Пошаговая разработка методики выбора средств защиты персональных данных для дипломной работы, Информатика

Введение. Как определить актуальность и сформулировать цели дипломной работы

В современной цифровой экономике персональные данные (ПДн) превратились в ценнейший актив, а их надежная защита стала не просто технической необходимостью, а критически важной бизнес-задачей и строгим юридическим требованием. Актуальность этой темы подтверждается как глобальными трендами, так и локальной статистикой: количество утечек конфиденциальной информации неуклонно растет, а угрозы приобретают все более масштабный и изощренный характер. Например, согласно отчетам, число утечек ПДн в России демонстрирует значительный рост.

Ключевая проблема, которую решает данная работа, заключается в том, что многие руководители организаций не имеют четкого представления о том, как выстроить эффективную систему защиты. Часто им не хватает ясной и системной методики для выбора адекватных и, что немаловажно, экономически оправданных средств защиты информации. Это создает серьезные риски — от финансовых потерь до репутационного ущерба.

Целью дипломной работы является разработка методики выбора средств защиты персональных данных, обрабатываемых и хранящихся в локальной вычислительной сети (ЛВС) предприятия.

Для достижения этой цели необходимо последовательно решить следующие задачи:

Провести анализ предметной области и нормативных требований.
Разработать модель угроз и модель нарушителя для типовой ЛВС.
Сформулировать конкретные требования к системе защиты.
Провести обзор и классификацию существующих средств защиты.
Разработать саму методику выбора и продемонстрировать ее на практике.
Подготовить экономическое обоснование предложенных решений.

Глава 1. Аналитический фундамент вашего исследования

Прежде чем приступать к проектированию системы, необходимо заложить прочный теоретический и нормативный фундамент. Основой любой методики является глубокое понимание объекта защиты, правового поля и базовых принципов безопасности.

Определение объекта и предмета защиты

В качестве объекта защиты мы рассматриваем типовую локальную вычислительную сеть (ЛВС) предприятия. Она включает в себя серверы, рабочие станции пользователей, сетевое оборудование и каналы передачи данных. В такой сети обрабатываются различные категории персональных данных, к которым, согласно Трудовому кодексу РФ, относятся сведения о сотрудниках (паспортные данные, образование, семейное положение и т.д.), а также данные клиентов и партнеров.

Анализ нормативной базы

Защита ПДн в России — строго регламентированная сфера. Не нужно пересказывать законы, но важно выделить ключевые требования, на которые будет опираться вся система. Основу нормативной базы составляют:

Федеральный закон № 152-ФЗ «О персональных данных» — главный документ, устанавливающий принципы, условия и порядок обработки ПДн.
Глава 14 Трудового кодекса РФ — регулирует вопросы обработки персональных данных работников.
Подзаконные акты (постановления Правительства, приказы ФСТЭК и ФСБ) — конкретизируют требования к техническим и организационным мерам защиты.
Конституция РФ — гарантирует неприкосновенность частной жизни.

Также полезно учитывать международные рекомендательные акты, которые в полной мере согласуются с российским законодательством и отражают глобальный характер информационных угроз.

Базовые принципы безопасности

Вся система защиты должна строиться на трех фундаментальных принципах, известных как «триада ИБ»:

Конфиденциальность: Гарантия того, что доступ к информации получат только авторизованные пользователи.
Целостность: Обеспечение достоверности и полноты информации, защита от несанкционированных изменений.
Доступность: Гарантия того, что авторизованные пользователи могут получить доступ к информации и связанным с ней активам в нужное время.

Именно на этих трех китах будут основываться все дальнейшие требования к системе.

Как построить модель угроз и модель нарушителя

После того как мы определили, что и на каком основании защищаем, необходимо понять, от чего именно нужна защита. Моделирование — это не абстрактное упражнение, а практический инструмент, позволяющий идентифицировать реальные векторы атак и сфокусировать усилия на самых значимых рисках.

