PRZECIĄŻENIE I ZARZĄDZANIE RUCHEM ŹRÓDEŁ WIADOMOŚCI O RÓŻNYCH PRIORYTETACH USŁUG

The scheme of dynamic management of traffic and activity of message sources with different priority of service is considered. The scheme is built on the basis of the neuroprognostic analysis model and the gradient descent method. For prediction and early detection of overload, the apparatus of the general theory of sensitivity with indirect feedback and control of activity of message sources is used. The control algorithm is started at the bottleneck of the network node. It uses a recursive prediction approach where the neural network output is referred to as many steps as defined by a given prediction horizon. Traffic with a higher priority is served without delay using the entire available bandwidth. Low-priority traffic will use the remaining bandwidth not used by higher-priority traffic. An algorithm for estimating the maximum available bandwidth of a communication node for traffic with a low service priority has been developed. This approach makes it possible to improve the efficiency of channel use without affecting the quality of service for high-priority traffic.Rozważono schemat dynamicznego zarządzania ruchem i aktywnością źródeł komunikatów o różnym priorytecie obsługi. Schemat zbudowany jest w oparciu o model analizy neuroprognostycznej oraz metodę gradientu. Do prognozowania i wczesnego wykrywania przeciążenia wykorzystuje się aparaturę ogólnej teorii wrażliwości z pośrednim sprzężeniem zwrotnym i kontrolą aktywności źródeł komunikatów. Algorytm sterowania jest uruchamiany w wąskim gardle węzła sieci. Wykorzystuje metodę predykcji rekurencyjnej, w której dane wyjściowe sieci neuronowej są odnoszone do tylu kroków, ile określono w danym horyzoncie predykcji. Ruch o wyższym priorytecie jest obsługiwany bez opóźnień z wykorzystaniem całej dostępnej przepustowości. Ruch o niskim priorytecie będzie wykorzystywał pozostałą przepustowość niewykorzystaną przez ruch o wyższym priorytecie. Opracowano algorytm szacowania maksymalnej dostępnej przepustowości węzła komunikacyjnego dla ruchu o niskim priorytecie usługi. Takie podejście umożliwia poprawę efektywności wykorzystania kanałów bez wpływu na jakość obsługi ruchu o wysokim priorytecie

OVERLOAD AND TRAFFIC MANAGEMENT OF MESSAGE SOURCES WITH DIFFERENT PRIORITY OF SERVICE

The scheme of dynamic management of traffic and activity of message sources with different priority of service is considered. The scheme is built on the basis of the neuroprognostic analysis model and the gradient descent method. For prediction and early detection of overload, the apparatus of the general theory of sensitivity with indirect feedback and control of activity of message sources is used. The control algorithm is started at the bottleneck of the network node. It uses a recursive prediction approach where the neural network output is referred to as many steps as defined by a given prediction horizon. Traffic with a higher priority is served without delay using the entire available bandwidth. Low-priority traffic will use the remaining bandwidth not used by higher-priority traffic. An algorithm for estimating the maximum available bandwidth of a communication node for traffic with a low service priority has been developed. This approach makes it possible to improve the efficiency of channel use without affecting the quality of service for high-priority traffic

Використання адаптивного методу ортогональної лагерровської фільтрації шумових завад для збільшення співвідношення сигнал/завада

