Основы моделирования процессов и систем защиты информации

ВЫСШЕЕ ОБРАЗОВАНИЕ 
 
 
 
 
 
Н.В. ГРИШИНА 
 
 
 
 
 
 
 
 
ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ  
И СИСТЕМ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ 
 
 
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва 
ИНФРА-М 
2022 
 
 

УДК 004.056(075.8) 
ББК 16.8я73 
        Г85 

ФЗ  

№ 436-ФЗ 

Издание не подлежит маркировке 

в соответствии с п. 1 ч. 2 ст. 1 

 
 
 
 
 
 
А в т о р: 
Гришина Н.В., кандидат технических наук, доцент кафедры информационной безопасности 
Российского государственного гуманитарного университета 
 
 
Гришина Н.В. 
Г85 
Основы моделирования процессов и систем защиты информации : учебное пособие / 
Н.В. Гришина. — Москва : ИНФРА-М, 2022. — 107 с. — (Высшее образование). 
 
ISBN 978-5-16-110840-6 (online) 
 
Учебное пособие посвящено вопросам изучения основ моделирования процессов 
и систем защиты информации. Основное содержание составляют ключевые вопросы 
в рамках предметной области и практические задания. Тема может быть рассмотрена как  
в теоретической части, так и в практической или одновременно в обеих. 

Ориентировано на студентов, обучающихся по направлениям подготовки 

бакалавриата, магистратуры и специальности «Информационная безопасность», а также 
аспирантов и докторантов. Может быть использовано студентами всех направлений 
подготовки и специальностей, изучающими дисциплину «Моделирование процессов 
и систем защиты информации». 

 
УДК 004.056(075.8) 
ББК 16.8я73 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-16-110840-6 (online) 
© Гришина Н.В., 2022 

Оглавление 

Введение ...................................................................................................................................................... 4 

1. Место моделирования среди методов познания .............................................................................. 6 

2. Основные понятия теории моделирования ................................................................................... 10 

3. Правила и этапы моделирования .................................................................................................... 15 

4. Классификация моделей .................................................................................................................... 20 

5. Цели моделирования .......................................................................................................................... 31 

6. Роль моделирования в сфере защиты информации ..................................................................... 33 

7. Моделирование  источников дестабилизирующего воздействия на информацию ................ 38 

8. Причины и условия дестабилизирующего воздействия на информацию................................ 45 

9. Моделирование каналов доступа к информации ......................................................................... 53 

10. Соотношение между каналами и источниками воздействия на информацию ..................... 54 

11. Модель процесса анализа информации ........................................................................................ 61 

12. Модель потенциального нарушителя ........................................................................................... 67 

13. Архитектурное построение системы защиты информации ...................................................... 74 

Задания для семинаров .......................................................................................................................... 80 

Пример теста по дисциплине ................................................................................................................ 99 

Заключение ............................................................................................................................................. 105 

Список источников и литературы ..................................................................................................... 107 

 

 
 

Введение 

Кратко о моделировании можно сказать так: оно заключается в замене 

реальной системы (процесса, явления) моделью, которая находится с ней (с 

ними) в некотором соответствии и способна воспроизводить интересующие 

исследователя свойства или характеристики реальной системы.  

 Моделирование 
является 
не 
единственным 
методом 
изучения 

окружающего нас мира. Но роль моделирования в науке, в исследованиях 

инженерных, организационных, экономических объектов и систем и, вообще, 

в жизни человека, весьма велика. 

  Познание любого объекта, системы, процесса, явления сводится, по 

существу, к созданию его (ее) модели. Познание и изучение окружающего нас 

мира можно осуществлять различными способами и методами. Но при 

исследовании различных сложных объектов, явлений, процессов, при 

создании, организации и оптимизации сложных систем метод моделирования 

является одним из самых мощных. 

Приемы моделирования можно (условно) разделить на материальные и 

идеальные. Материальное моделирование — это моделирование, при котором 

исследование объекта выполняется с использованием его материального 

аналога (от греческого analogia  —  соответствие, соразмерность),     

воспроизводящего      основные      физические, геометрические, динамические 

и функциональные характеристики данного объекта. К таким моделям, 

например, можно отнести макеты в архитектуре, модели и экспериментальные 

образцы различных транспортных средств.  

