Введение 14
1. Обзор технологии «Умный дом» 16
1.1. Умный дом 16
1.2. Защита информационной безопасности 17
1.3. Существующие решения защиты информации систем «умный дом».... 18
1.4. Модель построения системы мониторинга информационной
безопасности 19
2. Объект и методы исследования 21
3. Классификация угроз информационной безопасности системы «умный
дом» 25
4. Проектирование системы информационной безопасности 28
4.1. Функциональные требования 28
4.2. Компоненты системы 29
4.3. Алгоритмы системы 31
4.4. Структура описания данных 34
5. Прототип системы информационной безопасности 41
5.1. Формирование «идеального» состояния системы «умный дом» 42
5.2. Определение состава системы «умный дом» 44
5.3. Мониторинг состояния системы «умный дом» 47
6. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ... 50
6.1. Оценка коммерческого потенциала и перспективности 51
6.2. Планирование научно-исследовательских работ 60
6.3. Определение трудоемкости выполнения работ 62
6.4. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной, социальной и экономической эффективности исследования 69
7. Социальная ответственность 72
7.1. Техногенная безопасность 73
7.2. Региональная безопасность 80
7.3. Организационные мероприятия обеспечения безопасности 81
7.4. Особенности законодательного регулирования проектных решений ... 81
7.5. Безопасность в чрезвычайных ситуациях 82
Заключение 84
Список публикаций 85
Список используемых источников 87
Приложение А An overview of smart homes and information security of smart homes 92
Приложение Б XML Schema-файл для XML-файла состава системы 102
Приложение В XML Schema-файл для XML-файла «идеального» состояния системы 104
Приложение Г XML Schema-файл для XML-файла угроз «умного дома» 107
Приложение Д Метод получения «идеального» состояния 109
Приложение Е Метод добавления элемента 116
Приложение Ж Метод мониторинга данных 119
Реферат
Выпускная квалификационная работа 122 с., 27 рис., 20 табл., 40 источников, 7 прил.
Ключевые слова: система умный дом, информационная безопасность, угрозы информационной безопасности, классификация угроз информационной безопасности, оценка угроз информационной безопасности.
Объектом исследования являются система «умный дом» и угрозы информационной безопасности технологии «Умный дом».
Цель работы - проектирование системы мониторинга и оценки угроз информационной безопасности технологии «Умный дом», настраиваемую под любую конфигурацию системы «умный дом».
В процессе исследования проводились обзор технологии «Умный дом», существующих решений и методов построения систем для защиты информационной безопасности систем «умный дом», классификация угроз информационной безопасности.
В результате исследования спроектирована система информационной безопасности технологии «Умный дом» и разработан прототип системы информационной безопасности.
Область применения: жилые помещения, в которых установлена система «умный дом».
Система «умный дом» является аппаратно-программным комплексом, внутри которого обрабатывается большой поток информации, в связи с чем система «умный дом» подвержена угрозам информационной безопасности. К сожалению, современные разработки в области технологии УД не содержат единой методологии описания систем УД, поэтому отсутствует и единая методология обнаружения и оценки угроз информационной безопасности технологии «умный дом».
Угрозы информационной безопасности зависят от методов построения системы УД, применяемых технологий и обрабатываемой информации, что подтверждают авторы статьи [1], представленной на Международном симпозиуме «Надежность и качество». Тестирование нескольких общедоступных систем УД, проводимое компанией AV-TEST [2], доказывает наличие проблем с информационной безопасностью в предлагаемых компаниями системах УД. Многие существующие решения для
дополнительной защиты информационной безопасности УД используют метод работы, заключающийся в подключении к роутеру и мониторинге потока информации между подключенными к Wi-Fi устройствами. Данный метод ограничивает круг поддерживаемых устройств. Также некоторые из существующих решений осуществляют дополнительный сбор и отправку данных о работе устройств УД в облачное хранилище, что может стать дополнительной угрозой. Приведенные аспекты анализа состояния области информационной безопасности технологии УД доказывают актуальность рассматриваемой темы.
Цель работы - проектирование информационной системы мониторинга и оценки угроз информационной безопасности технологии «умный дом» и разработка прототипа спроектированной системы.
Объект исследования: технология «умный дом» и угрозы информационной безопасности, возникающие в ней. Предмет исследования:
методы проектирования системы информационной безопасности технологии «умный дом».
Практическая и научная новизна: разработка классификации уязвимостей и угроз системы УД, основанной на связи объекта управления и угрозы, проектирование и разработка прототипа системы информационной безопасности, настраиваемой под конкретную систему УД.
Практическая значимость результатов - спроектированная система информационной безопасности технологии «умный дом» может быть использована для обеспечения информационной безопасности в любых системах УД.
Результатом работы являются спроектированная система
информационной безопасности технологии УД и разработанный прототип системы. Промежуточные и конечные результаты работы прошли апробацию на следующих конференциях:
- XIII Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии», г. Томск, 9-13 ноября 2015 г.;
- XIV Международная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Молодежь и современные информационные технологии», г. Томск, 7-11 ноября 2016 г.;
- XXI Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2016», г. Томск, 25-27 мая 2016 г.;
- XXII Международная научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Научная сессия ТУСУР-2017», г. Томск, 10-12 мая 2017 г.
Проведенный анализ технологии «Умный дом» и существующих решений защиты информации систем «умный дом» показал отсутствие единой методологии описания систем УД и, следовательно, отсутствие единой методологии обнаружения и оценки угроз информационной безопасности УД. В результате анализа была построена модель системы информационной безопасности для систем УД и сформирован список наиболее вероятных угроз информационной безопасности систем УД.
Предложена классификация вероятных угроз информационной безопасности систем УД, связывающая возможные угрозы с объектами управления системы «умный дом». Данная классификация позволяет определять и оценивать найденные в системе УД угрозы ИБ. Для увеличения количества известных угроз и улучшения качества оценки угроз классификация может быть дополнена экспертами.
Спроектирована система информационной безопасности технологии УД, разработаны алгоритмы работы системы, структуры описания данных и прототип информационной системы. Основные функции системы: определение состава системы УД и установка ограничений для показаний объектов управления пользователем или автоматически, мониторинг данных системы УД и генерация оповещений о состоянии системы УД. При существовании в системе УД неизвестной угрозы система оповещает пользователя о подозрительных данных. Разработанная система использована для проведения имитационных экспериментов, в ходе которых в системе ИБ генерировались исходные данные для имитации действий системы УД, и анализа выявления возможных угроз ИБ.
Результаты работы доказывают работоспособность информационной системы и позволяют сделать вывод о возможности разработки средства защиты систем «умный дом», настраиваемого пользователем под его систему УД. Данное средство защиты осуществляет мониторинг состояния всей системы и оценивает найденные угрозы.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
