НАУЧНАЯ ШКОЛА УГАТУ В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННОЙ БЕЗОПАСНОСТИ
Современный этап развития мировой экономики неразрывно связан с повсеместным внедрением цифровых информационных технологий во все отрасли народного хозяйства, комплексной автоматизацией систем контроля и управления сложными технологическими процессами, переходом к безлюдным роботизированным производствам, все более широким использованием методов искусственного интеллекта. Эти тенденции лежат в основе создания 4-го промышленного уклада (Industry 4.0), Промышленного Интернета вещей (IndustrialInternetofThings), «умных» предприятий (SmartFactory) и городов (SmartCity). В то же время специалисты отмечают резкий рост числа и масштабов организованных цифровых атак (targetedattacks), направленных на информационные ресурсы указанных объектов и приводящих к серьезным авариям, разрушениям, остановке производства и т.п. Этим объясняется повышенное внимание к необходимости надежной защиты данных объектов, и в первую очередь, объектов, обладающих повышенной потенциальной опасностью для жизни и здоровья людей, состояния окружающей среды, по отношению к возможным внешним и внутренним угрозам. В последние годы в наш обиход все более часто входят такие ключевые понятия и термины, как «единое информационное пространство», «кибератаки», «кибероружие», «кибербезопасность», активно разрабатывается законодательная и нормативно-методическая база обеспечения кибербезопасности (информационной безопасности) автоматизированных систем управления сложными технологическими процессами и производствами (АСУ ТП). Решение указанных вопросов находится в центре внимания руководителей и специалистов крупных предприятий, образовательных и научных учреждений, компаний-разработчиков программно-аппаратных комплексов и систем защиты информации.
Предпосылкой становления в УГАТУ новой научной школы в области информационной безопасности (ИБ) явилась созданная в 70-х – 80-х гг. уфимская научная школа в области надежности и безопасности функционирования сложных организационно-технических систем (проф. Зайнашев Н.К., проф. Юсупов И.И., проф. Хомяков И.М., проф. Шаймарданов Ф.А., проф. Гусев Ю.М., проф. Ильясов Б.Г.). В рамках этой школы установились тесные научные связи и контакты с ведущими вузами и академическими организациями, и в первую очередь, с Ленинградской (позже – Санкт-Петербургской) научной школой в области надежности и безопасности (проф. Юсупов Р.М., проф. Половко А.М., проф. Варжапетян А.Г., проф. Гаскаров Д.В., которые неоднократно приезжали в Уфимский авиационный институт – позднее в УГАТУ для чтения лекций, участия в конференциях, выступления в качестве официальных оппонентов). По данной тематике, связанной с проектированием высоконадежных систем управления сложными динамическими объектами, их систем контроля и диагностики, а также систем поддержки принятия решений в критических ситуациях, в УГАТУ были успешно защищены докторские диссертации В.Г. Крымского, В.Н. Ефанова, В.В. Миронова, Н.И. Юсуповой, С.В. Павлова, В.Е. Гвоздева, Л.Р. Черняховской, К.Ф. Тагировой, И.У. Ямалова, большое количество кандидатских диссертаций.
Формально начало научной школы УГАТУ в области информационной безопасности связано с открытием в УГАТУ в 1995 г. на факультете информатики и робототехники (ФИРТ) кафедры вычислительной техники и защиты информации (ВТиЗИ, зав. кафедрой с 1995 г. по 2017 г. – д.т.н., проф. Васильев В.И., с 2017 г. – д.ф.-м.н., проф. Картак В.М.), на которой на одной из первых в стране начали готовить дипломированных специалистов по защите информации. Обучение студентов на новой кафедре шло одновременно с самообучением, профессиональной переподготовкой самих преподавателей – «с ходу» ставились новые лекционные курсы и лабораторные практикумы, разрабатывались методические пособия, конкретизировалась тематика курсовых и дипломных работ. Новая специальность сразу привлекла внимание наиболее сильной части абитуриентов, которые затем начиная с 1-х курсов активно вовлекались в научную работу кафедры.
Начиная с 2000 г., на кафедре ВТиЗИ началась подготовка аспирантов в области ИБ из числа наиболее подготовленных выпускников кафедры. В 2004 г. состоялась защита первой кандидатской диссертации Хафизова А.Ф. по специальности 05.13.11 [1], посвященной разработке интеллектуальной системы обнаружения атак с применением нейросетевых технологий. В дальнейшем началась регулярная подготовка аспирантов на кафедре по вновь открытой специальности 05.13.19 – Методы и системы защиты информации, информационная безопасность. В 2009 г. состоялась защита докторской диссертации Машкиной И.В. [2] по специальности 05.13.19, посвященной разработке общей методологии проектирования интеллектуальных систем защиты информации в корпоративных информационных системах (КИС).
