Информационная безопасность систем мониторинга строительных объектов с использованием интернета вещей беспроводных датчиков и облачной аналитики

Аннотация

Системы мониторинга строительных объектов на распределённых беспроводных датчиках, шлюзах граничной обработки и облачной аналитике образуют киберфизический контур, в котором подмена телеметрии напрямую влияет на оценку технического состояния несущих конструкций. Противоречие состоит в том, что проектные требования к таким системам формулируются в терминах метрологической точности и отказоустойчивости, тогда как угрозы информационной безопасности переводят задачу из плоскости надёжности измерений в плоскость защищённости данных, причём оба контура проектируются разобщённо. Цель работы – количественная оценка рисков информационной безопасности трёхуровневой системы мониторинга и определение вклада типовых защитных мер в снижение остаточного риска. На авторской расчётной модели сети из 480 датчиков, восьми шлюзов LoRaWAN и резервированного облачного кластера выполнены оценка угроз по методике ФСТЭК России, расчёт сквозной готовности контура и оценка ресурсных издержек криптографической защиты узла. Установлено, что наибольший интегральный риск создаёт инъекция ложных показаний с нарушением целостности телеметрии, а не перехват данных с нарушением конфиденциальности; сквозное шифрование с контролем целостности и взаимной аутентификацией снижает интегральный индекс риска примерно на две трети при приросте энергопотребления узла менее одного процента и увеличении сквозной задержки в пределах единиц процентов. Полученные соотношения показывают, что приоритет в модели угроз смещается с конфиденциальности на целостность измерительных данных, а защищённость достигается перенастройкой уже применяемых протоколов передачи, а не построением обособленного контура защиты.