Графоаналітичний метод пошуку сідлової точки в ігрових задачах інформаційної безпеки

Abstract

Оптимізація розподілу ресурсів між об’єктами системи захисту інформації ускладнюється тим, що протистояння відбувається в умовах невизначеності, коли дії суперника невідомі. Одним з підходів до вирішення цієї проблеми є динамічне управління ресурсами, при якому захист оперативно реагує на дії суперника, змінюючи свою стратегію після кожного його кроку. Невизначеність викликає певні труднощі в організації захисту, що в деяких випадках взагалі унеможливлюють процес динамічного управління. Інший підхід ґрунтується на забезпеченні гарантованого результату, коли розподіл ресурсів захисту не є оптимальним для всіх стратегій суперника, проте дає упевненість, що втрати інформації не будуть перевищувати визначену величину при будь-яких його діях. Реалізацією цього підходу є сідлова точка матричної гри, котра відображає стан спокою динамічного протистояння двох сторін. У системі, котра містить два об’єкти, проаналізовано умови існування сідлової точки у залежності від вразливості об’єктів, розподілу ресурсів між ними, співвідношення між ресурсами сторін протистояння.

Оптимизация распределения ресурсов между объектами системы защиты информации усложняется тем, что противостояние происходит в условиях неопределенности, когда действия соперника неизвестны. Одним из подходов к решению этой проблемы является динамическое управление ресурсами, при котором защита оперативно реагирует на действия соперника, меняя свою стратегию после каждого его шага. Неопределенность вызывает определенные трудности в организации защиты, что в некоторых случаях вообще делает процесс динамического управления невозможным. Другой подход основывается в обеспечении гарантированного результата, когда распределение ресурсов защиты не является оптимальным для всех стратегий соперника, однако дает уверенность, что потери информации при любых его действиях не будут превышать определенную величину. Реализацией данного подхода является седловая точка матричной игры, которая отражает состояние покоя динамического противостояния двух сторон. В системе, содержащей два объекта, проанализированы условия существования седловых точек в зависимости от уязвимости объектов, распределения ресурсов между ними, соотношение между ресурсами противоборствующих сторон.

An optimization of resources allocation between information security objects is complicated due to the fact that the opposition occurs in uncertainty conditions when the opponent actions are unknown. First approach to solve this problem is the dynamic resources management in which protection reacts to the opponent’s actions effectively by changing the strategy after every opponent’s step. In some cases, the uncertainty causes difficulties in implementing the protection that makes the process of dynamic management impossible. Another approach is based on providing a guaranteed outcome when the allocation of protection resources is not optimal for all strategies of the opponent, but guarantees that, for any of its actions, the information loss will not exceed the defined value. The implementation of this approach is the matrix game saddle point, which reflects the dormancy state of the dynamic confrontation between two sides. The saddle point existence conditions are analyzed in a system of two objects depending on its vulnerability, resources allocation between them, and the conflicting sides resources ratio.