В целом, за годы ее существования на кафедре ВТиЗИ сложилась сформировавшаяся научная школа перспективных исследований в области интеллектуальных систем защиты информации, включающая в себя такие направления, как:
– управление защитой информации в КИС с использованием интеллектуальных технологий обработки данных;
– интеллектуальные системы обнаружения и предотвращения атак в компьютерных системах и сетях;
– интеллектуальные системы поддержки принятия решений при проведении аудита информационной безопасности КИС;
– интеллектуальные системы анализа рисков кибербезопасности АСУ ТП промышленных объектов.
Всего за 2006-2019 гг. по специальности 05.13.19 в УГАТУ аспирантами и сотрудниками кафедры было защищено 19 кандидатских диссертаций [3-21]. Все защиты состоялись в диссертационном совете Д 212.288.07 на базе УГАТУ (предс. – д.т.н., проф. Султанов А.Х.), являющемся единственным диссертационным советом в Приволжском федеральном округе, принимающим открытые защиты по специальности 05.13.19 (из общего числа 11 советов по этой специальности в РФ по состоянию на 01.03.2020). На состоявшемся в марте 2020 г. в УГАТУ пленуме УМО Приволжского федерального округа в области ИБ была отмечена успешная работа данного совета по подготовке научных кадров высшей квалификации в области ИБ для Республики Башкортостан и других субъектов Российской Федерации.
Ежегодно аспирантами и сотрудниками публикуется 12-15 статей по данной тематике в ведущих научных изданиях, включенных в перечень ВАК, а также в международные базы данных цитирования Scopusи WebofScience. Подготовлено большое количество методических пособий. По материалам проведенных исследований изданы учебные пособия с грифом федерального УМО вузов по направлению «Информационная безопасность» проф. Васильева В.И. [22], проф. Гузаирова М.Б. и проф. Машкиной И.В. [23], посвященные применению интеллектуальных технологий и методов машинного обучения в системах защиты информации. Студенческие научные работы, выполненные под руководством преподавателей кафедры, регулярно занимают призовые места на Всероссийских конкурсах студенческих работ. За свои достижения кафедра дважды (в 2014 и 2019 гг.) была удостоена звания лауреата «Лучший образовательный центр года» на Всероссийском Инфофоруме по информационной безопасности (г. Москва).
Кафедра ВТиЗИ поддерживает тесные контакты с предприятиями-работодателями и потенциальными потребителями научной продукции. С целью продвижения на рынок научных результатов и укрепления связей с производством в УГАТУ в 2017 г. совместно с Республиканским центром защиты информации (директор – С.Н. Зарипов) был создан Учебно-научный центр информационной безопасности (УНЦ ИБ) – директор Д.Б. Федотов, науч. рук. – В.И. Васильев. В рамках этого центра на кафедре запущен в работу и успешно функционирует вычислительный многоплатформенный кластер, на котором в ближайшее время планируется организовать испытательный полигон по отработке перспективных методов и алгоритмов защиты информации в КИС.
УГАТУ получил статус авторизованной инфокоммуникационной академии Huawei(«ИКТ АКАДЕМИЯ»), позволяющий обучать студентов с использованием методических материалов и оборудования компании Huawei в области обеспечения кибербезопасности информационно-телекоммуникационных сетей передачи данных. Учебные курсы по программе «Security» и «Routing&Switching» интегрированы в учебные планы подготовки бакалавров по направлениям 10.03.01 «Информационная безопасность», 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника» и специалистов 10.05.05 «Безопасность информационных технологий в правоохранительной сфере».
Таким образом, на основании вышесказанного можно сделать вывод о том, что за 25 лет своего существования коллективу кафедры удалось создать прочный фундамент динамично развивающейся научной школы в области информационной безопасности, результаты деятельности которой приобретают сегодня особую актуальность в свете современных тенденций создания в стране успешной цифровой экономики.
Диссертации в области ИБ:
Хафизов А.Ф. Нейросетевая система обнаружения атак на WWW-сервер / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.11 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2004.
Машкина И.В. Управление защитой информации в сегменте корпоративной информационной системы на основе интеллектуальных технологий / Дисс. … д.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. конс. – Гузаиров М.Б.). – Уфа: УГАТУ, 2009.
