The object of research, development or design (in Russian) : Объевтом исследования являются беспроводные сенсорные сети, функционирущие в рамках не доверенных киберфизических инфраструктур, а также процессы обеспечения их безопасности, охватывающие моделирование и обнаружение атак сетевого уровня, анализ инцидентом безопасности.

The object of research, development or design (in Kazakh) : Зерттеу нысаны – сенімсіз киберфизикалық инфрақұрылымдар аясында жұмыс істейтін сымсыз сенсорлық желілер және олардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету процестері, соның ішінде желі деңгейіндегі шабуылдарды модельдеу мен анықтау және қауіпсіздік инциденттерін талдау.

Aim of work (in Russian) : Целью работы - повышение уровня защищенности беспроводных сенсорных сетей (БСС) за счет совершенствования программных средств идентификации актуальных видов атак сетевого уровня.

Aim of work (in Kazakh) : Жұмыстың мақсаты – желі деңгейіндегі өзекті шабуыл түрлерін сәйкестендіруді жетілдіру арқылы сымсыз сенсорлық желілердің (ССЖ) қорғалу деңгейін арттыру.

Методы исследования (на русском) : В работе используются следующие методы: методы аналитического моделирования (для оценки влияния атак на безопасность беспроводных сенсорных сетей); методы поведенческий анализ (для выявления атак и аномалий в поведении узлов и каналов БСС); методы машинного обучения и анализаданных (для идентификации и прогнозирования видов атак); методы математического моделирования (для разработки и верификации моделей функционирования БСС) и др. Указанные методы используются для решения задач разработки аналитических, натурных и имитационных моделей и алгоритмов идентификации атак сетевого уровня; построения алгоритмов предобработки, нормализации и агрегации данных, снимаемых с рабочих устройств в БСС; проектирования и программно-аппаратной реализации прототипа инфраструктуры защищенной связи БСС; построения программно-аппаратного стенда и экспериментальных исследований; разработки методик выявления и анализа инцидентов безопасности в БСС и поддержки принятия решений по реагированию на атаки сетевого уровня; обобщение результатов и подготовки предложений по их применению.

Методы исследования (на казахском) : Жұмыста келесі әдістер қолданылған: аналитикалық модельдеу әдістері (сымсыз сенсорлық желілердің қауіпсіздігіне шабуылдардың әсерін бағалау үшін); мінез-құлықтық талдау әдістері (ССЖ түйіндері мен арналарының мінез-құлқындағы шабуылдар мен аномалияларды анықтау үшін); машиналық оқыту және деректерді талдау әдістері (шабуыл түрлерін анықтау мен болжау үшін); математикалық модельдеу әдістері (ССЖ жұмыс істеу модельдерін әзірлеу және верификациялау үшін) және т.б. Аталған әдістер аналитикалық, натуралық және имитациялық модельдер мен желі деңгейіндегі шабуылдарды сәйкестендіру алгоритмдерін әзірлеу; ССЖ құрылғыларынан алынған деректерді алдын ала өңдеу, нормализациялау және агрегаттау алгоритмдерін құру; ССЖ қорғалған байланыс инфрақұрылымының прототипін жобалау және бағдарламалық-техникалық іске асыру; бағдарламалық-техникалық стендті құру және эксперименттік зерттеулер жүргізу; ССЖ қауіпсіздік инциденттерін анықтау және талдау әдістемелерін әзірлеу, сондай-ақ желі деңгейіндегі шабуылдарға жауап шараларын қабылдауды қолдау әдістемелерін дайындау; алынған нәтижелерді жинақтау және оларды қолдану бойынша ұсыныстар әзірлеу үшін пайдаланылады.