A relevant task for control systems is to reduce the impact of noise interference in order to increase the signal/noise ratio (SNR). This issue is relevant to other technical systems as well. This work addresses the orthogonal Laguerre filtration of noise processes, which are described by the linear random processes. The proposed method of filtration makes it possible to reduce the influence of noise interference, which is described by the stationary linear random processes, in the operation of correlation systems. The essence of this method implies the use of orthogonal Laguerre filters as the input links of the correlation system.The sequence of the noise processes, which are uncorrelated over a significant time interval of their mutual shift, has been derived on the basis of orthogonal Laguerre filtration of the stationary white noise. Such processes are described by the stationary linear random processes and are the models of a wide range of noise interference, which are explored in the operation of various technical systems, including control, detection, recognition, measurement systems, etc. The application of this method decreases the effect of noise interference with different correlation-spectral characteristics and increases the SNR at the output from the correlation system. Practical tasks on reducing the action of stationary noise interference have been solved within the framework of the proposed adaptive method of orthogonal Laguerre filtration; to this end, the article shows a structural-logical scheme of the correlation system. Using the software, the algorithm of the adaptive filtration based on the complex Laguerre filters has been implemented. The implementation has been carried out for an actual noise interference that belongs to the RLC class of noise, employing the pre-training of the filter. The effectiveness of reducing the impact of the predefined stationary noise interference has been confirmed by the derived efficiency coefficients the size of –6 dB and –16 dB for the set of the interference zeroing pointsВ системах управления актуальной проблемой является уменьшение влияния шумовых помех с целью увеличения соотношения сигнал/помеха (SNR). Эта проблема также актуальна для других технических систем. Данная работа посвящена ортогональной лагерровской фильтрации шумовых процессов, которые описываются линейными случайными процессами (ЛВП). Предложенный метод фильтрации позволяет уменьшить влияние шумовых помех, которые описываются стационарными ЛВП при работе корреляционных систем. Идея этого метода заключается в использовании ортогональных фильтров Лагерра в качестве входных звеньев корреляционной системы.На основе ортогональной лагерровской фильтрации стационарного белого шума получена последовательность шумовых процессов, некоррелированных на значительном временном интервале их взаимного смещения. Такие процессы описываются стационарными ЛВП и являются моделями широкого круга шумовых помех, которые исследуются при работе различных технических систем, включая системы управления, обнаружения, распознавания, измерения и тому подобное. При использовании такого метода уменьшается влияние шумовых помех с различными корреляционно-спектральными характеристиками и увеличивается SNR на выходе корреляционной системы. Для предложенного адаптивного метода ортогональной лагерровской фильтрации решаются практические задачи уменьшения действия стационарных шумовых помех, для этого в статье приведена структурно-логическая схема корреляционной системы. С помощью программного обеспечения реализован алгоритм адаптивной фильтрации на базе сложных фильтров Лагерра. Об эффективности уменьшения влияния заданной стационарной шумовой помехи свидетельствует полученные коэффициенты эффективности в размере –16 дБ для множества точек зануления помехиВ системах управління актуальною проблемою є зменшення впливу шумових завад з метою збільшення співвідношення сигнал/завада (SNR). Ця проблема є також актуальною для інших технічних систем. Дана робота присвячена ортогональній лагерровській фільтрації шумових процесів, які описуються лінійними випадковими процесами. Запропонований метод фільтрації дає можливість зменшити вплив шумових завад, які описуються стаціонарними лінійними випадковими процесами, при роботі кореляційних систем. Ідея цього методу полягає у використанні ортогональних фільтрів Лагерра в якості вхідних ланок кореляційної системи.На основі ортогональної лагерровської фільтрації стаціонарного білого шуму отримано послідовність шумових процесів, які некорельовані на значному часовому інтервалі їх взаємного зсуву. Такі процеси описуються стаціонарними лінійними випадковими процесами і є моделями широкого кола шумових завад, які досліджуються при роботі різних технічних систем, включаючи системи управління, виявлення, розпізнавання, вимірювання, тощо. При використанні такого методу зменшується вплив шумових завад з різними кореляційно-спектральними характеристиками і збільшується SNR на виході кореляційної системи. Для запропонованого адаптивного методу ортогональної лагерровської фільтрації вирішуються практичні задачі зменшення дії стаціонарних шумових завад, для цього в статті наведена структурно-логічна схема кореляційної системи. За допомогою програмного забезпечення реалізовано алгоритм адаптивної фільтрації на базі складних фільтрів Лагерра. Реалізація була проведена для реальної шумової завади, яка належить до класу RLC шумів, з попереднім навчанням фільтру. Про ефективність зменшення впливу заданої стаціонарної шумової завади свідчить отримані коефіцієнти ефективності у розмірі –6 дБ та –16 дБ для множини точок занулення завад

Використання адаптивного методу ортогональної лагерровської фільтрації шумових завад для збільшення співвідношення сигнал/завада

