Приложение В (справочное). Типовые модели и методы прогнозирования рисков

Приложение В
(справочное)

Типовые модели и методы прогнозирования рисков

В.1 Общие положения

В.1.1 Для прогнозирования рисков в процессе управления моделью жизненного цикла системы применяют любые возможные методы, обеспечивающие приемлемое достижение поставленных целей. Применение типовых методов и моделей настоящего стандарта обеспечивает оценку следующих показателей:

- риска нарушения надежности реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы без учета требований по защите информации - см. В.2;

- обобщенного риска нарушения реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы с учетом дополнительных специфических системных требований - см. В.3, В.4.

В.1.2 Риск нарушения надежности реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы без учета дополнительных специфических системных требований характеризуют:

- риском невыполнения необходимых действий процесса, определяемым вероятностью невыполнения необходимых действий процесса;

- риском нарушения сроков выполнения необходимых действий, определяемым вероятностью нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса.

Вероятностные оценки обеспечивают уровень адекватности, достаточный для решения задач системного анализа, при условии многократной повторяемости анализируемых событий или в предположении такой повторяемости.

В.1.3 Обобщенный риск нарушения реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы с учетом дополнительных специфических системных требований характеризуют сочетанием риска нарушения надежности реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы без учета дополнительных специфических системных требований и риска нарушения этих дополнительных требований в рассматриваемом процессе.

В.1.4 Возможный ущерб, оцениваемый тяжестью последствий для системы и ее заинтересованных сторон в случае реализации угроз, сопоставляют с расчетными вероятностными показателями рисков.

В.1.5 Для моделируемой системы нарушение реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы с учетом дополнительных специфических системных требований характеризуется переходом моделируемой системы в такое элементарное состояние, при котором имеет место или оказывается возможным ущерб по следующим причинам: либо из-за невыполнения необходимых действий процесса, либо из-за нарушения сроков выполнения необходимых действий, либо из-за нарушения дополнительных специфических системных требований, либо из-за комбинации перечисленных причин.

В.1.6 В общем случае исходя из целей системного анализа риски оценивают на разных исходных данных. При использовании одних и тех же моделей для расчетов это может приводить к различным оценкам и интерпретациям рисков. Различия связаны с неодинаковой тяжестью возможного ущерба для заинтересованных сторон (из-за невыполнения необходимых действий процесса, нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса, нарушений дополнительных специфических системных требований), недоступностью или неполнотой статистических данных, используемых каждой из этих сторон в качестве исходных данных при системном анализе.

В.1.7 Выполнение или невыполнение действий и требований при моделировании отслеживается с использованием индикаторной функции Ind (), которая позволяет учесть критичность последствий, связанных с невыполнением заданных условий согласно собираемой статистике

.

(В.1)

Условие , используемое в индикаторной функции, формируют путем анализа выполнения конкретных условий.

В.1.8 При формировании исходных данных для моделирования и проведении разностороннего системного анализа используют статистические методы по ГОСТ Р ИСО 3534-2, ГОСТ Р ИСО 7870-1, ГОСТ Р ИСО 7870-2, ГОСТ Р 50779.41, методы оценки рисков из настоящего приложения и/или по ГОСТ IEC 61508-3, ГОСТ Р ИСО 13379-1, ГОСТ Р ИСО 13381-1, ГОСТ Р 51901.1, ГОСТ Р 51901.7, ГОСТ Р 51901.16, ГОСТ Р 54124, ГОСТ Р 58494, ГОСТ Р 58771, ГОСТ Р 59349, ГОСТ Р МЭК 61069-1 - ГОСТ Р МЭК 61069-8, ГОСТ Р МЭК 61508-1, ГОСТ Р МЭК 61508-2, ГОСТ Р МЭК 61508-5 - ГОСТ Р МЭК 61508-7.

В.2 Прогнозирование риска нарушения надежности реализации процесса без учета дополнительных специфических системных требований

В.2.1 Общие положения

В.2.1.1 Надежность реализации процесса управления моделью жизненного цикла без учета дополнительных специфических системных требований представляет собой свойство процесса сохранять во времени в установленных пределах значения показателей, характеризующих способность выполнения необходимых действий процесса с обеспечением сроков их выполнения в интересах системы.