Модель угроз безопасности

Модель угроз представляет собой систематизированный перечень потенциальных опасностей для защищаемой информации. Для удобства анализа угрозы можно классифицировать по нескольким признакам.

По расположению источника:

Внешние угрозы: Атаки извне ЛВС (хакерские атаки, вирусы, фишинг).
Внутренние угрозы: Действия сотрудников внутри ЛВС.

По характеру действий:

Умышленные: Целенаправленные действия, направленные на кражу, модификацию или уничтожение данных.
Неумышленные: Ошибки персонала, сбои оборудования, некорректная работа ПО.

Ключевыми угрозами для ПДн в ЛВС являются: несанкционированный доступ к данным, физическая кража носителей, утечка информации по сетевым каналам (особенно при прямой передаче без шифрования), внедрение вредоносного ПО и деструктивные действия, вызванные человеческим фактором.

Модель нарушителя

Модель нарушителя описывает потенциальные типы злоумышленников, их мотивацию, уровень знаний и ресурсы. Это позволяет сделать угрозы более конкретными.

Типология потенциальных нарушителей
Тип нарушителя	Мотивация	Уровень знаний и ресурсов
Внешний нарушитель (хакер)	Финансовая выгода, шпионаж, самоутверждение	От низкого (использование готовых инструментов) до высокого (профессионал)
Внутренний нарушитель (инсайдер)	Обида, месть, финансовая выгода (продажа данных), халатность	Высокий, т.к. знает систему изнутри и имеет легальный доступ

Построение этих двух моделей позволяет нам перейти от общих рассуждений к конкретному перечню уязвимостей, которые необходимо закрыть с помощью технических и организационных мер.

Формулируем требования к системе защиты данных

Проанализировав угрозы и потенциальных нарушителей, мы можем сформировать четкий и структурированный список требований к будущей системе защиты. Этот список, по сути, является техническим заданием, на основе которого будет производиться выбор конкретных инструментов и решений. Требования — это мостик между аналитической и проектной частями дипломной работы.

Для ясности и полноты разделим требования на несколько логических групп.

Технические требования

Эти требования определяют, какими функциями должны обладать программные и аппаратные компоненты системы:

Идентификация и аутентификация: Все пользователи должны проходить процедуру подтверждения личности перед доступом к данным.
Управление доступом: Разграничение прав доступа к информации в соответствии с должностными обязанностями.
Межсетевое экранирование: Фильтрация сетевого трафика на границе ЛВС.
Антивирусная защита: Обязательное наличие и своевременное обновление антивирусного ПО на всех рабочих станциях и серверах.
Шифрование каналов передачи данных: Защита информации при ее передаче по открытым и внутренним сетям (например, с помощью VPN).
Резервное копирование: Регулярное создание резервных копий для обеспечения доступности и целостности данных.
Обнаружение вторжений и мониторинг: Анализ событий безопасности для своевременного выявления атак.

Организационные и физические требования

Техника бессильна без правильной организации процессов и людей:

Разработка нормативных документов: Необходимо создать и утвердить внутренние политики и регламенты по защите ПДн.
Обучение персонала: Регулярное повышение осведомленности сотрудников о правилах кибергигиены и угрозах.
Физическая безопасность: Контроль доступа в серверные помещения и на рабочие места, где обрабатываются критичные данные.
Регулярный аудит: Периодическая проверка соответствия системы защиты установленным требованиям.

Глава 2. Проектная часть. Как провести обзор и классификацию средств защиты

Составив детальный перечень требований, мы переходим к изучению рынка. Цель этого этапа — продемонстрировать понимание существующих технологий и систематизировать их, чтобы подготовить основу для осознанного выбора. Все средства защиты целесообразно разделить на две большие группы: технические и организационные.

Обзор технических средств защиты

Технические средства — это программные и аппаратные комплексы, непосредственно выполняющие функции защиты. Важно понимать, что они должны работать в комплексе, создавая эшелонированную (многоуровневую) оборону, где каждый элемент частично перекрывает функции другого.