A relevant task for control systems is to reduce the impact of noise interference in order to increase the signal/noise ratio (SNR). This issue is relevant to other technical systems as well. This work addresses the orthogonal Laguerre filtration of noise processes, which are described by the linear random processes. The proposed method of filtration makes it possible to reduce the influence of noise interference, which is described by the stationary linear random processes, in the operation of correlation systems. The essence of this method implies the use of orthogonal Laguerre filters as the input links of the correlation system.The sequence of the noise processes, which are uncorrelated over a significant time interval of their mutual shift, has been derived on the basis of orthogonal Laguerre filtration of the stationary white noise. Such processes are described by the stationary linear random processes and are the models of a wide range of noise interference, which are explored in the operation of various technical systems, including control, detection, recognition, measurement systems, etc. The application of this method decreases the effect of noise interference with different correlation-spectral characteristics and increases the SNR at the output from the correlation system. Practical tasks on reducing the action of stationary noise interference have been solved within the framework of the proposed adaptive method of orthogonal Laguerre filtration; to this end, the article shows a structural-logical scheme of the correlation system. Using the software, the algorithm of the adaptive filtration based on the complex Laguerre filters has been implemented. The implementation has been carried out for an actual noise interference that belongs to the RLC class of noise, employing the pre-training of the filter. The effectiveness of reducing the impact of the predefined stationary noise interference has been confirmed by the derived efficiency coefficients the size of –6 dB and –16 dB for the set of the interference zeroing pointsВ системах управления актуальной проблемой является уменьшение влияния шумовых помех с целью увеличения соотношения сигнал/помеха (SNR). Эта проблема также актуальна для других технических систем. Данная работа посвящена ортогональной лагерровской фильтрации шумовых процессов, которые описываются линейными случайными процессами (ЛВП). Предложенный метод фильтрации позволяет уменьшить влияние шумовых помех, которые описываются стационарными ЛВП при работе корреляционных систем. Идея этого метода заключается в использовании ортогональных фильтров Лагерра в качестве входных звеньев корреляционной системы.На основе ортогональной лагерровской фильтрации стационарного белого шума получена последовательность шумовых процессов, некоррелированных на значительном временном интервале их взаимного смещения. Такие процессы описываются стационарными ЛВП и являются моделями широкого круга шумовых помех, которые исследуются при работе различных технических систем, включая системы управления, обнаружения, распознавания, измерения и тому подобное. При использовании такого метода уменьшается влияние шумовых помех с различными корреляционно-спектральными характеристиками и увеличивается SNR на выходе корреляционной системы. Для предложенного адаптивного метода ортогональной лагерровской фильтрации решаются практические задачи уменьшения действия стационарных шумовых помех, для этого в статье приведена структурно-логическая схема корреляционной системы. С помощью программного обеспечения реализован алгоритм адаптивной фильтрации на базе сложных фильтров Лагерра. Об эффективности уменьшения влияния заданной стационарной шумовой помехи свидетельствует полученные коэффициенты эффективности в размере –16 дБ для множества точек зануления помехиВ системах управління актуальною проблемою є зменшення впливу шумових завад з метою збільшення співвідношення сигнал/завада (SNR). Ця проблема є також актуальною для інших технічних систем. Дана робота присвячена ортогональній лагерровській фільтрації шумових процесів, які описуються лінійними випадковими процесами. Запропонований метод фільтрації дає можливість зменшити вплив шумових завад, які описуються стаціонарними лінійними випадковими процесами, при роботі кореляційних систем. Ідея цього методу полягає у використанні ортогональних фільтрів Лагерра в якості вхідних ланок кореляційної системи.На основі ортогональної лагерровської фільтрації стаціонарного білого шуму отримано послідовність шумових процесів, які некорельовані на значному часовому інтервалі їх взаємного зсуву. Такі процеси описуються стаціонарними лінійними випадковими процесами і є моделями широкого кола шумових завад, які досліджуються при роботі різних технічних систем, включаючи системи управління, виявлення, розпізнавання, вимірювання, тощо. При використанні такого методу зменшується вплив шумових завад з різними кореляційно-спектральними характеристиками і збільшується SNR на виході кореляційної системи. Для запропонованого адаптивного методу ортогональної лагерровської фільтрації вирішуються практичні задачі зменшення дії стаціонарних шумових завад, для цього в статті наведена структурно-логічна схема кореляційної системи. За допомогою програмного забезпечення реалізовано алгоритм адаптивної фільтрації на базі складних фільтрів Лагерра. Реалізація була проведена для реальної шумової завади, яка належить до класу RLC шумів, з попереднім навчанням фільтру. Про ефективність зменшення впливу заданої стаціонарної шумової завади свідчить отримані коефіцієнти ефективності у розмірі –6 дБ та –16 дБ для множини точок занулення завад

Розробка методу перевірки вразливостей корпоративної мережі за допомогою перетворень Бернштейна