Идеальное моделирование отличается от материального тем, что оно 

основано не на материальной аналогии объекта и модели, а на аналогии 

идеальной, мыслимой, и всегда носит теоретический характер. 

 

 

 

 

Рис. 1. Типы моделирования 

 

 

Учитывая, что идеальное моделирование является первичным по 

отношению к материальному (вначале в сознании человека формируется 

идеальная модель, а затем на ее основе строится материальная), типы 

моделирования можно представить в виде схемы, изображенной на рис. 1. 

 

 

 

 

РЕАЛЬНОСТЬ 

Идеальное моделирование 

Интуитивное 
Научное 

Знаковое 

Материальное моделирование 

Натурное 
Аналоговое 

1. Место моделирования среди методов познания 

Моделирование относится к одному из методов  изучения окружающего 

мира. Область знания, которая занимается изучением методов познания 

называют методологией. Методология дословно означаете «учение о методах» 

ибо происходит этот термин от двух греческих слов: metodos — метод, путь к 

чему-либо и logos – учение. Изучая закономерности человеческой 

познавательной деятельности, методология вырабатывает на этой основе 

методы ее осуществления. Важнейшей задачей методологии является 

изучение происхождения, сущности, эффективности и других характеристик 

методов познания. 

«Понятие, «метод» означает совокупность приемов и операций 

практического 
и 
теоретического 
освоения 
действительности. 
Метод 

вооружает человека системой принципов, требований, правил, руководствуясь 

которыми он может достичь намеченной цели. Владеть методом — это значит 

знать, каким образом, в какой последовательности нужно совершать те или 

иные действия для решения различных задач, и уметь реализовать эти знания 

на практике. Умению грамотно применять тот или иной метод на практике 

возможно научиться только при решении различных практических задач.  

Учение о методе появилось в науке в XVI в. Ее представители считали 

правильный метод ориентиром в движении к надежному, истинному знанию. 

Методы научного познания принято подразделять по степени их общности, 

т.е. по широте применимости в процессе научного исследования (рис. 2.), на 

всеобщие, общенаучные и частнонаучные.  

Из всеобщих методов в истории познания известны два: диалектический 

и метафизический. Это общефилософские методы. При метафизическом 

подходе 
объекты 
и 
явления 
окружающего 
мира 
рассматриваются 

изолированно друг от друга, без учета их взаимных связей и как бы в 

застывшем, фиксированном, неизменном состоянии. Диалектический подход 

наоборот предполагает изучение объектов, явлений со всем богатством их 

взаимосвязей, с учетом реальных процессов их изменения, развития. С 

середины XIX в., в период третьей научной революции, метафизический метод 

начал все больше и больше вытесняться из естествознания диалектическим 

методом. 

 

 

 
 

Рис. 2. Методы научного познания 

 
Общенаучные методы используются в самых различных областях науки 

т.е. имеют весьма широкий междисциплинарный спектр применения. 

Классификация этих методов тесно связана с понятием уровней научного 

познания. Различают два уровня научного познания: эмпирический и 

теоретический. Одни общенаучные методы применяются только на 

эмпирическом уровне (наблюдение, эксперимент, измерение). Другие — 

только на теоретическом (идеализация, формализация). Но есть и такие 

(например, моделирование), которые используются как на эмпирическом, так 

и на теоретическом уровне. 

Эмпирический 
уровень 
научного 
познания 
характеризуется 

непосредственным исследованием реально существующих, чувственно 

воспринимаемых объектов. На этом уровне путем проведения наблюдений, 

выполнения 
разнообразных 
измерений, 
постановки 
экспериментов 

осуществляется процесс накопления информации об исследуемых объектах, 

явлениях, производится первичная систематизация получаемых фактических 

данных в виде таблиц, схем, графиков и т.п. Кроме того, на эмпирическом 

уровне научного познания — как следствие обобщения научных фактов —

возможно формулирование некоторых эмпирических закономерностей. 