Антивирусы: Защищают рабочие станции и серверы от вредоносного ПО.
Межсетевые экраны (Брандмауэры): Контролируют и фильтруют сетевой трафик между ЛВС и внешними сетями.
VPN-сервисы: Создают зашифрованные каналы для безопасной удаленной работы и передачи данных.
Системы предотвращения утечек (DLP): Контролируют передачу конфиденциальной информации за пределы корпоративной сети.
Системы мониторинга и управления событиями (SIEM): Собирают и анализируют данные из разных источников для обнаружения инцидентов ИБ.
Средства шифрования: Защищают данные при их хранении на дисках и при передаче по сети.
Системы резервного копирования: Обеспечивают возможность восстановления данных после сбоя или атаки.

Обзор организационных мер

Организационные меры — это фундамент, на котором держится вся техническая инфраструктура. Без них даже самые дорогие и современные средства защиты оказываются бесполезными.

Политики безопасности, обучение персонала и регулярный контроль — это не бюрократия, а важнейшие компоненты слаженной системы защиты.

Ключевые организационные меры включают:

Разработку политик и регламентов: Формализация правил работы с информацией.
Управление доступом: Назначение, изменение и отзыв прав доступа пользователей.
Обучение и повышение осведомленности: Инструктаж сотрудников по вопросам информационной безопасности.
Проведение аудитов: Регулярная проверка на предмет соответствия политикам и выявления уязвимостей.
Правовое регулирование: Приведение всех процессов в соответствие с требованиями законодательства (ФЗ-152).

Разрабатываем методику выбора. Сердце вашей дипломной работы

Мы изучили требования и доступный арсенал средств. Теперь наступает центральный этап работы — создание самого механизма, который позволит сделать обоснованный и системный выбор из всего этого многообразия. Предлагаемая методика выбора должна быть логичной, воспроизводимой и адаптируемой под конкретные условия предприятия.

Одной из наиболее эффективных и наглядных является методика на основе весовых коэффициентов. Она позволяет формализовать процесс выбора и, при необходимости, создать на ее основе математическую модель. Логика методики состоит из нескольких последовательных шагов.

Шаги методики

Формирование списка критериев оценки.

На этом шаге мы определяем, по каким параметрам будем сравнивать кандидатов. Критерии должны напрямую вытекать из ранее сформулированных требований и специфики предприятия. Их можно разделить на группы:
- Функциональные: Полнота закрытия угроз, соответствие требованиям ФЗ-152, производительность.
- Экономические: Стоимость приобретения, стоимость владения (продление лицензий, поддержка).
- Эксплуатационные: Простота внедрения и администрирования, наличие технической поддержки на русском языке.
Присвоение весовых коэффициентов критериям.

Не все критерии одинаково важны. Экспертным путем (например, группой специалистов или на основе целей проекта) каждому критерию присваивается «вес» — число, отражающее его значимость. Например, по шкале от 1 до 10. Для удобства расчетов сумму весов можно нормализовать к 1 или 100%.
Оценка альтернативных решений (кандидатов).

Каждое рассматриваемое средство защиты (например, Антивирус А, Антивирус Б) оценивается по каждому из выбранных критериев. Оценку можно выставлять по заранее определенной шкале, например, от 1 до 5, где 5 — максимальное соответствие критерию.
Расчет интегрального показателя и выбор.

Для каждого кандидата рассчитывается итоговая оценка путем суммирования произведений его оценок по критериям на веса этих критериев. Формула выглядит так:

Итоговая оценка = Σ (Оценка по критерию × Вес критерия)

Решение, набравшее максимальный интегральный показатель, считается наиболее предпочтительным для данных условий.

Эта методика позволяет превратить сложную задачу выбора в прозрачный и документированный процесс, что и является целью дипломной работы.

Практическое применение методики на условном примере

Чтобы доказать работоспособность и наглядность разработанной методики, необходимо продемонстрировать ее применение на практике. Этот раздел делает теоретические выкладки осязаемыми и показывает практическую ценность предложенного алгоритма.

