Проблемы безопасности киберфизических систем и пути ее решения

Введение 3
Рождение киберфизических систем 4
От встроенных систем к CPS 6
Новый взгляд на старые истины 7
Умное производство 9
Умное энергоснабжение 11
Умные сооружения 13
Умный транспорт 14
Основные направления исследований 15
SCADA системы безопасности 18
Контрмеры против кибератак 20
Интеллектуальная сетка безопасности 22
Безопасность связи 23
Открытые вопросы 25
Список используемых источников 27

Весь текст будет доступен после покупки

Такие научные направления, как искусственный интеллект и кибернетика, объединены общей судьбой — недолгий начальный период эйфории и оптимистических высказываний сменился полным фиаско и многолетним забвением. Оба столь многообещающих направления сгубило отсутствие должного здравомыслия, но есть и объективная причина — недостаточная готовность технологий того времени к решению задуманных грандиозных задач. Казалось, будущего у искусственного интеллекта и кибернетики нет, однако полвека спустя они возрождаются, но в совершенно иной ипостаси. Теперь нет ресурсных ограничений, а постановка задач предельно конкретная — нет речи о какой-либо передаче машине творческих задач, о разумных рассуждениях и действиях с помощью вычислительных систем и иных искусственных устройств. В современных условиях искусственный интеллект ограничен экспертными системами, базами знаний, системами «вопрос-ответ» и еще рядом столь же понятных задач. Кибернетика также отказалась от туманных целей вроде «анализа и выявления общих принципов и подходов в процессе научного познания» — она представлена киберфизическими системами (Cyber-Physical System, CPS), продолжающими дело встроенных систем, но на новом уровне.

Весь текст будет доступен после покупки

Рождение киберфизических систем
Термин «киберфизические системы» предложила в 2006 году Хелен Джилл, в то время директор по встроенным и гибридным системам в Национальном научном фонде США, желая подчеркнуть отличительную особенность организованного ею семинара NSF CPS Workshop. Устроители пытались пересмотреть роль встроенных систем, и это им удалось — они уловили общую тенденцию, а уже через пару лет началось стремительное развитие CPS, и прогресс в этом классе систем был признан одним из наиболее важных направлений технического развития в США, а чуть позже и в Европе.

Администрация первого президентского срока Барака Обамы включила киберфизические системы в приоритетный список инноваций, а после его переизбрания линия развития подтвердилась. В 2013 году была утверждена следующая очередь программы президентского инновационного партнерства Presidential Innovation Fellows, цель которого состоит в установлении связей между бизнесом и академическим сообществом, — среди девяти приоритетных направлений присутствует и CPS. Это свидетельствует о том, что развитие CPS критически важно с точки зрения национальных интересов, однако на данный момент тематика CPS пока еще ближе к университетским лабораториям, чем к промышленности, и американское руководство стремится наладить взаимодействие между ними. В октябре 2013 года в Брюсселе состоялась специальная конференция Cyber-Physical Systems: Uplifting Europe's innovation capacity, посвященная киберфизическим системам и их роли в инновационном процессе, где было подтверждено, что развитие CPS служит важнейшим фактором для развития ИКТ и подъема европейской экономики в целом.

Столь быстрое принятие CPS в развитых странах, получившее господдержку, имеет очевидное объяснение — CPS критичны для обеспечения национальной безопасности и являются существенной частью новейшей технологической истории. Нынешнюю эпоху называют информационной, она растянулась лет на 40–50, ей предшествовала индустриальная эпоха, начавшаяся с промышленной революции в Англии в конце XVIII века, но как бы ни было велико значение ИТ, они сами по себе не производят разнообразных материальных сервисов — всего того, что в конечном итоге составляет среду обитания человека. Никакие знания не освобождают от рутинной необходимости производить товары и услуги. Смена воротничков с синих на белые в сочетании с переносом общественного внимания на индустрию информации и знаний не сократила производство, а всего лишь перенесла его в страны третьего мира. В итоге население США и Европы попало в зависимость от стран-фабрик, и, чтобы возвратить себе самостоятельность, необходимо начать процесс, обратный аутсорсингу, но на качественно ином уровне — и CPS позволяют решить эту задачу. Но, разумеется, область действия CPS гораздо шире, эти системы позволяют создать качественно новые здравоохранение, транспорт, энергетику и многое другое.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Леонид Черняк. Интернет вещей: новые вызовы и новые технологии // Открытые системы. СУБД. — 2013. — № 4. — С. 14–18. URL: http://www.osp.ru/os/2013/04/13035551 (дата обращения: 11.03.2014).
2. Никлаус Вирт. Долой «жирные» программы // Открытые системы.СУБД. — 1996. — № 6. С. 27–31. URL: http://www.osp.ru/os/1996/06/179017 (дата обращения: 11.03.2014).
3. Леонид Черняк. На пороге перемен: «большая семерка» ОС, версия 2014 // Открытые системы. СУБД. — 2013. — № 10. — С. 10–11. URL: http://www.osp.ru/os/2013/10/13039062 (дата обращения: 11.03.2014).
4. Y. Ashibani, Q.H. Mahmoud, Cyber-physical systems security: analysis challenges and solutions, Comput. Secur. 68 (2017) 81–97.
5. S. Karnouskos, Stuxnet worm impact on industrial cyber-physical system security, 37th Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, Melbourne, Victoria Australia, 2011.
6. S. Collins, S. McCombie, Stuxnet: the emergence of a new cyber weapon and its implications, Journal of Policing, Intell. Counter Terror. 7 (1) (2012) 80–91.
7. M. Kroto?l, A.A.Cardenas, J. Larsen, D. Gollmann,Vulnerabilities ofcyber-physical systems to stale data-determining the optimal time to launch attacks, Int. J. Crit. Infr. Prot. 7 (2014) 213–232.
8. A.G. Finogeev, A.A. Finogeev, Information attacks and security in wireless sensor networks of industrial SCADA systems, J. Ind. Inf. Integr. 5 (2017) 6–16.

Весь текст будет доступен после покупки