Минаев В.А.

Модельные исследования волоконно-оптических каналов коммуникации в квантовых криптографических системах

Title: 
Model Studies of Fiber-Optical Communication Channels in Quantum Cryptographic Systems
Год/Year: 
2019
Начальная страница/First page: 
19
Краткое описание: 
Посвящено модельным исследованиям волоконно-оптических каналов связи (ВОКС) в квантовых криптографических системах (ККС). Отмечены две основные проблемы использования ККС, связанных с достоверностью передачи информации. Проведен анализ факторов энергетических потерь в классическом волоконно-оптическом канале и детально обсуждается аддитивная формула потерь в нем. Рассмотрен волоконно-оптический канал передачи квантовой информации с применением интегрально-оптических устройств. Обсуждена аддитивная формула оптических потерь в таком канале. Показаны особенности потерь в интегрально-оптических устройствах, в частности затухание света в оптическом волокне, потери на изгибах и микроизгибах, технологические, дисперсионные и переходные потери. Охарактеризованы особенности квантово-криптографической системы передачи информации. Например, при построении модели фотоприемного устройства учитываются три основных параметра: квантовая эффективность, быстродействие, уровень шумов. В результате предложена модель ВОКС ККС с учетом энергетических потерь, позволяющая теоретически грамотно и наглядно представить прохождение информации через современные квантово-криптографически защищенные телекоммуникации при обеспечении управления в государственных структурах.
Short description: 
Dedicated to model studies of fiber-optic communication channels (FOCC) in quantum cryptographic systems (QCS). Th ere are two main problems with the use of QCS related to the reliability of information transfer. The analysis of the energy loss factors in the classical fiber-optic channel has been carried out and the additive loss formula in it is discussed in detail. The fiber-optic channel of quantum information transmission using integrated optical devices is considered. The additive formula of optical losses in such a channel is discussed. The features of losses in integrated optical devices are shown, in particular light att enuation in optical fiber, losses on bends and micro-bends, technological, dispersion and transition losses. The features of quantum cryptographic system of information transmission are characterized. For example, when constructing a model of a photo detector, three main parameters are taken into account: quantum effi ciency, speed, noise level. As a result, the model of FOCC QCS taking into account energy losses is proposed, which allows competently in theoretical terms and visualize the passage of information through modern quantum cryptographically secure telecommunications while providing control in government structures.

Моделирование системы защиты многоканальных автоматизированных комплексов от DDoS-атак

Title: 
Protection System Modelling of Multi-Channel Automated Complexes from DDoS-Attacks
Год/Year: 
2019
Начальная страница/First page: 
3
Краткое описание: 
Рассматривается распространенный вид компьютерных атак – DDoS-атаки на автоматизированные информационные системы (АИС), приводящие к отказу в обслуживании. Целью статьи является оценка вероятности безотказной работы автоматизированной системы. Моделируется система защиты АИС от DDoS-атак, которая обладает основным защищенным каналом передачи информации и двумя запасными. Осуществляется постановка задачи распределения потока заявок в системе многоканального обслуживания с разной пропускной способностью каналов, связанная с ее формальным описанием дифференциальными уравнениями. Рассматривается полное множество гипотез о порядке выбора каналов при поступлении заявок для обработки в системе. Выводятся формулы для расчета предельных вероятностей отказа системы при установившемся режиме обработки поступающих заявок. Находится полная вероятность отказа АИС в обслуживании. Для простых случаев оцениваются параметры потока заявок, когда необходимо подключать запасные защищенные каналы. Делается вывод, что, для того чтобы избежать отказов в обслуживании потока заявок в ходе реализации DDoS-атак на АИС, необходимо адаптивно подстраивать общую пропускную способность каналов автоматизированных комплексов. Кроме того, в случае возникновения сложностей при аналитическом представлении вероятностей отказа возможно построение имитационной модели системы защиты АИС.
Short description: 
We consider a common type of computer attacks – DDoS-attacks on automated information systems (AIS), leading to denial of service. Th e aim of the article is to assess the probability of failure-free operation of an automated system. Simulated protection system AIS from DDoS-att acks, which has a main protected channel for data transmission and two reserved channels. The problem of the flow allocation in the system of multi-channel service with different channel capacity is presented. The problem connected with its formal description by diff erential equations. The full set of hypotheses about the order of channels selection at receipt of applications for processing in the system is considered. Formulas for calculating the maximum probability of system failure in the steady-state processing of incoming applications are derived. The full probability of failure of the AIS to service the flow of applications is found. Flow parameters are evaluated for simple cases when there is a need to use additional secure channels. It is concluded that in order to avoid failures in the service flow of applications during the implementation of DDoS-attacks on AIS, it is necessary to adapt the overall bandwidth of automated systems. In addition, in case of difficulties in the analytical representation of failure probabilities, it is possible to build a simulation model of the AIS protection system.