Рахимов Е.А. Модели и методы поддержки принятия решений в интеллектуальной системе защиты информации / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Машкина И.В.). – Уфа: УГАТУ, 2006.
Погорелов Д.Н. Защита информационных ресурсов предприятия на основе многоагентной технологии / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Валеев С.С.). – Уфа: УГАТУ, 2006.
Бакиров Т.К. Автоматизированная система анализа защищенности корпоративной вычислительной сети на основе многоагентного подхода / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Валеев С.С.).
Кудрявцева Р.Т. Управление информационными рисками с использованием технологий когнитивного моделирования (на примере высшего учебного заведения) / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2008.
Кашаев Т.Р. Алгоритмы активного аудита информационной системы на основе технологий искусственных иммунных систем / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2008.
Кустов Г.А. Управление информационными рисками организации на основе логико-вероятностного метода (на примере компании добровольного медицинского страхования) / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2008.
Никитин А.П. Многоуровневая многоагентная система фильтрации спама в организации / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Валеев С.С.). – Уфа: УГАТУ, 2009.
Свечников Л.А. Интеллектуальная система обнаружения атак на основе имитационного моделирования с использованием нечетких когнитивных карт / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2010.
Дьяконов М.Ю. Нейросетевая система обнаружения аномального поведения вычислительных процессов микроядерных операционных систем / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Валеев С.С.). – Уфа: УГАТУ, 2011.
Степанова Е.С. Модели и методы оценки рисков нарушения информационной безопасности с использованием нечетких когнитивных карт / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Машкина И.В.). – Уфа: УГАТУ, 2013.
Котов В.Д. Интеллектуальная система обнаружения вредоносных интернет-страниц на основе технологий машинного обучения / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2013.
Фазлиахметов Т.И. Алгоритмы контроля целостности результатов измерений в базах данных на основе нейронных сетей (на примере информационной системы контроля транспорта нефти) / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Фрид А.И.). – Уфа: УГАТУ, 2013.
Файзуллин Р.Р. Интеллектуальная поддержка принятия решений по управлению защитой информации в распределенных информационно-управляющих системах (на примере региональной системы межведомственного электронного взаимодействия Республики Башкортостан) / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2013.
Шарабыров И.В. Система обнаружения атак в локальных беспроводных сетях на основе технологий интеллектуального анализа данных / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2016.
Яндыбаева Э.Э. Управление информационной безопасностью в системе электронной торговой площадки / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Машкина И.В.). – Уфа: УГАТУ, 2016.
Сенцова А.Ю. Модели и метод экспертного аудита информационной безопасности в системе облачных вычислений / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Машкина И.В.). – Уфа: УГАТУ, 2016.
Тарасов А.Д. Метод и алгоритмы проектирования систем физической защиты объектов информатизации на основе обработки нечеткой информации / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Боровский А.С.). – Уфа: УГАТУ, 2017.
Гаврилов Г.Н. Система обнаружения вредоносных программ в операционной системе (ОС) для мобильных устройств (на примере Android) с применением интеллектуальных технологий / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Жернаков С.В.). – Уфа: УГАТУ, 2017.
Сагитова В.В. Модели и алгоритмы анализа информационных рисков при проведении аудита безопасности информационной системы персональных данных / Дисс. … к.т.н. по спец-ти 05.13.19 (науч. рук. – Васильев В.И.). – Уфа: УГАТУ, 2019.
Учебные пособия
Васильев В.И. Интеллектуальные системы защиты информации / Учеб. Пособие для вузов. – 3-е изд. – М.: Инновационное машиностроение, 2017. – 201 с. (1-е изд. – М.: Машиностроение, 2010; 2-е изд. – М.: Машиностроение, 2012).
Гузаиров М.Б., Машкина И.В. Управление защитой информации на основе интеллектуальных технологий: учебное пособие для вузов. – М.: Машиностроение, 2013. – 241 с.
ВАСИЛЬЕВ Владимир Иванович, проф. каф. ВТиЗИ УГАТУ. Дипл. инж. по пром. электронике (УАИ, 1970). Д-р техн. наук по сист. анализу и автоматич. управлению (ЦИАМ, 1990). Иссл. в обл. интеллектуальных систем управле-ния и защиты информации.
КАРТАК Вадим Михайлович, зав. кафедрой ВТиЗИ. Дипл. Инженер-программист (УГАТУ, 1995). Д-р физ.-мат. наук по 05.13.01 (УГАТУ, 2012). Иссл. вобл. дискретнойоптимизации.