Obtained results and novelty (in Russian) : В ходе исследования получены следующие результаты. Проведен анализ современных подходов и моделей идентификации атак и оценки защищенности беспроводных сенсорных сетей (БСС). Разработаны аналитические, натурные и имитационные модели атак сетевого уровня с учетом уязвимостей узлов и их защищенности. Созданы алгоритмы предобработки и агрегации данных, получаемых с узлов БСС, обеспечивающие реализацию моделей идентификации атак. Реализован программно-аппаратный прототип защищенной инфраструктуры связи БСС и проведены экспериментальные исследования его эффективности. Разработана комплексная методика выявления и анализа инцидентов безопасности и методика поддержки решений по реагированию на атаки в реальном времени. Подготовлены предложения по практическому применению результатов. Научная новизна заключается в моделях БСС, способных выявлять атаки сетевого уровня с учетом реальных состояний системы и специфики применения. Особенностью является модульная архитектура защиты, адаптируемая под различные условия работы и риски. Учтены ограничения вычислительных ресурсов, энергопотребления и масштабируемость сети. Предложен децентрализованный сбор данных и комплексный анализ инцидентов, обеспечивающий высокую точность обнаружения киберфизических воздействий. Система поддержки решений использует аналитическое моделирование, машинное обучение и оптимизацию для выбора контрмер.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Зерттеу нәтижесінде келесі қорытындылар алынды. Сымсыз сенсорлық желілердің (ССЖ) қорғалуын бағалау және шабуылдарды сәйкестендіру бойынша заманауи тәсілдер мен модельдерге талдау жүргізілді. Түйіндердің осалдықтары мен қорғалу деңгейін ескере отырып, желі деңгейіндегі шабуылдардың аналитикалық және имитациялық модельдері әзірленді. Шабуылдарды анықтау модельдерін іске асыруға арналған ССЖ түйіндерінен алынған деректерді алдын ала өңдеу және агрегаттау алгоритмдері жасалды. Қорғалған байланыс инфрақұрылымының бағдарламалық-техникалық прототипі іске асырылып, оның тиімділігіне эксперименттік зерттеу жүргізілді. Қауіпсіздік инциденттерін анықтау мен талдауға арналған әдістеме және желі деңгейіндегі шабуылдарға нақты уақытта жауап шараларын қолдау тәсілі әзірленді. Алынған нәтижелерді қолдануға арналған ұсыныстар дайындалды. Ғылыми жаңашылдығы – жүйенің нақты күйлері мен қолдану ерекшеліктерін ескере отырып, желі деңгейіндегі шабуылдарды анықтай алатын ССЖ модельдерін әзірлеуде. Ерекшелігі – түрлі жұмыс жағдайлары мен тәуекелдерге бейімделетін модульдік қорғаныс архитектурасы. Модельдерде есептеу ресурстарының шектеулері, энергия тұтыну және желінің масштабталуы ескерілген. Деректерді децентрализденген түрде жинау мен инциденттерді кешенді талдау киберфизикалық әсерлерді дәл анықтауға мүмкіндік береді. Шешім қабылдауды қолдау жүйесі қарсы шараларды таңдау үшін аналитикалық модельдеу, машиналық оқыту және оңтайландыру әдістерін қолданады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : К целевым конструктивным и технико-экономическим показателям относятся показатели адекватности и достоверности результатов моделирования инфраструктуры БСС и атак на нее; показатели защищенности инфраструктуры БСС; показатели изменения ресурсопотребления устройств инфраструктуры БСС как результата функционирования средств идентификации атак в БСС; показатели оперативности и ресурсопотребления работы инфраструктуры БСС.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Нысаналы конструктивтік және техникалық-экономикалық көрсеткіштерге ССЖ инфрақұрылымын және оған жасалатын шабуылдарды модельдеу нәтижелерінің барабарлығы мен сенімділігі; ССЖ инфрақұрылымының қорғалу деңгейі; ССЖ инфрақұрылым құрылғыларының ресурстарды пайдалануындағы өзгерістер (ССЖ-дегі шабуылдарды сәйкестендіру құралдарының жұмыс істеу нәтижесі ретінде); сондай-ақ ССЖ инфрақұрылымының жеделдігі мен ресурстарды тұтыну көрсеткіштері жатады.

Level of implementation (in Russian) : Степень внедрения полученных результатов охватывает уровень лабораторного прототипа инфраструктуры БСС и моделей атак, реализованного с использованием разработанных программно-аппаратных компонентов беспроводной коммуникационной сенсорной сети.

Level of implementation (in Kazakh) : Алынған нәтижелерді енгізу дәрежесі әзірленген бағдарламалық-техникалық компоненттер негізінде жүзеге асырылған сымсыз сенсорлық байланыс желісінің инфрақұрылымының және шабуыл модельдерінің зертханалық прототипі деңгейін қамтиды.

Efficiency (in Russian) : Эффективность полученных результатов подтверждается результатами аналитического, натурного и имитационного моделирования и анализа, прототипирования с использованием микроконтроллеров, сенсоров, беспроводных коммуникационных интерфейсов и другого электронного оборудования.

Efficiency (in Kazakh) : Алынған нәтижелердің тиімділігі аналитикалық, натуралық және имитациялық модельдеу мен талдау нәтижелерімен, сондай-ақ микроконтроллерлерді, сенсорларды, сымсыз байланыс интерфейстерін және басқа да электрондық жабдықтарды пайдалана отырып жасалған прототиптеу арқылы расталады.

Field of application (in Russian) : Результаты исследования могут применяться для повышение уровня защищенности беспроводных сенсорных сетей в следующих прикладных областях, включающих киберфизические системы и сети устройств, функционирующих по беспроводным каналам связи и обладающие функциями автономности, мобильности, автоматизации и интеллектуализации принятия оперативных решений в управлении инфраструктурой и мониторингом ее киберфизической безопасности: мониторинг экологической безопасности окружающей среды промышленных предприятий и умных городов; обеспечение физической безопасности инфраструктурных объектов, зданий, сооружений; системы управления здравоохранением, телемониторинга пациентов и дистанционной роботизированной хирургии; эффективность и надежность систем транспортировки товаров и грузов, в том числе с использованием беспилотных транспортных средств; автоматизация и интеллектуализация в агротехнической сфере; распределенные системы производства и распределения электроэнергии; глубоководные икеанические исследования и добыча полезных ископаемых и др.

Field of application (in Kazakh) : Зерттеу нәтижелері сымсыз сенсорлық желілердің қорғалу деңгейін арттыру үшін келесі қолданбалы салаларда пайдаланылуы мүмкін. Оларға сымсыз байланыс арналары арқылы жұмыс істейтін және инфрақұрылымды басқару мен оның киберфизикалық қауіпсіздігін мониторингілеуде автономдылық, мобильділік, автоматтандыру және жедел шешім қабылдауды интеллектуалдандыру функцияларына ие киберфизикалық жүйелер мен құрылғылар желілері жатады. Мұндай салаларға: өнеркәсіптік кәсіпорындар мен ақылды қалалардың экологиялық қауіпсіздігін мониторингілеу; инфрақұрылымдық нысандардың, ғимараттар мен құрылыстардың физикалық қауіпсіздігін қамтамасыз ету; денсаулық сақтау жүйелері, пациенттерді телемониторингтеу және қашықтан басқарылатын роботтандырылған хирургия; тауарлар мен жүктарды, соның ішінде ұшқышсыз көлік құралдарын пайдалану арқылы тасымалдау жүйелерінің тиімділігі мен сенімділігін арттыру; агротехникалық саладағы автоматтандыру мен интеллектуалдандыру; электр энергиясын өндіру мен таратудың үлестірілген жүйелері; терең мұхиттық зерттеулер мен пайдалы қазбаларды өндіру және басқа да бағыттар кіреді.