Теоретический уровень научного исследования присущ рациональной 

(логической) ступени познания. На данном уровне происходит раскрытие 

наиболее 
глубоких, 
существенных 
сторон, 
связей, 
закономерностей, 

относящихся к изучаемым объектам, явлениям. Теоретический уровень — 

более высокая ступень в научном познании. Результатами теоретического 

познания становятся гипотезы, теории, законы.  

Выделяя в научном исследовании два различных уровня эмпирический 

и теоретический, наследует, однако, отрывать их один от другого и 

противопоставлять, поскольку они тесно взаимосвязаны. Эмпирический 

уровень 
выступает 
в 
качестве 
основы, 
фундамента 
теоретического 

осмысления научных фактов и получаемых статистических данных. В то же 

время теоретическое мышление неизбежно опирается на чувственно
наглядные  образы в том числе схемы, графики и т.п.), с которыми имеет дело 

эмпирический уровень исследования. 

В свою очередь эмпирический уровень научного познания не может 

существовать без достижений теоретического уровня. Эмпирическое 

исследование 
обычно 
опирается 
на 
определенную 
теоретическую 

конструкцию, 
которая 
определяет 
направление 
этого 
исследования, 

обусловливает и обосновывает применяемые при этом методы. 

К группе частнонаучных методов научного познания относятся методы, 

используемые только в рамках исследований какой-либо конкретной науки 

или какого-либо конкретного явления. Каждая частная наука (биология, 

химия, геология и т.д.) имеет свои специфические методы исследования. 

Как правило, частнонаучные методы содержат в различных сочетаниях 

те или иные общенаучные методы познания, базируются на них и могут 

включать 
наблюдения, 
измерения, 
индуктивные 
или 
дедуктивные 

умозаключения и т.д. Характер сочетания различных методов и его 

использования зависит от условий исследования, природы изучаемых 

объектов. Таким образом, частнонаучные методы не оторваны от 

общенаучных, напротив, тесно связаны с ними, а также со всеобщим 

диалектическим методом, который как бы преломляется через них. Например, 

всеобщий диалектический принцип развития проявился в биологии в виде 

открытого Ч.Дарвином естественноисторического закона эволюции животных 

и растительных видов. 

Кроме того, любой метод сам по себе еще не предопределяет успеха в 

познании тех или иных сторон материальной действительности. Важно еще 

уметь правильно применять его в процессе познания. 

Итак, моделирование — метод познания окружающего мира, который 

можно отнести к общенаучным методам, применяемым как на эмпирическом, 

так и на теоретическом уровне познания. При построении и исследовании 

модели  могут применяться практически все остальные методы познания».[6] 

 

 

 

 

 

 

 

2. Основные понятия теории моделирования 

Модель и моделирование – универсальные понятия, атрибуты одного из 

наиболее мощных методов познания в любой профессиональной области, 

познания систем, процессов, явлений. Модель и моделирование объединяют 

специалистов 
различных 
областей, 
работающих 
над 
решением 

междисциплинарных проблем.  

 Под моделированием в широком смысле принято понимать процесс 

построения, изучения и совершенствования моделей, их использование в 

научных исследованиях (теоретических и экспериментальных), применение 

моделей 
непосредственно 
в 
процессах 
планирования, 
управления, 

оптимизации, прогнозирования, контроля и т.д.  

Моделирование как метод исследования является инструментом 

познания на протяжении всей истории развития человечества. Одним из 

примеров созданной человеком системы моделей, адекватно отражающей 

широкий класс явлений и процессов реального мира, являются, например, 

модели классической механики.  

Сам процесс моделирования предполагает такой способ изучения 

объекта, при котором модель, с точки зрения цели исследования, вполне точно 

(адекватно) и достаточно полно замещает изучаемый объект в процессе 

познавательной деятельности.  

Моделирование 
относится 
к 
общенаучным 
методам 
познания. 

Использование моделирования на эмпирическом и теоретическом уровнях 

исследования по своей сущности приводит к условному делению на 

материальное (физическое) моделирование, теоретическое (абстрактное) и 

идеальное моделирование.  

Материальное моделирование – это моделирование, при котором 

исследование объекта выполняется с использованием его материального 

аналога, 
воспроизводящего 
основные 
физические, 
геометрические, 

динамические и функциональные характеристики исследуемого объекта.