В.2.1.2 При проведении оценок расчетных показателей на заданный период прогноза предполагают усредненное повторение количественных исходных данных, свойственных прошедшему аналогичному периоду для моделируемой системы или для системы, выбранной в качестве аналога. Для исследования запроектных сценариев развития угроз при моделировании могут быть использованы гипотетичные исходные данные.

В.2.1.3 Используется предположение, что нарушение надежности реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы без учета дополнительных специфических системных требований является следствием невыполнения необходимых действий процесса и/или нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса.

В.2.2 Оценка риска невыполнения необходимых действий процесса

В.2.2.1 Общие положения

Риск невыполнения необходимых действий процесса оценивают в виде вспомогательного показателя при проведении оценок обобщенного риска нарушения реализации процесса управления моделью жизненного цикла с учетом дополнительных специфических системных требований - см. В.4.

В реализуемом процессе должны быть выполнены необходимые действия. Невыполнение (в том числе незавершение выполнения) необходимых действий процесса управления моделью жизненного цикла системы - это угроза возможного ущерба. С точки зрения тяжести ущерба в случае невыполнения необходимых действий процесса все действия могут быть распределены по K группам, K  1. В общем случае для каждой группы требования к выполнению процесса управления моделью жизненного цикла системы формулируют на уровне инструкций должностных лиц, участвующих в реализации процесса.

В.2.2.2 Метод оценки

При оценке риска вычисляют вероятность невыполнения необходимых действий процесса управления моделью жизненного цикла системы по отдельной группе действий или по всем действиям и делают сопоставление с возможным ущербом.

На основе применения статистических данных вероятность R _{действий k} невыполнения необходимых действий процесса для k-й группы за задаваемое время T _зад k вычисляют по формуле

,

(В.2)

где G _{наруш k} (Т _зад k) и G _k (T _зад k) - соответственно количество случаев нарушений при выполнении необходимых действий процесса и общее количество необходимых действий из k-й группы, подлежащих выполнению за заданное время T _зад k согласно статистическим данным.

Вероятность R _{действий} (T _зад) невыполнения необходимых действий процесса по всему множеству действий согласно статистическим данным определяют по формулам:

- для варианта, когда учитывают все действия (как с завершенным выполнением, так и с их невыполнением)

;

(В.3)

- для варианта, когда учитывают лишь те случаи, для которых необходимые действия процесса не были выполнены или завершены требуемым образом (именно они определяют возможные ущербы от невыполнения процесса)

,

(В.4)

где T _зад - задаваемое суммарное время на реализацию процесса для всего множества действий из различных групп, включающее все частные значения T _зад k с учетом их наложений;

W _k - количество учитываемых действий из k-й группы при многократных реализациях процесса.

Для k-й группы учитывают требование к выполнению действий процесса с использованием индикаторной функции Ind () = Ind _{действий} ().

Индикаторная функция Ind () = Ind действий () позволяет учесть последствия, связанные с невыполнением необходимых действий процесса, - см. выражение (В.1). Условие означает совокупность условий выполнения в требуемом объеме и завершения всех действий процесса при соблюдении ограничений на задаваемое время T _зад k.

Примечания

1 При соблюдении всех условий вероятностные оценки рисков по формулам (В.3), (В.4) совпадают.

2 Практическая ценность расчетов применения формул (В.2)-(В.4) проявляется при общем количестве необходимых действий процесса G _k (T _зад k), подлежащих выполнению за заданное время T _зад k, не менее 10 и количестве случаев невыполнения необходимых действий процесса G _{наруш k} (T _зад k) > 0, k = 1, ..., K, K  1. Тем самым считают подтвержденными практические условия повторяемости анализируемых событий. При невыполнении этих условий делают предположение о многократной повторяемости анализируемых событий и для расчетов используют адаптированные математические модели для прогнозирования рисков нарушения надежности реализации системных процессов - см., например, В.3, ГОСТ Р 59330 (В.3 приложения В), ГОСТ Р 59341-2021 (В.3 приложения В), ГОСТ Р 59345-2021 (В.2 приложения В) и ГОСТ Р 59347-2021 (В.2 приложения В).

