10.14489/vkit.2026.09.pp.046-053

DOI: 10.14489/vkit.2026.09.pp.046-053

Исмагилова А. С.
АВТОМАТНАЯ МОДЕЛЬ РЕКОМПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ЗАЩИТЫ
(с. 46-53)

Аннотация. Предложена и формализована автоматная модель рекомпозиционной системы защиты информации, направленная на обеспечение непрерывности защиты и повышение устойчивости к разведывательным действиям злоумышленника. Для устранения временных «окон уязвимости», возникающих в процессе полной деактивации текущей конфигурации перед активацией новой, вводится понятие обобщенного состояния ‒ упорядоченной пары, ‒ где активная конфигурация обеспечивает текущую защиту, а пассивная формируется параллельно в фоновом режиме. Такой подход гарантирует, что в любой момент времени хотя бы одна конфигурация остается функциональной, тем самым полностью исключая разрывы в защите. Модель построена с использованием терминов теории конечных детерминированных автоматов: множество базовых состояний интерпретируется как декартово произведение множеств индексов компонентов подсистем, функция переходов определяется как групповая операция в конечной абелевой группе переключений, изоморфной прямому произведению циклических групп. Обобщенные переключатели представлены парами базовых операторов сдвига, действующих независимо на активную и пассивную компоненты. Введена функция выходов, отражающая не только текущее состояние мониторинга, но и готовность пассивной конфигурации, а также степень различия между конфигурациями. Предложены три класса линий поведения ‒ минимальной, частичной и полной рекомпозиции, – соответствующие непересекающимся подмножествам группы переключений, что позволяет реализовать адаптивное управление в зависимости от уровня угрозы. Разработанная модель открывает путь к созданию верифицируемых, масштабируемых и непредсказуемых динамических архитектур защиты.

Ключевые слова: рекомпозиция; модель; детерминированный автомат; обобщенное состояние; обобщенные переключатели.

Ismagilova A. S.
FINITE AUTOMATON MODEL OF A RECOMPOSITIONAL PROTECTION SYSTEM
(pp. 46-53)

Abstract. This paper proposes and formalizes an automaton-based model of a recomposition-based information security system aimed at ensuring continuous protection and increasing resilience to malicious intelligence. To eliminate temporary “windows of vulnerability” that arise during the complete deactivation of the current configuration before activating a new one, we introduce the concept of a generalized state – an ordered pair – where the active configuration provides ongoing protection, while the passive configuration is simultaneously generated in the background. This approach ensures that at any given time, at least one configuration remains functional, thereby completely eliminating gaps in protection. The model is constructed in terms of the theory of finite deterministic automata: the set of base states is interpreted as a Cartesian product of sets of indices of subsystem components, and the transition function is defined as a group operation in a finite Abelian switching group isomorphic to a direct product of cyclic groups. Generalized switches are represented by pairs of basic shift operators acting independently on the active and passive components. An output function is introduced that reflects not only the current monitoring state but also the readiness of the passive configuration, as well as the degree of difference between configurations. Three classes of behavior patterns are proposed: minimal, partial, and full recomposition, corresponding to disjoint subsets of the switching group, enabling adaptive control depending on the threat level. The developed model opens the way to the creation of verifiable, scalable, and unpredictable dynamic security architectures.

Keywords: Recomposition; Model; Deterministic automaton; Generalized state; Generalized switches.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

А. С. Исмагилова (Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

Eng

A. S. Ismagilova (Ufa University of Science and Technology, Ufa, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Cho J., Sharma D. P. Toward Proactive, Adaptive Defense: A Survey on Moving Target Defense // IEEE Commun. Surv. Tutor. 2020. No. 22. P. 709–745.
2. Шубинский И. Б. Функциональная надежность информационных систем. Методы анализа. Ульяновск: Печатный двор, 2012. 296 с.
3. Бычков С. С., Попов А. М. Методы повышения надежности информационных систем // Решетневские чтения. 11–14 ноября 2014 г. Красноярск, Россия. 2014. Т. 2. С. 28–29.
4. Исмагилова А. С., Шагапов И. А., Салов И. В. Количественная оценка рекомпозиционной системы защиты информации // Инженерный вестник Дона. 2024. № 8(116). С. 273–281.
5. Шагапов И. А., Исмагилова А. С., Салов И. В. Модель непрерывной рекомпозиции для динамических систем защиты информации // Защита информации. Инсайд. 2026. № 2.
6. Лепешкин О. М., Остроумов О. А., Синюк А. Д., Черных И. С. Проблема обеспечения функциональной устойчивости и непрерывности функционирования системы связи // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2023. Т. 20, № 4. С. 16–26.
7. Гончаров В. В., Гончаров А. В., Мишенина О. В. Моделирование обнаружения информационных атак на основе теории конечных автоматов // Правовая информатика. 2023. № 1. С. 41–51.
8. Евсютин О. О., Миронова В. Г. Моделирование в информационной безопасности и обработке данных с использованием математического аппарата дискретных динамических систем // Ползуновский вестник. 2012. № 3-2. С. 222–226.
9. Babash A. V. Теория автоматов. Анализ шифрующих автоматов. М.: РЭУ им. Г. В. Плеханова, 2021. 296 с.

Eng

1. Cho, J., & Sharma, D. P. (2020). Toward proactive, adaptive defense: A survey on moving target defense. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 22, 709–745.
2. Shubinsky, I. B. (2012). Functional reliability of information systems. Methods of analysis. Ulyanovsk: Pechatnyy dvor. [in Russian language].
3. Bychkov, S. S., & Popov, A. M. (2014). Methods for improving the reliability of information systems. In Reshetnev Readings (Vol. 2, pp. 28–29). [in Russian language].
4. Ismagilova, A. S., Shagapov, I. A., & Salov, I. V. (2024). Quantitative assessment of a reconfiguration information security system. Inzhenernyy vestnik Dona, (8), 273–281. [in Russian language].
5. Shagapov, I. A., Ismagilova, A. S., & Salov, I. V. (2026). Model of continuous reconfiguration for dynamic information security systems. Zashchita informatsii. Insayd, (2). [in Russian language].
6. Lepeshkin, O. M., Ostroumov, O. A., Sinyuk, A. D., & Chernykh, I. S. (2023). The problem of ensuring functional stability and continuity of communication system functioning. Vestnik komp'yuternykh i informatsionnykh tekhnologiy, 20(4), 16–26. [in Russian language].
7. Goncharov, V. V., Goncharov, A. V., & Mishenina, O. V. (2023). Modeling of detection of information attacks based on finite automata theory. Pravovaya informatika, (1), 41–51. [in Russian language].
8. Evsyutin, O. O., & Mironova, V. G. (2012). Modeling in information security and data processing using the mathematical apparatus of discrete dynamical systems. Polzunovskiy vestnik, (3 2), 222–226. [in Russian language].
9. Babash, A. V. (2021). Automata theory. Analysis of encrypting automata. Moscow: REU im. G. V. Plekhanova. [in Russian language].

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2026.09.pp.046-053

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2026.09.pp.046-053

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.