Исходные данные: Предположим, нам необходимо выбрать антивирусное решение для ЛВС малого предприятия на 50 рабочих мест. После первичного анализа рынка мы отобрали трех кандидатов: Продукт X, Продукт Y и Продукт Z.

Шаг 1 и 2: Критерии и их веса.
Экспертным путем мы определили следующие критерии и присвоили им весовые коэффициенты (от 1 до 10, где 10 — максимальная важность):

Функциональная полнота (Вес: 9)
Надежность и производительность (Вес: 8)
Стоимость приобретения и владения (Вес: 10)
Простота управления (Вес: 6)
Качество техподдержки (Вес: 7)

Шаг 3: Оценка кандидатов.
Мы оценили каждый продукт по 5-балльной шкале для каждого критерия.

Сравнительная оценка антивирусных продуктов
Критерий (Вес)	Продукт X	Продукт Y	Продукт Z
Функционал (9)	5	4	4
Надежность (8)	5	5	4
Стоимость (10)	3	5	4
Управление (6)	4	4	5
Поддержка (7)	4	5	4

Шаг 4: Расчет и вывод.
Рассчитаем интегральные показатели:

Продукт X: (5×9) + (5×8) + (3×10) + (4×6) + (4×7) = 45 + 40 + 30 + 24 + 28 = 167
Продукт Y: (4×9) + (5×8) + (5×10) + (4×6) + (5×7) = 36 + 40 + 50 + 24 + 35 = 185
Продукт Z: (4×9) + (4×8) + (4×10) + (5×6) + (4×7) = 36 + 32 + 40 + 30 + 28 = 166

Вывод: На основании проведенных расчетов, для заданных условий (где стоимость является важнейшим фактором) наиболее подходящим является Продукт Y, набравший максимальный балл. Этот же подход можно масштабировать для выбора любого другого средства защиты.

Глава 3. Как подготовить экономическое обоснование проекта

Выбор технических и организационных мер — это лишь половина дела. Любой проект по внедрению системы защиты требует инвестиций, и финальная часть дипломной работы должна доказать экономическую целесообразность этих вложений. Цель этой главы — показать, что предлагаемые затраты являются не расходами, а оправданными инвестициями в стабильность и безопасность бизнеса.

Структура затрат на проект

Для прозрачности все затраты на реализацию проекта следует разделить на две категории:

Капитальные (единовременные) затраты: Это расходы, которые компания несет на старте проекта. Сюда входит стоимость закупки лицензий на программное обеспечение (антивирусы, DLP, SIEM) и, при необходимости, приобретение нового оборудования (серверы, межсетевые экраны).
Операционные (регул��рные) затраты: Это расходы на поддержание системы в рабочем состоянии. К ним относятся стоимость ежегодного продления лицензий и технической поддержки, зарплата системного администратора (или доля его времени, выделенная на обслуживание системы), а также расходы на периодическое обучение персонала.

Обоснование экономической эффективности

Доказать эффективность вложений в информационную безопасность можно через анализ рисков. Прямой расчет возврата инвестиций (ROI) здесь часто затруднителен, поэтому основной упор делается на сравнение стоимости проекта с потенциальным ущербом, который он помогает предотвратить.

Ключевой аргумент: стоимость внедрения системы защиты значительно ниже, чем потенциальные финансовые и репутационные потери от успешной атаки.

Потенциальный ущерб складывается из нескольких составляющих:

Прямые финансовые потери: Штрафы за нарушение ФЗ-152, выплаты по искам от субъектов данных.
Репутационный ущерб: Потеря доверия клиентов и партнеров, которая ведет к снижению выручки.
Операционные убытки: Расходы на ликвидацию последствий инцидента, восстановление данных, простой в работе.

Таким образом, вывод экономической главы должен быть следующим: предложенные затраты являются необходимыми и оправданными, поскольку они снижают вероятность реализации угроз и минимизируют потенциальный ущерб до приемлемого для организации уровня.