В.2.3 Оценка нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса

В.2.3.1 Общие положения

Вероятность нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса управления моделью жизненного цикла системы оценивают в виде вспомогательного показателя при проведении оценок обобщенного риска нарушения реализации процесса с учетом дополнительных специфических системных требований - см. В.4.

Каждое осуществляемое действие процесса, чтобы избежать ущербов, должно быть выполнено в задаваемые сроки. Нарушение сроков выполнения необходимых действий - это угроза возможного ущерба. С точки зрения важности, срочности действий и тяжести ущерба в случае нарушения сроков выполнения необходимые действия могут быть условно распределены по I группам, I  1. В общем случае для каждой группы требования к своевременности формулируют в следующем виде: срок выполнения действий из i-й группы должен быть не более задаваемого T _зад i = 1, ..., I. Неприемлемость нарушения задаваемых сроков выполнения необходимых действий фиксируют в виде штрафных санкций, особых условий страхования ответственности и иных обязательств, направленных на недопущение нарушений сроков выполнения действий в процессе управления моделью жизненного цикла системы.

В.2.3.2 Метод оценки

При оценке риска вычисляют вероятность нарушения сроков выполнения действий процесса.

На основе применения статистических данных вероятность R _св i нарушения сроков для однократного действия из i-й группы действий за задаваемое время T _зад i вычисляют по формуле

,

(В.5)

где N _{наруш i} (T _зад i) и N _i (T _зад i) - соответственно количество случаев нарушений сроков выполнения необходимых действий и общее количество действий процесса из i-й группы за заданное время T _зад i согласно статистическим данным.

Вероятность R _св (T _зад) нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса по всему множеству действий процесса, реализуемых согласно статистическим данным, вычисляют по формулам:

- для варианта, когда учитывают все действия (как с выполненными, так и с нарушенными сроками их выполнения)

;

(В.6)

- для варианта, когда учитывают лишь те случаи, для которых сроки выполнения действий были нарушены (именно они определяют возможные ущербы от несвоевременного выполнения действий)

,

(В.7)

где T _зад - задаваемое суммарное время для выполнения всех действий, включающее в себя все частные значения T _зад i с учетом их наложений,

M _i - количество учитываемых действий при многократных выполнениях процесса.

Для действий из i-й группы учитывают требование к срокам их выполнения с использованием индикаторной функции Ind () = Ind _св (). Индикаторная функция Ind () = Ind _св () позволяет учесть последствия, связанные с несвоевременностью выполнений действий процесса. Условие означает выполнение действий при ограничении на уровне задаваемого срока T _зад i.

Примечания

1 При соблюдении всех учитываемых условий вероятностные оценки рисков по формулам (В.6), (В.7) совпадают.

2 Практическая ценность расчетов применения формул (В.5)-(В.7) проявляется при общем количестве действий процесса N _i (T _зад i) за заданное время T _зад i не менее 10 и количестве случаев нарушений сроков выполнения необходимых действий N _{наруш i} (T _зад i) > 0, i = 1, ..., I, I  1. Тем самым считают подтвержденными практические условия повторяемости анализируемых событий. При невыполнении этих условий делают предположение о многократной повторяемости анализируемых событий и для расчетов используют адаптированные математические модели для прогнозирования рисков - см., например, приложение В.3, ГОСТ Р 59330 (В.3 приложения В), ГОСТ Р 59341-2021 (В.3 приложения В), ГОСТ Р 59345-2021 (В.2 приложения В) и ГОСТ Р 59347-2021 (В.2 приложения В).

В.3 Прогнозирование риска нарушения дополнительных специфических системных требований

В.3.1 Общие положения

Прогнозирование рисков нарушения дополнительных специфических системных требований осуществляют на основе применения специальных математических моделей, учитывающих специфику самих требований, а также технологий, мер и способов их выполнения.