One of the leading areas of cybersecurity of communication networks is considered – the introduction of preventive mechanisms, among which the most promising are the methods of active security analysis. These methods allow, in addition to timely detection of vulnerabilities of the target system (analyzed system), to confirm the possibility of their implementation, that is, to validate vulnerabilities by simulating the real actions of a potential attacker. The urgent need to validate vulnerabilities out of the many identified is caused by the fact that some of them can only be theoretical, while others are exploited using malicious scripts (exploits). At the same time, the process of validating vulnerabilities is practically not studied. That is why the work carried out an experimental study of the functioning of modern tools for exploiting vulnerabilities. Based on the observations, general quantitative characteristics of the vulnerability validation process were identified. A mathematical model for the analysis of the above characteristics based on Bernstein polynomials has been developed. It is the polynomial representation of the procedure for confirming the possibility of implementing the identified vulnerabilities that makes it possible to describe the dynamics of this process, taking into account the complex and volatile nature of the environment. Analytical dependencies are obtained for the number of cases of successful and negative confirmation of vulnerabilities. In particular, negative validation cases include simply failed attempts to validate vulnerabilities, as well as attempts that resulted in critical errors on the target system during the rational cycle of validating the identified vulnerabilities. The proposed dependencies make it possible to construct the probability distribution laws for the above characteristics of the vulnerability testing process.Рассмотрено одно из ведущих направлений кибербезопасности коммуникационных сетей – внедрение превентивных механизмов, среди которых наиболее перспективны являются методы активного анализа безопасности. Эти методы позволяют кроме своевременного выявления уязвимостей целевой системы (анализируемой системы), подтверждать возможность их реализации, то есть валидировать уязвимости путем имитирования реальных действий потенциального злоумышленника. Острая необходимость в валидации уязвимостей из множества выявленных вызвана тем фактом, что некоторые из них могут быть только теоретическими, другие эксплуатируются с использованием вредоносных скриптов (эксплойтов). В то же время, процесс валидации уязвимостей практически не исследован. Именно поэтому в работе проведено экспериментальное исследование функционирования современного инструментария эксплуатации уязвимостей. На основе наблюдений были выделены общие количественные характеристики процесса валидации уязвимостей. Разработана математическая модель анализа вышеупомянутых характеристик на основе полиномов Бернштейна. Именно полиномиальное представление процедуры подтверждения возможности реализации выявленных уязвимостей позволяет описать динамику данного процесса, учитывая сложную и изменчивую природу среды. Получены аналитические зависимости для количества случаев успешного и отрицательного подтверждения уязвимостей. В частности, к отрицательным случаям подтверждения относятся просто неудачные попытки валидации уязвимостей, а также попытки, повлекшие критические ошибки на целевой системе во время рационального цикла валидации выявленных уязвимостей. Предлагаемые зависимости позволяют построить законы распределения вероятностей указанных выше характеристик процесса проверки уязвимостейРозглянуто один із провідних напрямків кібербезпеки комунікаційних мереж – впровадження превентивних механізмів, серед яких найбільш перспективними є методи активного аналізу безпеки. Ці методи дозволяють окрім своєчасного виявлення вразливостей цільової системи (системи, що аналізується), підтверджувати можливість їх реалізації, тобто валідувати вразливості шляхом імітування реальних дій потенційного зловмисника. Гостра необхідність у валідації вразливостей із множини виявлених викликана тим фактом, що деякі з них можуть бути лише теоретичними, інші – експлуатуються з використанням шкідливих скриптів (експлойтів). Водночас, процес валідації вразливостей є практично недослідженим. Саме тому, в роботі проведено експериментальне дослідження функціонування сучасного інструментарію експлуатації вразливостей. На основі спостережень було виділено загальні кількісні характеристики процесу валідації вразливостей. Розроблено математичну модель аналізу вищезазначених характеристик на основі поліномів Бернштейна. Саме поліноміальне представлення процедури підтвердження можливості реалізації виявлених вразливостей дозволяє описати динаміку даного процесу враховуючи складну та мінливу природу середовища. Отримано аналітичні залежності для кількості випадків успішного і негативного підтвердження вразливостей. Зокрема до негативних випадків підтвердження відносяться просто невдалі спроби валідації вразливостей, а також спроби, що призвели до критичних помилок на цільовій системі під час раціонального циклу валідації виявлених вразливостей. Запропоновані залежності дозволяють побудувати закони розподілу ймовірностей зазначених вище характеристик процесу перевірки вразливосте