Заключение. Формулируем выводы и определяем научную новизну

В завершение дипломной работы необходимо подвести итоги, обобщить полученные результаты и подчеркнуть ценность проделанного исследования. Грамотно сформулированное заключение подтверждает, что все поставленные задачи были выполнены, а цель работы — достигнута.

В начале исследования была поставлена цель: разработать методику выбора средств защиты персональных данных для ЛВС предприятия. Для ее достижения были последовательно решены следующие задачи: проведен анализ законодательной базы и предметной области; построены модели угроз и нарушителя; сформулированы требования к системе защиты; выполнен обзор существующих решений и, наконец, разработана сама методика, которая была апробирована на практическом примере и подкреплена экономическим обоснованием.

Главный вывод заключается в том, что цель дипломной работы полностью достигнута. Разработанная методика на основе весовых коэффициентов позволяет системно, объективно и обоснованно подходить к процессу выбора средств защиты ПДн, учитывая как технические требования, так и экономические ограничения конкретной организации.

Практическая значимость и научная новизна работы состоят в создании универсального и адаптируемого алгоритма (методики). В отличие от простого обзора технологий, предложенная методика представляет собой готовый инструмент для принятия управленческих решений. Она может быть непосредственно использована специалистами по информационной безопасности и руководителями на практике для решения конкретной и актуальной задачи по построению эффективной системы защиты персональных данных.

Список источников информации

Федеральный закон от 27.07.2006 N 152-ФЗ (ред. от 21.07.2014) «О персональных дан-ных».
Базовая модель угроз безопасности персональных данных при их обработке в инфор-мационных системах персональных данных (выписка). ФСТЭК России, 2008 год
Методика определения актуальных угроз безопасности персональных данных при их обработке в информационных системах персональных данных. ФСТЭК России, 2008 год
Приказ ФСТЭК России от 18 февраля 2013 г. N 21 «Об утверждении состава и содер-жания организационных и технических мер по обеспечению безопасности персональных дан-ных при их обработке в информационных системах персональных данных»
А.И. Овчинников, Н.В. Медведев, А.Ю. Быков «Применение метода вектора спада для решения задачи поиска вариантов защиты от угроз безопасности вычислительной сети пред-приятия» \ Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2008. №2
Балаш Э. Аддитивный алгоритм для решения задач линейного программирования с переменными, принимающими значение 0 или 1 \ Кибернетический сборник. – 1969. – Вып.
Быков А. Ю., Алтухов Н. О., Сосенко А. С. Задача выбора средств защиты информа-ции в автоматизированных системах на основе модели антагонистической игры \ Инженер-ный вестник, №04, Апрель 2014.
«Конституция Российской Федерации» (принята всенародным голосованием 12.12.1993) (с учетом поправок, внесенных Законами РФ о поправках к Конституции РФ от 30.12.2008 N 6-ФКЗ, от 30.12.2008 N 7-ФКЗ, от 05.02.2014 N 2-ФКЗ, от 21.07.2014 N 11-ФКЗ)
«Доктрина информационной безопасности Российской Федерации» (утв. Президентом РФ 09.09.2000 N Пр-1895).
Указ Президента Российской Федерации № 188 от 6.03.1997 об утверждении перечня сведений конфиденциального характера (в ред. указа президента РФ от 23.09.2005 №1111)
Федеральный закон Российской Федерации от 27 июля 2006 г. № 149-ФЗ «Об инфор-мации, информационных технологиях и о защите информации».
Федеральный закон Российской Федерации от 6 апреля 2011 г. № 63-ФЗ «Об элек-тронной подписи».
Федеральный закон от 28.12.2010 N 390-ФЗ (ред. от 05.10.2015) «О безопасности».
«Уголовный кодекс Российской Федерации» от 13.06.1996 N 63-ФЗ (ред. от 01.05.2016).
Постановление Правительства РФ от 26 июня 1995 г. №608 «О сертификации средств защиты информации».
Федеральный закон от 27.12.2002 № 184-ФЗ «О техническом регулировании».