Техника фанлари номзоди илмий даражасини олиш учун ТАТУ «Электрон тижорат» ТЕЗИС

ТЕЗИС
Техника фанлари номзоди илмий даражасини олиш учун ТАТУ «Электрон тижорат»
кафедраси тадқиқотчиси Д.Н.Рахматовнинг 05.13.19 – “Ахборотларни ҳимоялаш усуллари
ва тизимлари. Ахборот хавфсизлиги” мутахассислиги бўйича «Очиқ кодли операцион
тизимларга зиён келтирувчи дастурлардан ҳимоялашнинг дастурий воситалари»
Мавзунинг долзарблиги. Очиқ кодли операцион тизимлар (ОКОТ) жадал
суръатларда ривожланиб бормоқда. ОКОТ га мисол тариқасида UNIX оиласига мансуб
Linux тизимларини келтириш мумкин. Дунёда Linux операцион тизимининг (ОТ) мингдан
ортиқ турлари мавжуд бўлиб, улар Linux ОТ дистрибутивлари деб аталади. Дистрибутив
бу – алоҳида гуруҳ ёки компания томонидан бир мақсад учун яратилган дастурлар
тўпламига айтилади. Дистрибутив Linux операцион тизимининг тўлиқ версиясини
ўрнатиш учун барча зарур компонентларга эга. Бироқ дистрибутивлар компонентлар
тўплами билан бир-биридан фарқ қилиши мумкин, уларнинг ҳар бири турли жиҳатларга
эътибор қаратади. Масалан, бир дистрибутив ундан фойдаланиш ва уни ўрнатишнинг
қулайлигига, бошқа дистрибутив эса фойдаланувчини турли хил кўплаб иловалар билан
таъминлашга алоҳида эътибор бериши мумкин. Бугунги кунда ОКОТ хавфсиз, барқарор
ва тез ишлаши билан ажралиб туради. Юқоридаги сифатларини инобатга олган ҳолда,
кўплаб фирмалар, компаниялар ва давлат корхоналарида сервер сифатида ОКОТ дан
фойдаланилади. ОКОТга зиён келтирадиган дастурлар сингари янги таҳдидларнинг пайдо
бўлиши, фойдаланиш доираси ошгани билан изоҳланади. Бундай дастурлар
ҳимояланмаган ОКОТ серверларига зиён етказиши, уларнинг ишлаш самарадорлигини
сезиларли даражада пасайтириши ва маълумотларнинг йўқолишига олиб келиши мумкин.
Зиён келтирувчи дастурлар ахборот муҳитининг хавфсизлигига хавф солувчи энг жиддий
таҳдидларнинг алоҳида тоифасига киради. Шу сабабли бундай хилдаги хавфларни
аниқлаш ва бартараф қилиш ОКОТ учун ҳам долзарб муаммо ҳисобланади.
Тадқиқотнинг мақсади.
Зиён келтирувчи дастурларни аниқлаш ва олдини олиш учун алгоритм ва дастурий
воситаларни очиқ кодли операцион тизим ядроси даражасида ишлаб чиқиш.
Тадқиқотнинг вазифалари.
Мақсадга эришиш учун қуйидаги вазифалар ҳал этилади:
1.
Очиқ колди операцион тизимларда зиён келтирувчи дастурларга қарши
курашиш хусусиятларини аниқлаш ва таҳлил қилиш.
2.
Қайта ишлашнинг статистик ва эвристик усуллари билан бирга изоляция
қилиш принципига асосланган очиқ кодли операцион тизимларга зиён келтирувчи
дастурларни изоляция қилишнинг мукаммал усулини ишлаб чиқиш.
3.
Зиён келтирувчи дастурларнинг ҳаракатлари хусусиятлари таҳлилидан
фойдаланган ҳолда, ОКОТ ларни ҳимоялаш алгоритмларини ишлаб чиқиш.
4.
Зиён келтирувчи дастурларни изоляция қилиш ва қамал қилишнинг эксперт
тизимлари асосида ОКОТ нинг ҳимоя тизимини яратиш.
5.
ОКОТ ядроси даражасида, зиён келтирувчи дастурлардан ҳимоялашнинг
дастурий воситаларини яратиш.
6.
Зиён келтирувчи дастурлардан ОКОТ ни ҳимоя қилишнинг дастурий
воситаларини эксперементал синовдан ўтказиш ва улардан фойдаланишга доир тавсиялар
ишлаб чиқиш.
