Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Scientific and analytical journal «Vestnik Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia» Научно-аналитический журнал "Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России" 2218-130X 65965 ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ INFORMATICS, COMPUTER ENGINEERING AND CONTROL ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ MODELING CYBERATTACK SCENARIOS IN CYBERPOLYGONS МОДЕЛИРОВАНИЕ СЦЕНАРИЕВ КИБЕРАТАК В КИБЕРПОЛИГОНАХ https://orcid.org/0000-0002-6113-8981 Метельков Александр Николаевич Metelkov Alexander N. metelkov5178@mail.ru

кандидат юридических наук;

candidate of jurisprudence sciences;

 Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России Санкт-Петербург Россия Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia Saint-Petersburg Russian Federation 07 07 2023 07 07 2023 2023 2 161 176 06 06 2023 20 06 2023 https://journals.igps.ru/en/nauka/article/65965/view

Цель статьи состоит в исследовании возможностей современной технологии и концепции киберполигонов для решения практических задач, направленных на повышение устойчивости и безопасности компьютерных систем за счет повышения качества подготовки специалистов. В условиях резкого возрастания числа компьютерных атак на информационную инфраструктуру становится весьма актуальным внедрение современных информационных технологий в подготовку специалистов. В развитых странах мира в обучении современным практикам обеспечения информационной безопасности активно применяются киберполигоны. Технология киберполигонов на основе моделирования киберугроз в безопасной среде в течение почти двух десятилетий ее использования в ведущих университетах мира подтвердила свою эффективность для защиты систем и сетей. Методы моделирования эффективно используются для конструирования компьютерной атаки и обучения по разным сценариям. Практика показала особую значимость технологий моделирования кибератак в подготовке персонала современным методам защиты информации. В результате исследования и обобщения зарубежного опыта применения практико-ориентированного подхода с использованием киберполигонов, автор приходит к выводу о целесообразности их внедрения в образовательный процесс ведущих отраслевых и ведомственных высших образовательных учреждений в целях повышения эффективности закрепления знаний, получения навыков в сфере информационной безопасности, формирования компетенций, позволяющих вести дальнейшие масштабные преобразования в области цифровизации государственного управления.

The purpose of the article is to study the possibilities of modern technology and the concept of cyberpolygons for solving practical problems aimed at improving the stability and security of computer systems by improving the quality of training. In the context of a sharp increase in the number of computer attacks on the information infrastructure, it becomes very important to introduce modern information technologies into the training of specialists. In the developed countries of the world, cyberpolygons are actively used in teaching modern information security practices. Cyberpolygon technology based on simulation of cyber threats in a secure environment has been proven to be effective for the protection of systems and networks for almost two decades of its use in the world's leading universities. Practice has shown the particular importance in the training of personnel in modern methods of protection against computer attacks. As a result of research and generalization of foreign experience in applying a practice-oriented approach using cyberpolygons, the author comes to the conclusion that it is expedient to introduce them into the educational process of leading industry and departmental higher educational institutions in order to increase the effectiveness of consolidating knowledge, gaining skills in the field of information security, and developing competencies , allowing for further large-scale transformations in the field of digitalization of public administration.

 киберполигон обучение моделирование кибеугрозы компьютерная атака cyberpolygon training modeling cyberthreats computer attack

