Цель проекта: создание технологии мирового уровня для самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры в условиях беспрецедентного роста угроз безопасности на основе моделей и методов искусственного интеллекта.

Задачи проекта:

1. Научно-технический анализ влияния деструктивных информационно-технических воздействий злоумышленников на киберфизические системы КИИ РФ. Обоснование актуальности научной проблемы придания киберфизическим системам КИИ РФ иммунитета для упреждения катастрофических последствий разнородно-массовых кибератак злоумышленников. Разработка авторской (научного коллектива Проекта) Концепции иммунной защиты Индустрии 5.0.
2. Оценка пригодности моделей и методов биологической иммунологии для создания достаточного математического базиса кибериммунологии. Определение не только необходимых, но и достаточных условий для создания требуемой искусственной иммунной системы защиты киберфизических систем КИИ РФ.
3. Развитие систем обнаружения вторжений на основе моделей и методов иммунного ответа для противодействия ранее неизвестным кибератакам злоумышленников. Создание адаптивных и самоорганизующихся систем иммунного ответа для проактивной защиты киберфизических систем КИИ РФ.
4. Определение предельных возможностей искусственных иммунных систем для самовосстановления киберфизических систем КИИ РФ в условиях беспрецедентного роста угроз безопасности. Выработка возможных направлений развития искусственных иммунных систем для самовосстановления киберфизических систем КИИ РФ в ходе деструктивных информационно-технических воздействий злоумышленников.
5. Разработка моделей и методов для самовосстановления киберфизических систем КИИ РФ в ходе деструктивных информационно-технических воздействий злоумышленников. Построение принципиально новых систем организации самовосстанавливающихся вычислений с кибериммунитетом для упреждения катастрофических последствий кибератак.
6. Разработка и отладка макета программного комплекса самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры в условиях беспрецедентного роста угроз безопасности на основе моделей и методов искусственного интеллекта.
7. Пилотное внедрение и экспериментальное тестирование разработанной технологии самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на базе резидентов федеральной территории «Сириус».
8. Оценка результативности разработанного макета программного комплекса самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на основе собранных данных и обратной связи от участников экспериментальных исследований и экспертов.
9. Разработка новых учебных модулей по самовосстановлению киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на основе моделей и методов искусственного интеллекта для новой программы магистратуры Университета «Сириус» «Разработка и управление критической информационной инфраструктурой» 09.04.01. Информатика и вычислительная техника.

Проект получил поддержку в рамках открытого публичного конкурса на получение грантов Российского научного фонда по мероприятию «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами» (региональный конкурс). Финансирование выделяется Российским научным фондом и федеральной территорией «Сириус» на паритетных началах.

Актуальность проекта

Актуальность проекта объясняется необходимостью разрешения проблемной ситуации, содержание которой заключается в противоречии между всевозрастающей необходимостью обеспечения требуемой киберустойчивости современных киберфизических систем (англ. Cyber-Physical System, CPS) критической информационной инфраструктуры (КИИ) Российской Федерации в условиях беспрецедентного роста угроз информационной безопасности и несовершенством известных технологий (моделей, методов и инструментальных средств) обеспечения кибербезопасности и отказоустойчивости. Снятие указанного противоречия требует разрешения актуальной научно-технической проблемы — придание современным киберфизическим системам КИИ РФ кибериммунитета для упреждения катастрофических последствий разнородно-массовых кибератак злоумышленников. Замысел разрешения упомянутой проблемы состоит в формировании принципиально новой способности киберфизических систем КИИ РФ вырабатывать кибериммунитет. Т.е. накапливать «иммунную память» реакций как на известные, так и ранее неизвестные кибератаки, своевременно подготавливать и исполнять соответствующие планы и программы «иммунного ответа» и самовосстановления киберфизических систем, по аналогии с основными процессами «врождённого» и «приобретённого» иммунитета живого организма.