Концептуальное моделирование инсайдерской деятельности в системах информационной безопасности

Title: 
Conceptual modeling insider activities in information security systems
Год/Year: 
2018
Начальная страница/First page: 
139
Краткое описание: 
Показано, что инсайдерские угрозы стали серьезной проблемой для компаний, требуя создания системного инструментария для своего анализа, прогнозирования и управления. Из анализа статистических показателей делаются два вывода, важных для создания концептуальных моделей инсайдерской деятельности. Первый – необходимо описать сложную систему информационного взаимодействия между всеми участниками корпоративного процесса в компании, учитывающего предпринимательские, психологические, финансово-экономические и иные риски и мотивы. Второй – следует разработать стратегию защиты, которая сочетает организационные и программно-технические средства и методы, включая системы предотвращения утечек данных (DLP-системы). При концептуальном моделировании одной из важных задач при построении системы защиты (СЗ) компании является создание поведенческих моделей инсайдера-нарушителя на основе визуализации информации. В качестве метода визуализации поведения целесообразно использовать системно-динамические модели. Рассматриваются угрозы кражи информации инсайдером. Дана классификация типов инсайдеров, подразделяемых на две категории – лояльные и злонамеренные. Приведены подробные сведения об умысле, мотивации и действиях каждого из перечисленных типов. Используя платформу имитационного моделирования Anylogic, визуализировали системы основных элементов поведения инсайдера и их взаимодействия применительно к двум случаям: когда он действует в одиночку и когда ему помогают сообщники. Представлены соответствующие диаграммы причинно-следственных связей.
Short description: 
It is shown that insider threats have become a serious problem for companies, requiring the creation of system tools for their analysis, forecasting and management. From the analysis of statistical indicators, two conclusions are drawn that are important for the development of conceptual models of insider activities. First, it is necessary to describe a complex system of information interaction between all participants of the corporate process in the company, taking into account business, psychological, financial, economical and other risks and motives. Second, a protection strategy that combines organizational and programmatic and techniques tools, including data leakage prevention (DLP-systems), should be developed. In conceptual modeling, one of the important tasks in the construction of company security system (SS) is to create of insider’s behavioral models based on visualization of information. It is advisable to use system-dynamic models as a method of behavior visualization. The threats of information theft by an insider are considered. The classification of insiders types, divided into two categories – loyal and malicious – is done. Details about the intent, motivation, and actions of each of these types are given. Using the AnyLogic simulation modeling platform, visualization of the system of insider behavior basic elements and their interaction is carried out in relation to two cases: when it acts alone, and when it is assisted by accomplices. The corresponding diagrams of cause-and-effect relationships are presented.

Управление ресурсами противопожарной службы с учетом типологии территорий по пожарной опасности

Title: 
Fire service resource management taking into account the typology of territories on fire hazard
Год/Year: 
2018
Начальная страница/First page: 
74
Краткое описание: 
Задача управления кадровыми ресурсами противопожарной службы ставится с учетом типологии территорий по пожарной обстановке. Типологизация осуществлялась на основе методов кластерного анализа применительно к провинциям Вьетнама, территория которого отличается весьма сложной и неоднородной пожарной обстановкой. Для решения задачи типологизации отобраны показатели, отражающие сложный факторный комплекс детерминации пожаров в стране (социально-экономические, демографические, климатические, материально-технические и другие). Выбор меры расстояния между кластерами и метода кластеризации провинций осуществлялся путем перебора вариантов, предусмотренных в статистическом программном пакете Statistica 12. Построены модели связей удельных нагрузок по числу погибших и числу травмированных на пожарах с удельной нагрузкой по пожарам. Сформирован комплексный удельный показатель, учитывающий как погибших, так и травмированных на пожарах. На этой основе построена целевая функция с учетом принципов теории активных систем, с помощью которой решена задача оптимального территориального распределения кадровых ресурсов противопожарной службы по кластерам. Оценки показали, что оптимальное распределение позволяет на 10–12% уменьшить комплексный удельный показатель.
Short description: 
The task of human resources management of fire service is given taking into account the typology of territories on the fire risk situation. The typology was based on cluster analysis methods for provinces of Viet Nam, which is characterized by a very complex and heterogeneous fire situation. To solve the problem of typology, the indicators reflecting the complex factor complex of fire determination in the country (socio-economic, demographic, climatic, material-technical and other) were selected. The choice of the distance measure between clusters and the clustering method was made by searching the options provided in the statistical program package Statistica 12. The models of specific loads relations by number of dead and number of injured in fires with the specific load on fires are constructed. A complex specific indicator is formed, taking into account both the dead and injured in fires. On this basis, the objective function is built, taking into account principles of the active systems theory. Using the objective function, the problem of optimal territorial distribution of human resources of the fire service in clusters was solved. The estimates showed that the optimal distribution allows reducing the complex specific indicator by 10–12%.