Control of Telecommunication Network Parameters under Conditions of Uncertainty of the Impact of Destabilizing Factors

The classification of the natural and anthropogenic destabilizing factors of a telecommunications network as a complex system is presented herein. This research shows that to evaluate the parameters of a telecommunications network in the presence of destabilizing factors, it is necessary to modify classical linear methods to reduce their sensitivity to the incompleteness of a priori information. Using generalized linear models of multiple regression, a combined method was developed for assessing and predicting the survivability of a telecommunications network under conditions of uncertainty regarding the influence of destabilizing factors. The method consists of accumulating current information about the parameters and state of the network, the statistical analysis and processing of information, and the extraction of sufficient sample statistics. The basis of the developed method was balancing multiple correlation–regression analysis with the number of regression equations and the observed results. Various methods of estimating the mathematical expectation and correlation matrix of the observed results under the conditions of random loss of part of the observed data (for example, removing incomplete sample elements, substituting the average, pairwise crossing out, and substituting the regression) were analyzed. It was established that a shift in the obtained estimates takes place under the conditions of a priori uncertainty of the statistics of the observed data. Given these circumstances, recommendations are given for the correct removal of sample elements and variables with missing values. It is shown that with significant unsteadiness of the parameters and state of the network under study and a noticeable imbalance in the number of regression equations and observed results, it is advisable to use stepwise regression methods

Development of A Method for Checking Vulnerabilities of A Corporate Network Using Bernstein Transformations

One of the leading areas of cybersecurity of communication networks is considered – the introduction of preventive mechanisms, among which the most promising are the methods of active security analysis. These methods allow, in addition to timely detection of vulnerabilities of the target system (analyzed system), to confirm the possibility of their implementation, that is, to validate vulnerabilities by simulating the real actions of a potential attacker. The urgent need to validate vulnerabilities out of the many identified is caused by the fact that some of them can only be theoretical, while others are exploited using Malicious scripts (exploits). At the same time, the process of validating vulnerabilities is practically not studied. That is why the work carried out an experimental study of the functioning of modern tools for exploiting vulnerabilities. Based on the observations, general quantitative characteristics of the vulnerability validation process were identified. A mathematical model for the analysis of the above characteristics based on Bernstein polynomials has been developed. It is the polynomial representation of the procedure for confirming the possibility of implementing the identified vulnerabilities that makes it possible to describe the dynamics of this process, taking into account the complex and volatile nature of the environment. Analytical dependencies are obtained for the number of cases of successful and negative confirmation of vulnerabilities. In particular, negative validation cases include simply failed attempts to validate vulnerabilities, as well as attempts that resulted in critical errors on the target system during the rational cycle of validating the identified vulnerabilities. The proposed dependencies make it possible to construct the probability distribution laws for the above characteristics of the vulnerability testing process

Applying an Adaptive Method of the Orthogonal Laguerre Filtration of Noise Interference to Increase the Signal/noise Ratio

A relevant task for control systems is to reduce the impact of noise interference in order to increase the signal/noise ratio (SNR). This issue is relevant to other technical systems as well. This work addresses the orthogonal Laguerre filtration of noise processes, which are described by the linear random processes. The proposed method of filtration makes it possible to reduce the influence of noise interference, which is described by the stationary linear random processes, in the operation of correlation systems. The essence of this method implies the use of orthogonal Laguerre filters as the input links of the correlation system.The sequence of the noise processes, which are uncorrelated over a significant time interval of their mutual shift, has been derived on the basis of orthogonal Laguerre filtration of the stationary white noise. Such processes are described by the stationary linear random processes and are the models of a wide range of noise interference, which are explored in the operation of various technical systems, including control, detection, recognition, measurement systems, etc. The application of this method decreases the effect of noise interference with different correlation-spectral characteristics and increases the SNR at the output from the correlation system. Practical tasks on reducing the action of stationary noise interference have been solved within the framework of the proposed adaptive method of orthogonal Laguerre filtration; to this end, the article shows a structural-logical scheme of the correlation system. Using the software, the algorithm of the adaptive filtration based on the complex Laguerre filters has been implemented. The implementation has been carried out for an actual noise interference that belongs to the RLC class of noise, employing the pre-training of the filter. The effectiveness of reducing the impact of the predefined stationary noise interference has been confirmed by the derived efficiency coefficients the size of –6 dB and –16 dB for the set of the interference zeroing point