Ait cyber range: Flexible cyber security environment for exercises, training and research: In Proc. of the 1st European Interdisciplinary Cybersecurity Conference (EICC’20) / M. Leitner [et al.]. Rennes, France, 2020. P. 1-6. Ait cyber range: Flexible cyber security environment for exercises, training and research: In Proc. of the 1st European Interdisciplinary Cybersecurity Conference (EICC’20) / M. Leitner [et al.]. Rennes, France, 2020. P. 1-6. Cyber ranges and testbeds for education, training, and research / N. Chouliaras [et al.] // Applied Sciences. 2021. № 11 (4). P. 1809-1831. Cyber ranges and testbeds for education, training, and research / N. Chouliaras [et al.] // Applied Sciences. 2021. № 11 (4). P. 1809-1831. Brilingaite A., Bukauskas L., Kutka E. Development of an educational platform for cyber defence training: In Proc. of the 16th European Conference on Cyber Warfare and Security (ECCWS’17). Dublin, Ireland, 2017. P. 73-81. Academic Conferences International Limited. Brilingaite A., Bukauskas L., Kutka E. Development of an educational platform for cyber defence training: In Proc. of the 16th European Conference on Cyber Warfare and Security (ECCWS’17). Dublin, Ireland, 2017. P. 73-81. Academic Conferences International Limited. Kypo cyber range: Design and use cases: In Proc. of the 12th International Conference on Software Technologies (ICSOFT’17) / J.Vykopal [et al.]. Madrid, Spain. 2017. P. 310-321. SciTePress. Kypo cyber range: Design and use cases: In Proc. of the 12th International Conference on Software Technologies (ICSOFT’17) / J.Vykopal [et al.]. Madrid, Spain. 2017. P. 310-321. SciTePress. Karjalainen M., Kokkonen T. Comprehensive cyber arena; the next generation cyber range: In Proc. of the 4th IEEE European Symposium on Security and Privacy Workshops (EuroS&PW’20). Genoa, Italy. 2020. P. 11-16. IEEE. Karjalainen M., Kokkonen T. Comprehensive cyber arena; the next generation cyber range: In Proc. of the 4th IEEE European Symposium on Security and Privacy Workshops (EuroS&PW’20). Genoa, Italy. 2020. P. 11-16. IEEE. Yamin M.M., Katt B., Gkioulos V. Cyber ranges and security testbeds: Scenarios, functions, tools and architecture. Comput. Secur. 2020. № 88. P. 101636. Yamin M.M., Katt B., Gkioulos V. Cyber ranges and security testbeds: Scenarios, functions, tools and architecture. Comput. Secur. 2020. № 88. P. 101636. Jiyeon KIM, Hyung-Jong Kim. Defining Security Primitives for Eliciting Flexible Attack Scenarios Through CAPEC Analysis // Information Security Applications. WISA 2014. Lecture Notes in Computer Science. Springer, Cham. 2015. Vol. 8909. P. 370-382. Jiyeon KIM, Hyung-Jong Kim. Defining Security Primitives for Eliciting Flexible Attack Scenarios Through CAPEC Analysis // Information Security Applications. WISA 2014. Lecture Notes in Computer Science. Springer, Cham. 2015. Vol. 8909. P. 370-382. Sarjoughian H. Introduction to DEVS modeling &simulation with JAVA: Developing component-based simulation models // Arizona State University. 2005. Sarjoughian H. Introduction to DEVS modeling &simulation with JAVA: Developing component-based simulation models // Arizona State University. 2005. Ingalls Ricki G. Introduction to simulation: in Proc. of the 40th Conference on Winter Simulation. Winter Simulation Conference. 2008. Ingalls Ricki G. Introduction to simulation: in Proc. of the 40th Conference on Winter Simulation. Winter Simulation Conference. 2008. Whitley John N. Attribution of attack trees. Computers&Electrical Engineering. 2011. № 37 (4). P. 624-628. Whitley John N. Attribution of attack trees. Computers&Electrical Engineering. 2011. № 37 (4). P. 624-628. Saini Vineet, Qiang Duan, Vamsi Paruchuri. Threat modeling using attack trees // Journal of Computing Sciences in Colleges. 2008. № 23 (4). P. 124-131. Saini Vineet, Qiang Duan, Vamsi Paruchuri. Threat modeling using attack trees // Journal of Computing Sciences in Colleges. 2008. № 23 (4). P. 124-131. Have it your way: Generating customized log datasets with a model-driven simulation testbed / M. Landauer [et al]. Transactions on Reliability. 2021. № 70 (1). S. 402-415. IEEE. Have it your way: Generating customized log datasets with a model-driven simulation testbed / M. Landauer [et al]. Transactions on Reliability. 