Геодинамические индикаторы для поиска нефтегазоносных полей

Title: 
Geodynamic indicators for search of oil and gas fields
Год/Year: 
2018
Начальная страница/First page: 
16
Краткое описание: 
В статье дается обоснование нового индикатора геодинамического характера, позволяющего по математически вычисляемым признакам идентифицировать тот или иной район Земли как нефтегазоносную зону. Для этого используется предложенная авторами модель современных движений верхних слоев земной коры, позволяющая рассчитать компоненты тензора напряжений и компоненты вектора смещений в геологической среде. Математическая модель напряженно-деформированного состояния литосферы Земли построена на основе данных об аномальном гравитационном поле в изостатической редукции и распределении скоростей горизонтальных движений на поверхности земной коры. Распределение температуры в земной коре рассчитывалось по двум различным моделям – отдельно для континентальной части литосферы и отдельно – для океанической литосферы. Исследовались пять характеристик, отражающих интенсивность геодинамических процессов: 1) нормальные геодинамические напряжения; 2) сдвиговые геодинамические напряжения; 3) вертикальные смещения в геологической среде; 4) горизонтальные смещения в геологической среде; 5) скорости сдвиговых деформаций. Показано, что в качестве геодинамического индикатора поиска нефтегазоносных бассейнов наиболее подходит распределение векторов скоростей горизонтальных сдвиговых деформаций. Изменения скорости сдвиговых деформаций как по величине, так и по направлению указывают на имеющиеся неоднородности в земной коре, обладающие свойствами «ловушек для нефти и газа». Делается вывод, что вычисление скоростей сдвиговых деформаций, выполняемое исключительно методами математического моделирования, делает затраты на проведение подобных исследований минимальными, а эффект достижения требуемого результата – весьма большим. Подход, описанный в статье, имеет отношение к масштабным нефтегазоносным бассейнам и при дальнейшем развитии исследований в данном направлении позволит разработать более точную и эффективную методику поиска нефтегазовых месторождений на локальных участках континентальных и шельфовых территорий.
Short description: 
The article explains the rationale for the new indicator of geodynamic nature, allowing mathematically computed characteristics to identify a particular area of the Earth as oil and gas area. To do this, used the proposed model of modern movements of the upper layers of the Earth’s crust, allowing calculating components of the stress tensor and components of the displacement vector in the geological environment. The mathematical model of the stress strain state of the Earth’s lithosphere built on the basis of data on anomalous gravitational field in the isostatic reduction and the distribution of horizontal movements velocities on of the crust surface. Two different models, separately for the continental lithosphere, and separately for oceanic lithosphere, calculated the temperature distribution in the earth’s crust. Five characteristics reflecting intensity of geodynamic processes were investigated: 1) normal geodynamic tensions; 2) shift geodynamic tensions; 3) vertical displacements in the geological environment; 4) horizontal displacements in the geological environment; 5) velocities of shift deformations. It is shown that as the geodynamic indicator for oil-and-gas fields finding most reasonably to apply distribution of horizontal shift deformations vectors velocities. Changes of shift deformations velocities, both in size, and in the direction specify on available heterogeneity in the crust, having properties of “traps for oil and gas”. It is concluded that calculation of shift deformations velocities to be performed exclusively by methods of mathematical modeling makes the cost of conducting such studies is minimal, but the effect of achieving the desired result – very big. The approach described in the article is relevant to large-scale oil and gas basins, and further development of research in this direction will allow developing more accurate and effective method of search of oil and gas fields in local areas and continental shelf areas.

Цифровая модель геодинамических процессов в литосфере Земли

Title: 
Digital model of geodynamic processes in the earth’s lithosphere
Год/Year: 
2018
Начальная страница/First page: 
9
Краткое описание: 
Представлены существующие цифровые модели земной коры, рассмотрены перспективы реализации современных концепций Industry 4.0, рекурсивной декомпозиции данных, «цифровых двойников». Для создания цифровой модели геодинамических процессов в литосфере Земли применена технология аналитической обработки данных OLAP, представленных в виде гиперкуба. Показаны атрибуты и содержание многомерных массивов данных о геодинамических характеристиках литосферы. База данных (БД) реализована на языке программирования Borland Delphi 7.0. В программе предусмотрены такие виды манипулирования данными, как срез, отображение страницы, нарезка на кубики и ломтики, вращение. Сделан вывод о том, что это позволяет не только формировать самые разнообразные запросы к БД, но и на более детальном и качественном уровне реализовывать различные модели оценки геодинамического риска.
Short description: 
The article highlights the existing digital models of the earth’s crust, talks about the prospects for the implementation of modern concepts of Industry 4.0, recursive data decomposition, “digital counterparts”. To create a digital model of geodynamic processes in the Earth’s lithosphere, the technology of analytical processing of OLAP data presented in the form of a hypercube is used. Attributes and content of multidimensional arrays of data on geodynamic characteristics of the lithosphere are shown. The database (DB) is implemented in Borland Delphi 7.0 programming language. The program provides for such types of data manipulation as slicer, page display, slicing into cubes and slices, rotation. It is concluded that it allows not only to form a variety of requests to the database, but also to implement various models of geodynamic risk assessment at a more detailed and qualitative level.
Subscribe to RSS - Минаев В.А.