Тадқиқотнинг объекти ва предмети.
«Linux» тоифасидаги очиқ кодли операцион тизимларнинг ахборот хавфсизлиги
тадқиқот предмети ҳисобланади.
Очиқ кодли операцион тизимларни зиён келтирувчи дастурлардан ҳимоя
қилишнинг алгоритмлари ва дастурий воситалари тадқиқот объекти ҳисобланади.
Тадқиқотнинг илмий янгилиги.
Диссертациядан олинган натижаларнинг илмий янгилиги қуйидагилардан иборат:
1
1.
ОКОТ ҳимояси концепциясига асосланган зиён келтирувчи дастурларни
блокировкалашнинг модификацияланган усули ва алгоритми таклиф этилди.
2.
Зиён келтирувчи дастурлардан ОКОТ ядросини ҳимоя қилиш воситалари
тўғрисидаги билимларнинг продукцион усули яратилди.
3.
Иловалар даражасида зиён келтирувчи дастурларни изоляция қилишнинг
моделлаштириш алгоритми ишлаб чиқилди.
4.
Зиён келтирувчи дастурларни блокировкалаш ва изоляция қилишнинг
эксперт тизими тузилмаси яратилди, унинг доирасида ҳимоя воситалари танлови бўйича
реал вақтда қарорлар қабул қилиш методикаси таклиф этилди.
5.
ОКОТ ҳимоя тизимларига зиён келтирувчи дастурлар таъсирини
блокировкалаш ва изоляция қилиш дастурлари ишлаб чиқилди.
Тадқиқотнинг илмий ва амалий аҳамияти.
Тадқиқотнинг илмий аҳамияти, ОКОТ ҳимояси усулларини тизимлаштириш, ҳамда
шулар асосида зиён келтирувчи дастурларни изоляция ва блокировкалаш усуллари ва
моделларини модификациялашни ишлаб чиқишдан иборат. Тавсия этилаётган усул ва
моделлар ҳар хил ахборот тизимларида зиён келтирувчи дастурлардан ҳимояловчи
мукаммал алгоритм ва дастурларни яратиш имкониятини беради.
Натижанинг амалий аҳамияти эса яратилган моделлар, алгоритмлар ва дастурий
воситалар реал вақт ичида хавфни баҳолаш ва химоялаш воситасини танлашга қарор
қилувчи эксперт тизимларини яратади.
Тадқиқотнинг синовдан ўтиши (апробацияси).
Диссертация ишининг асосий мавзулари «Ал-Хоразмий 2009 – амалий математика
ва ахборот технологияларининг долзарб муаммолари» халқаро илмий анжуманида
(Тошкент, 2009 йил), «Ахборот-коммуникация технологияларини ривожлантириш
муаммолари ва кадрлар тайёрлаш» халқаро илмий анжуманида (Тошкент, 2009 йил),
«Ахборотлаштириш соҳасида ахборот хавфсизлиги. Муаммолар ва уларни ҳал қилиш»
Республика семинарида (Тошкент, 2009 йил), AICT2010 ахборот-коммуникация
технологияларидан фойдаланиш бўйича IEEE тўртинчи халқаро анжуманида (Тошкент,
2010 йил) муҳокама этилди ва улар бўйича маърузалар тингланди.
Илмий иш натижаларининг эълон қилинганлиги.
Тадқиқотнинг асосий натижалари 10 та журнал мақолаларида чоп этилди,
«UzMOT 1.0 операцион тизими» (№DGU 01899) ва «Uz-Booyo 1.0 операцион тизими»
(№DGU 01547) ЭҲМ учун дастурларни расмий рўйхатдан ўтказиш тўғрисида
гувоҳномалар олинди.
Диссертация ишининг тузилиши ва ҳажми.
Диссертация иши кириш, тўртта боб, хулоса, илова ва адабиётлар рўйхатидан
иборат. Тадқиқот машинада чоп этилган 122 варақда (шу жумладан 19 та расмда, 7 та
жадвалда ва 102 номдаги адабиётлар рўйхатида) баён этилган.
2
на соискание ученой степени кандидата технических наук, ассистента кафедры
«Информационные технологии» ТУИТ Яковлевой Ю.А., по специальности 05.13.13 –
«Телекоммуникационные системы и компьютерные сети». На тему: «Повышение
качества передачи данных в нагруженных беспроводных широкополосных сетях на
основе реализации нейроадаптивных алгоритмов управления».