2021. № 70 (1). S. 402-415. IEEE. Обучение методам обнаружения компьютерных атак на базе киберполигона кафедры «Информационной безопасности» РТУ (МИРЭА) / А.П. Коваленко [и др.] // Методы и технические средства обеспечения безопасности информации. 2021. № 30. С. 39-44. Obuchenie metodam obnaruzheniya komp'yuternyh atak na baze kiberpoligona kafedry «Informacionnoj bezopasnosti» RTU (MIREA) / A.P. Kovalenko [i dr.] // Metody i tekhnicheskie sredstva obespecheniya bezopasnosti informacii. 2021. № 30. S. 39-44. Davies J., Margat S. Review of cyberproving grounds and test benches (№ DSTO-GD-0771) // Cyber Electronic Warfare Division, Defense Science and Technology Organization DSTO, Edinburgh, AU 5111. Australia. 2013. Davies J., Margat S. Review of cyberproving grounds and test benches (№ DSTO-GD-0771) // Cyber Electronic Warfare Division, Defense Science and Technology Organization DSTO, Edinburgh, AU 5111. Australia. 2013. Правила предоставления субсидий из федерального бюджета на введение в эксплуатацию и обеспечение функционирования киберполигона для обучения и тренировки специалистов и экспертов разного профиля, руководителей в области информационной безопасности и информационных технологий современным практикам обеспечения безопасности (с изм. и доп. от 27 февр. 2021 г.; утв. постановлением Правительства Рос. Федерации от 12 окт. 2019 г. № 1320). Доступ из справ.-правового портала «Гарант». Pravila predostavleniya subsidij iz federal'nogo byudzheta na vvedenie v ekspluataciyu i obespechenie funkcionirovaniya kiberpoligona dlya obucheniya i trenirovki specialistov i ekspertov raznogo profilya, rukovoditelej v oblasti informacionnoj bezopasnosti i informacionnyh tekhnologij sovremennym praktikam obespecheniya bezopasnosti (s izm. i dop. ot 27 fevr. 2021 g.; utv. postanovleniem Pravitel'stva Ros. Federacii ot 12 okt. 2019 g. № 1320). Dostup iz sprav.-pravovogo portala «Garant». Жуков М.М., Баркалов Ю.М., Телков А.Ю. Методологический подход к имитационному моделированию при исследовании практической эффективности систем защиты от сетевых кибератак // Вестник Воронежского института МВД России. 2022. № 1. С. 24-39. Zhukov M.M., Barkalov Yu.M., Telkov A.Yu. Metodologicheskij podhod k imitacionnomu modelirovaniyu pri issledovanii prakticheskoj effektivnosti sistem zashchity ot setevyh kiberatak // Vestnik Voronezhskogo instituta MVD Rossii. 2022. № 1. S. 24-39. Цифровые технологии и проблемы информационной безопасности / под ред. Е.В. Стельмашонок, И.Н. Васильевой. СПб.: Изд-во СПбГЭУ, 2021. 163 с. Cifrovye tekhnologii i problemy informacionnoj bezopasnosti / pod red. E.V. Stel'mashonok, I.N. Vasil'evoj. SPb.: Izd-vo SPbGEU, 2021. 163 s. Ferette L. European Union Agency for Cybersecurity. The 2015 report on national and international cyber security exercises: survey, analysis and recommendations, European Network and Information Security Agency. 2015. Ferette L. European Union Agency for Cybersecurity. The 2015 report on national and international cyber security exercises: survey, analysis and recommendations, European Network and Information Security Agency. 2015. A targeted attack for enhancing resiliency of intelligent intrusion detection modules in energy cyber physical systems: In 19th International Conference on Intelligent System Application to Power Systems (ISAP) / El. Hariri M. [et al.]. 2017. P. 1-6. IEEE. A targeted attack for enhancing resiliency of intelligent intrusion detection modules in energy cyber physical systems: In 19th International Conference on Intelligent System Application to Power Systems (ISAP) / El. Hariri M. [et al.]. 2017. P. 1-6. IEEE. Васильев В.И., Кириллова А.Д., Вульфин А.М. Когнитивное моделирование вектора кибератак на основе меташаблонов CAPEC // Вопросы кибербезопасности. 2021. № 2 (42). Vasil'ev V.I., Kirillova A.D., Vul'fin A.M. Kognitivnoe modelirovanie vektora kiberatak na osnove metashablonov CAPEC // Voprosy kiberbezopasnosti. 2021. № 2 (42). Lessons learned from complex hands-on defence exercises in a cyber range: In Proc. of the 47th IEEE Frontiers in Education Conference (FIE’17) / J. Vykopal [et al.]. Indianapolis, Indiana, USA. 2017. P. 1-8. IEEE. Lessons learned from complex hands-on defence exercises in a cyber range: In Proc. of the 47th IEEE Frontiers in Education Conference (FIE’17) / J. Vykopal [et al.]