Тематика проекта соответствует приоритетному направлению поддерживаемого регионом исследования «Информационные технологии»: переход к передовым технологиям проектирования и создания высокотехнологичной продукции, основанным на результатах обработки больших объёмов данных, технологиям машинного обучения и искусственного интеллекта, а также технологиям противодействия киберугрозам. Проект основан на известных и новых авторских моделях и методах искусственного интеллекта, в том числе на основе перспективной теории «Кибериммунология».

Научная и практическая значимость проекта

Научно-технические результаты проекта обеспечат перевод теории и практики кибербезопасности современных киберфизических систем КИИ РФ на качественно новый уровень. В том числе, заменят морально устаревшие «догоняющие» приёмы и тактики кибербезопасности на проактивные и упреждающие на основе кибериммунитета. Это существенно позволит бороться как с известными (до 60% от всех возможных), так и неизвестными ранее (оставшиеся — 40%) кибератаками злоумышленников. Ожидаемые научные результаты дадут возможность спроектировать первые опытные образцы программно-аппаратных комплексов иммунной защиты КИИ РФ, не только не уступающие, но превосходящие такие известные решения зарубежных производителей средств защиты информации, как Darktrace, Cynet, FireEye, Check Point, Symantec, Sophos, Fortinet, Cylance, Vectra и др.

Ожидаемые результаты

1. Авторская (научного коллектива Проекта) концепция придания киберфизическим системам КИИ РФ кибериммунитета для упреждения катастрофических последствий разнородно-массовых кибератак злоумышленников.
2. Определение необходимых и достаточных условий (научно-технического базиса) для создания искусственных иммунных киберфизических систем КИИ РФ для обеспечения требуемой киберустойчивости в условиях роста угроз безопасности.
3. Модели и методы иммунного ответа для противодействия ранее неизвестным кибератакам злоумышленников и проактивной защиты киберфизических систем КИИ РФ.
4. Модели и методы самовосстановления киберфизических систем КИИ РФ в ходе деструктивных информационно-технических воздействий злоумышленников.
5. Системная архитектура новых систем организации самовосстанавливающихся вычислений с кибериммунитетом для упреждения катастрофических последствий кибератак.
6. Макет программного комплекса самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры в условиях беспрецедентного роста угроз безопасности на основе моделей и методов искусственного интеллекта.
7. Результаты пилотного внедрения и экспериментального тестирования разработанной технологии самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на базе резидентов федеральной территории «Сириус».
8. Оценка результативности разработанного макета программного комплекса самовосстановления киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на основе собранных данных и обратной связи от участников экспериментальных исследований и экспертов.
9. Новые учебные модули по самовосстановлению киберфизических систем национальной критической информационной инфраструктуры на основе моделей и методов искусственного интеллекта для новой программы магистратуры Университета «Сириус» «Разработка и управление критической информационной инфраструктурой» 09.04.01. Информатика и вычислительная техника.
10. Обеспечение участия студентов, аспирантов и молодых учёных в экспериментальных исследованиях и обработке их результатов для усиления вовлечённости в научную деятельность.
11. Публикация результатов исследований в рецензируемых научных журналах, индексируемых в базах данных Scopus, Web of Sciense, RSCI, регистрация патентов и авторских свидетельств, осуществление докладов на международных и национальных научных конференциях.
12. Проведение не менее 10 семинаров и тренингов для учащихся, педагогов и родителей по вопросам информационной безопасности и деструктивных информационно-психологических воздействий.
13. Разработка и распространение учебных пособий, методических рекомендаций и онлайн-курсов по теме проекта.
14. Повышение осведомлённости общественности о киберугрозах и методах защиты через информационные кампании и СМИ.
15. Подготовка рекомендаций и планов для масштабного внедрения разработанной технологии на предприятиях реального сектора экономики и образовательных учреждений федеральной территории «Сириус» и за её пределами.
16. Создание благоприятных условий для развития полученных научно-технических результатов Проекта путём привлечения дополнительных инвестиций и грантов и демонстрации успешных результатов Проекта.

Другие проекты