Оценка рисков информационной безопасности в отраслевой информационной системе на основе теории нечетких множеств и искусственной нейронной сети

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Оценка рисков информационной безопасности является важнейшим компонентом методов промышленного менеджмента, который помогает выявлять, количественно определять и оценивать риски в сравнении с критериями принятия рисков и целями, относящимися к организации. Благодаря своей способности комбинировать несколько параметров для определения общего риска традиционный метод оценки рисков, основанный на нечетких правилах, используется во многих отраслях промышленности. Этот метод имеет недостаток, поскольку он используется в ситуациях, когда необходимо оценить несколько параметров, и каждый параметр выражается различным набором лингвистических фраз. В этой статье представлены теория нечетких множеств и модель прогнозирования рисков с использованием искусственной нейронной сети (ANN), которые могут решить рассматриваемую проблему. Также разработан алгоритм, который может изменять факторы, связанные с риском, и общий уровень риска с нечеткого свойства на атрибут с четким значением. Система была обучена с использованием двенадцати выборок, представляющих 70%, 15% и 15% набора данных для обучения, тестирования и валидации соответственно. Кроме того, также была разработана пошаговая регрессионная модель, и ее результаты сравниваются с результатами ANN. С точки зрения общей эффективности, модель ANN (R2= 0,99981, RMSE=0,00288 и MSE=0,00001) показала лучшую производительность, хотя обе модели достаточно удовлетворительны. Делается вывод, что модель ANN, прогнозирующая риск, может давать точные результаты до тех пор, пока обучающие данные учитывают все мыслимые условия.

Об авторах

А. Э Асфха

Университет ИТМО

Автор, ответственный за переписку.
Email: baquesti2003@gmail.com
Кронверкский проспект 49

А. Вайш

Индийский институт информационных технологий, Аллахабад

Email: abhishek@iiita.ac.in
Уттар-Прадеш -

Список литературы

  1. Verhoef P.C., Broekhuizen T., Bart Y., Bhattacharya A., Dong J.Q., Fabian N., Haenlein M. Digital transformation: A multidisciplinary reflection and research agenda. Journal of business research. 2021. vol. 122. pp. 889–901. doi: 10.1016/j.jbusres.2019.09.022.
  2. Mazhar T., Irfan H.M., Khan S., Haq I., Ullah I., Iqbal M., Hamam H. Analysis of Cyber Security Attacks and Its Solutions for the Smart grid Using Machine Learning and Blockchain Methods. Future Internet. 2023. vol. 15(2). no. 83. doi: 10.3390/fi15020083.
  3. Alhassan M.M., Adjei-Quaye A. Information Security in an Organization. International Journal of Computer. 2017. Т. 24. № 1. С. 100–116. [Online]. URL: https://ijcjournal.org/index.php/InternationalJournalOfComputer/article/view/820.
  4. Shaikh F.A., Siponen M. Information security risk assessments following cybersecurity breaches: The mediating role of top management attention to cybersecurity. Comput. Secur. 2023. vol. 124. no. 102974. doi: 10.1016/j.cose.2022.102974.
  5. Cruz S.T. Information security risk assessment. Information Security Management Handbook. 2007. pp. 243–250. doi: 10.3390/encyclopedia1030050.
  6. Yevseiev S., Shmatko O., Romashchenko N. Algorithm of Information Security Risk Assessment Based on Fuzzy-Multiple Approach. Adv. Inf. Syst. 2019. vol. 3. no. 2. pp. 73–79. doi: 10.20998/2522-9052.2019.2.13.
  7. By I. et al. Implementing of qualitative risk assessment procedures. 2021. pp. 1–275.
  8. Aven T. Risk assessment and risk management: Review of recent advances on their foundation. European Journal of Operational Research. 2016. vol. 253. no. 1. pp. 1–13. doi: 10.1016/j.ejor.2015.12.023.
  9. Tariq U., Ahmed I., Bashir A.K., Shaukat K. A Critical Cybersecurity Analysis and Future Research Directions for the Internet of Things: A Comprehensive Review. Sensors. 2023. vol. 23(8). no. 4117. doi: 10.3390/s23084117.
  10. de Campos Souza P.V., Lughofer E. Evolving fuzzy neural classifier that integrates uncertainty from human-expert feedback. 2023. vol. 14. pp. 319–341.
  11. Bozic V. Fuzzy Approach to Risk Management: Enhancing Decision-Making Under Uncertainty. 2023. doi: 10.13140/RG.2.2.13517.82405.
  12. Kaka S., Hussin H., Khan R., Akbar A., Sarwar U., Ansari J. Fuzzy Logic-Based Quantitative Risk Assessment Model for Hse in Oil and Gas Industry. Journal of Tianjin University Science and Technology. 2022. pp. 93–109. doi: 10.17605/OSF.IO/WVG2H.
  13. Nikmanesh M., Feili A., Sorooshian S. Employee Productivity Assessment Using Fuzzy Inference System. Information. 2023. vol. 14(7). no. 423. doi: 10.3390/info14070423.
  14. Crnogorac L., Tokalic R., Gutic K., Jovanovic S., Dukanovic D. Fuzzy logic model for stability assessment of underground facilities. Podzemni radovi. 2020. no. 36. pp. 29–48. doi: 10.5937/podrad2036029c.
  15. Parra-Dominguez J., Alonso-Garcia M., Corchado J.M. Fuzzy Logic to Measure the Degree of Compliance with a Target in an SDG –The Case of SDG 11. Mathematics. 2023. vol. 11(13). no. 2967. doi: 10.3390/math11132967.
  16. Madanda V.C., Sengani F., Mulenga F. Applications of Fuzzy Theory-Based Approaches in Tunnelling Geomechanics: a State-of-the-Art Review. Mining, Metallurgy and Exploration. 2023. vol. 40. no. 3. pp. 819–837. doi: 10.1007/s42461-023-00767-5.
  17. Xie J., Deng Q., Xia S., Zhao Y., Wang G., Gao X. Research on Efficient Fuzzy Clustering Method Based on Local Fuzzy Granular balls. 2023. pp. 1–10. [Online]. URL: http://arxiv.org/abs/2303.03590.
  18. Aliyeva K., Aliyeva A., Aliyev R., Ozdeser M. Application of Fuzzy Simple Additive Weighting Method in Group Decision-Making for Capital Investment. Axioms. 2023. vol. 12(8). no. 797. doi: 10.3390/axioms12080797.
  19. Alaloul W., Qureshi A.H. Data Processing Using Artificial Neural Networks. IntechOpen. 2020. 26 p. doi: 10.5772/intechopen.91935.
  20. Yang G.R., Wang X.J. Artificial Neural Networks for Neuroscientists: A Primer. Neuron. 2020. vol. 107. no. 6. pp. 1048–1070. doi: 10.1016/j.neuron.2020.09.005.
  21. Sarker I.H. Machine Learning: Algorithms, Real-World Applications and Research Directions. SN Computer Science. 2021. vol. 2(3). no. 160. doi: 10.1007/s42979-021-00592-x.
  22. Zhang J., He Y., Zhang Y., Li W., Zhang J. Well-Logging-Based Lithology Classification Using Machine Learning Methods for High-Quality Reservoir Identification: A Case Study of Baikouquan Formation in Mahu Area of Junggar Basin, NW China. Energies. 2022. vol. 15. no. 10. doi: 10.3390/en15103675.
  23. Sarker I.H. Deep Learning: A Comprehensive Overview on Techniques, Taxonomy, Applications and Research Directions. SN Computer Science. 2021. vol. 2(6). no. 420. doi: 10.1007/s42979-021-00815-1.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».