. Indianapolis, Indiana, USA. 2017. P. 1-8. IEEE. AIT Cyber Range: Flexible Cyber Security Environment for Exercises, Training and Research / Leitner Maria [et al.] // Proceedings of the European Interdisciplinary Cybersecurity Conference. 2020. P. 49. AIT Cyber Range: Flexible Cyber Security Environment for Exercises, Training and Research / Leitner Maria [et al.] // Proceedings of the European Interdisciplinary Cybersecurity Conference. 2020. P. 49. Абрамов Е.С., Андреев А.В., Мордвин Д.В. Применение графов атак для моделирования вредоносных сетевых воздействий // Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2012. № 126 (1). С. 165-174. Abramov E.S., Andreev A.V., Mordvin D.V. Primenenie grafov atak dlya modelirovaniya vredonosnyh setevyh vozdejstvij // Izvestiya Yuzhnogo federal'nogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. 2012. № 126 (1). S. 165-174. Курилов Ф.М. Моделирование систем защиты информации. Приложение теории графов // Технические науки: теория и практика: материалы III Междунар. науч. конф. Чита: Изд-во Молодой ученый, 2016. С. 6-9. Kurilov F.M. Modelirovanie sistem zashchity informacii. Prilozhenie teorii grafov // Tekhnicheskie nauki: teoriya i praktika: materialy III Mezhdunar. nauch. konf. Chita: Izd-vo Molodoj uchenyj, 2016. S. 6-9. Zeigler Bernard P., Herbert Praehofer, Tag Gon Kim. Theory of modeling and simulation. 2nd edition, Academic Press, 2000 // Theory of Modeling and Simulation: Integrating Discrete Event and Continuous Complex Dynamic Systems. Zeigler Bernard P., Herbert Praehofer, Tag Gon Kim. Theory of modeling and simulation. 2nd edition, Academic Press, 2000 // Theory of Modeling and Simulation: Integrating Discrete Event and Continuous Complex Dynamic Systems. ГОСТ Р 53114-2008. Защита информации. Обеспечение информационной безопасности в организации. Основные термины и определения. URL: htth:// base.garant.ru (дата обращения: 24.04.2023). GOST R 53114-2008. Zashchita informacii. Obespechenie informacionnoj bezopasnosti v organizacii. Osnovnye terminy i opredeleniya. URL: htth://base.garant.ru (data obrashcheniya: 24.04.2023). Бутырский Е.Ю., Матвеев А.В. Математическое моделирования систем и процессов. СПб.: Стратегия будущего, 2022. 733 с. Butyrskij E.Yu., Matveev A.V. Matematicheskoe modelirovaniya sistem i processov. SPb.: Strategiya budushchego, 2022. 733 s. Метельков А.Н. Киберучения: зарубежный опыт защиты критической инфраструктуры // Правовая информатика. 2022. № 1. С. 51-60. Metel'kov A.N. Kiberucheniya: zarubezhnyj opyt zashchity kriticheskoj infrastruktury // Pravovaya informatika. 2022. № 1. S. 51-60. The Current State of The Art and Future of European Cyber Range Ecosystem / C. Virág [et al.]. 2021 IEEE International Conference on Cyber Security and Resilience (CSR), Rhodes, Greece. 2021. P. 390-395. The Current State of The Art and Future of European Cyber Range Ecosystem / C. Virág [et al.]. 2021 IEEE International Conference on Cyber Security and Resilience (CSR), Rhodes, Greece. 2021. P. 390-395. User Behavior Simulation in ICS Cyber Ranges: 19th Annual International Conference on Privacy / C. Liu [et al.]. Security&Trust (PST), Fredericton, NB, Canada. 2022. P. 1-5. User Behavior Simulation in ICS Cyber Ranges: 19th Annual International Conference on Privacy / C. Liu [et al.]. Security&Trust (PST), Fredericton, NB, Canada. 2022. P. 1-5. Матвеев А.В., Метельков А.Н., Шестаков А.В. Риски кибератак: ликвидация последствий проявлений кибертерроризма и чрезвычайных ситуаций // Вестник Воронежского института ФСИН России. 2023. № 1. С. 98-106. EDN AYXLTO. Matveev A.V., Metel'kov A.N., Shestakov A.V. Riski kiberatak: likvidaciya posledstvij proyavlenij kiberterrorizma i chrezvychajnyh situacij // Vestnik Voronezhskogo instituta FSIN Rossii. 2023. № 1. S. 98-106. EDN AYXLTO. Методика технико-экономической оценки вариантов построения организационно-технической системы класса «киберполигон» / А.В. Матвеев [и др.] // Инженерный вестник Дона. 2023. № 6. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n6y2023/8474/. Metodika tekhniko-ekonomicheskoj ocenki variantov postroeniya organizacionno-tekhnicheskoj sistemy klassa «kiberpoligon» / A.V. Matveev [i dr.] // Inzhenernyj vestnik Dona. 2023. № 6. URL: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n6y2023/8474/.