопасности [32, 33] (рис. 3).
Рис. 3. Средства обеспечения кибербезопасности.
Целесообразно строить автономную систему кибербезопасности в составе:
- подсистема приёма и начальной обработки видеоинформации;
- подсистема приёма сигналов от охранных датчиков;
- подсистема технического (компьютерного) зрения;
- подсистема семантического анализа данных;
- подсистема хранения данных;
- подсистема отображения данных;
- подсистема поддержки принятия решений, выдачи управляющих сигналов, генерации вариантов реагирования на угрозы… – без этого нет интеллектуализации
Подсистема приёма и начальной обработки видеоинформации реализует функции:
- взаимодействия с источниками видеопотока (видеокамеры, видеорегистраторы и др.);
- получения видеопотока от источников видеопотока;
- организации промежуточного хранения видеоданных;
- подготовки видеоданных к дальнейшей обработке.
Подсистема приёма сигналов от охранных датчиков реализует функции взаимодействия с охранной системой и получения от неё информации о состоянии охранных датчиков. В настоящее время уже доступны интерфейсы для интегрирования таких датчиков как:
- Оптические (лазерные)
- Тепловые, инфракрасные
- Вибрационные
- Емкостные
- Сейсмические
- Магнитометрические
- Радиотехнические
- Радиолокационные
- Обрывные
- Доплеровские
- Датчики контроля функционального состояния сотрудников.
Подсистема компьютерного зрения использует технологии искусственного интеллекта и реализует функции:
- распознавания классов объектов (люди, транспортные средства, беспилотные летательные аппараты и т.д.);
- обнаружения людей и биообъектов;
- распознавания лиц людей (идентификация);
- распознавания государственных регистрационных номеров транспортных средств;
- распознавания характера действий объекта (стоит, движется, бежит, падает, выходит за пределы разрешенной траектории);
- ведения статистического учета времени пребывания посетителей, прогнозировать их потребности и подсказывать оптимальный поведенческий сценарий.
Использование технологий искусственного интеллекта позволяет подсистеме компьютерного зрения адаптироваться к изменяющимся внешним условиям.
Подсистема семантического анализа данных реализует функцию генерации текстового представления полученных данных.
Подсистема хранения реализует функции хранения в течение требуемого времени:
- исходных данных — видеоданных и сигналов, полученных от охранных датчиков;
- информации, полученной в ходе обработки данных подсистемой компьютерного зрения;
- информации, полученной в ходе обработки данных подсистемой семантического анализа данных.
Подсистема отображения данных реализует функции:
- поиска по массиву сохраненных данных;
- отображения данных за выбранное время в интерфейсе пользователя;
- комплексирования отображаемой информации перед отображением её в интерфейсе пользователя;
- интерпретация выходных данных в виде инфографики.
Подсистема поддержки принятия решений, выдачи управляющих сигналов, генерации вариантов реагирования на угрозы – обучаемая нейросеть, способная:
- накапливать сведения об успешных и негативных реализациях ситуационных сценариев;
- моделировать(генерировать) поведенческие траекториии должностных лиц;
- оптимизировать варианты в конкретных условиях;
- предлагать лицу, принимающему решения, оптимальные варианты действий по различным критериям – оперативность, обоснованность, стоимость, ущерб и т.д.
В качестве входных воздействий для программного продукта выступают:
- видеоданные, полученные от источников видеопотока;
- информация о состоянии охранных датчиков, полученная от охранной системы;
- действия, производимые пользователем в интерфейсе пользователя;
- ситуационная обстановка (суточные, климатические, природные и иные обстоятельства).
К выходным реакциям следует отнести:
- обработанные данные, сохраненные подсистемой хранения;
- информация, отображаемая в интерфейсе пользователя в результате действий пользователя, производимых в этом интерфейсе;
- варианты (подсказки) решений по реагированию на угрожающие ситуации;
- порядок автоматического оповещения правоохранительных, охранных и иных государственных служб об актах незаконного вмешательства и организация оперативного взаимодействия с ними.
Таким образом, кибербезопасность объекта может соответствовать перспективному набору угроз и достигается сочетанием мер организационного и технического характера [7, 34]. При этом в техническом плане используются различные аппаратные средства (генераторы помех, анализаторы спектра, анализаторы сигналов и т.п.), программы (файерволы, антивирусы, скремблеры и т.д.).
