Учёные Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого создали инновационный алгоритм для обеспечения кибербезопасности сложных динамических систем. Новое решение позволяет точно предсказывать поведение киберфизических систем даже в экстраординарных ситуациях, таких как хакерские атаки. Исследование опубликовано в журнале Automatic Control and Computer Sciences.

Современная реальность пронизана киберфизическими системами – от бытовой техники до промышленного оборудования. Все эти устройства способны обмениваться информацией и принимать автономные решения. Например, система может автоматически перераспределять задачи при выходе из строя одного из элементов или выбирать оптимальные маршруты передачи данных с учётом уровня заряда батарей.

Однако такая высокая динамика и автономность являются одновременно преимуществом и уязвимостью. Изменчивость работы системы затрудняет различение нормального поведения и аномалий, вызванных кибератаками. Учёные Политеха разработали алгоритм, который решает эту проблему, эффективно контролируя сложную динамику сетей.

Основу нового подхода составляет теория графов. Она представляет систему как набор вершин (узлов) и связей между ними. Для лучшего понимания можно представить карту автомобильных дорог, где города выступают вершинами, а дороги между ними – связями. Алгоритм анализирует не только логические связи, но и физические параметры узлов: уровень сигнала, заряд батареи, значимость в сети.

Новый метод значительно отличается от существующих решений комплексным подходом. Предыдущие разработки часто игнорировали важные физические характеристики устройств. Алгоритм Политеха работает с сетями, где все узлы равноправны – они одновременно получают и отправляют данные. Это делает его особенно эффективным для современных самоорганизующихся систем.

«Практическая значимость разработки высока: это связано с тем, что современные системы становятся всё более самоорганизующимися и автономными от человека. Для их защиты необходимо понимание того, как эти системы будут реагировать на разного рода воздействия на них», – комментирует создатель алгоритма, доцент Высшей школы кибербезопасности СПбПУ Евгений Павленко.

На данный момент алгоритм применяется к сетям с равноправными узлами. Однако специалисты работают над расширением возможностей решения для более сложных иерархических систем. Исследование проводилось при поддержке грантов Российского научного фонда и Санкт-Петербургского научного фонда.

По материалам cnews.ru.