В настоящее время можно наблюдать повсеместное интенсивное развитие
широкополосных беспроводных сетей (ШБС) передачи данных, обусловленное гибкостью
архитектуры сети, включая поддержку мобильности, быстроту проектирования и низкие
затраты на обслуживание. Рост числа пользователей беспроводных сетей, а также объёмов
передаваемой информации вызвал появление новых высокоскоростных технологий.
Таким образом, требуются детальные исследования эффективности механизмов
управления потоками данных в широкополосных беспроводных сетях, для чего
необходимо выполнить анализ качественных и количественных характеристик
функционирования беспроводных широкополосных сетей и добиться оптимизации работы
последних. В этой связи задача анализа, разработки и оптимизации механизмов
автоматического управления работой беспроводных широкополосных сетей передачи
информации представляется актуальной и своевременной.
Цель работы заключается в разработке метода повышения качества работы
нагруженной широкополосной беспроводной сети за счет управления потоками данных в
нагруженных беспроводных широкополосных сетях передачи данных.
Основные задачи работы:
- анализ существующих методов и средств обеспечения высокого качества работы
широкополосных беспроводных сетей и определение основных параметров качества;
- разработка метода обеспечения качества передачи трафика в ШБС на основе
нейроадаптиных алгоритмов управления;
- разработка многоуровневой модели механизмов управления трафиком в
беспроводной широкополосной сети;
- экспериментальная проверка предложенных разработок и методик.
Научная новизна выполненной диссертационной работы:
- метод оценки качества прохождения классифицированных данных в беспроводной
среде, отличающийся от существующих тем, что данный подход позволяет адекватно
оценивать функционирование беспроводной локальной сети в реальном масштабе
времени;
- механизм управления потоками данных с элементами нейросетевого
прогнозирования в широкополосных беспроводных сетях, функционирующих под
управлением семейства протоколов IEEE 802.11;
- на базе предлагаемых механизмов управления определены оптимальные
параметры качества предоставляемых услуг, обеспечивающих существенное повышение
качества работы беспроводной сети.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются процессы,
отражающие качество функционирования нагруженных беспроводных широкополосных
сетей стандарта IEEE 802.11. Предмет исследования составляют нейроадаптивные
алгоритмы управления трафиком в беспроводных широкополосных локальных сетях.
Научная и практическая значимость работы:
- метод повышения качества БШС, функционирующих под управлением стандарта
IEEE 802.11;
- механизмы управления потоками данных на основе нейроадаптивных алгоритмов;
- система управления потоками данных в широкополосных беспроводных сетях на
основе разработанной методики повышения качества работы БШС;
3
- конкретные предложения и разработки диссертации нашли практическое
применение при эксплуатации и модернизации беспроводных широкополосных
локальных сетей.
Научные положения диссертационной работы, выносимые на защиту:
 результаты исследований влияния содержания трафика на качество передачи данных
в БШС;
 многоуровневая иерархическая модель для анализа механизмов повышения
эффективности передачи информации в широкополосных беспроводных сетях;
 оптимизация механизмов повышения эффективности передачи данных с учетом
помех и выполнения требований, предъявляемых к качеству передаваемой информации;
 результаты исследования возможностей нейротехнологии для построения систем
управления информационными потоками, способных к самообучению и адаптации к
гетерогенной беспроводной среде;
 результаты экспериментальной апробации предложенных методик, разработок и
конкретных рекомендаций, сформулированных в диссертации.
В результате выполнения диссертационной работы были получены следующие
основные результаты: Разработан метод повышения качества работы ШБС передачи
данных; Предложены алгоритмы краткосрочного оперативно-прогнозного управления
трафиком в загруженной беспроводной широкополосной сети, основанные на
искусственных нейронных сетей; Обоснован и разработан многоуровневый механизм
управления трафиком в широкополосных беспроводных сетях, обеспечивающий
эффективный контроль, анализ и управление; Разработана архитектура автоматической
системы управления в широкополосных беспроводных сетях; На основе проведенного
анализа и исследований моделей нейронных сетей выбрана модель нейронной сети и
алгоритм обучения с обратным распространением ошибки для использования в качестве
прогнозатора в составе системы управления; Получена имитационная модель поведения
трафика в широкополосной беспроводной сети при высокой нагрузке, отражающая
характер влияния загруженности сети на качество предоставляемых услуг для различных
видов трафика; Результаты опытно-эксплуатационных испытаний разработок
диссертационной работы и осуществлено практическое их применение в широкополосных
сетях.
4