Для прогнозирования риска нарушения дополнительных специфических системных требований применительно к процессу управления моделью жизненного цикла системы в полной мере применимы модели и методы прогнозирования риска нарушения дополнительных специфических системных требований из ГОСТ Р 59993-2022 (В.3 приложения В), изложенные применительно к процессу управления инфраструктурой системы. При этом для расчета вероятностных показателей применительно к моделируемой системе, где анализируемые сущности могут быть представлены в виде "черного ящика", используют исходные данные, формально определяемые применительно к процессу управления моделью жизненного цикла системы следующим образом:

- частота возникновения источников угроз нарушения дополнительных специфических системных требований в рассматриваемом процессе;

- среднее время развития угроз с момента возникновения источников угроз до нарушения нормальных условий (например, до нарушения установленных дополнительных специфических системных требований в системе или до инцидента);

T _меж - среднее время между окончанием предыдущей и началом очередной диагностики возможностей по обеспечению выполнения дополнительных специфических системных требований в моделируемой системе;

T _диаг - среднее время системной диагностики возможностей по обеспечению выполнения дополнительных специфических системных требований;

T _восст - среднее время восстановления нарушенных возможностей по обеспечению выполнения дополнительных специфических системных требований в моделируемой системе;

T _зад - задаваемая длительность периода прогноза.

Расчетные показатели:

P _возд (, , T _меж, T _диаг, T _восст, T _зад) - вероятность отсутствия нарушений дополнительных специфических системных требований в моделируемой системе в течение периода прогноза T _зад;

R _наруш (, , T _меж, T _диаг, T _восст, T _зад) - вероятность нарушения дополнительных специфических системных требований в моделируемой системе в течение периода прогноза T _зад.

Расчет показателей применительно к процессу управления моделью жизненного цикла для моделируемой системы простой и сложной структуры осуществляют в полном соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 59993-2022 (В.3 приложения В).

Расчет вероятности нарушения дополнительных специфических системных требований для процесса управления моделью жизненного цикла системы в течение периода прогноза R _наруш (T _зад) = R _наруш (, , T _меж, T _диаг, T _восст, T _зад) осуществляют как дополнение до единицы значения P _возд (, , T _меж, T _диаг, T _восст, T _зад).

В.4 Прогнозирование обобщенного риска

В.4.1 Общие положения

Прогнозирование обобщенного риска нарушения реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы с учетом дополнительных специфических системных требований применяют при решении задач системного анализа - см. раздел 7. Риски оценивают с использованием расчетных вероятностей невыполнения необходимых действий процесса, нарушения сроков выполнения необходимых действий процесса (см. В.2) и нарушения дополнительных специфических системных требований (см. В.3) в сопоставлении с возможным ущербом.

В.4.2 Метод оценки

Вероятность нарушения надежности реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы без учета дополнительных специфических системных требований R _без (T _зад) вычисляют по формулам:

- для варианта, когда учитывают все действия (как с выполненными, так и с нарушенными условиями по выполнению необходимых действий процесса и соблюдению сроков их выполнения)

;

(В.8)

- для варианта, когда учитывают лишь те случаи, для которых условия по выполнению необходимых действий процесса и соблюдению сроков их выполнения были нарушены (именно они определяют возможные ущербы)

,

(В.9)

где T _зад - задаваемое общее время для выполнения всех действий, включающее все частные значения T _зад k, T _зад i с учетом их наложений, - см. формулы (В.2)-(В.9).

Примечание - При соблюдении всех учитываемых условий вероятностные оценки рисков по формулам (В.8), (В.9) совпадают.

Обобщенную вероятность нарушения реализации процесса управления жизненным циклом системы с учетом дополнительных специфических системных требований R _обобщ (T _зад) в течение периода прогноза T _зад вычисляют по формуле

.

(В.10)

Здесь вероятность нарушения надежности реализации процесса в течение периода прогноза без учета дополнительных специфических системных требований R _без (T _зад) рассчитывают по формулам (В.8) и/или (В.9) в зависимости от целей системного анализа. Вероятность нарушения дополнительных специфических системных требований в системе в течение периода прогноза R _наруш (Т _зад) = R _наруш (, , T _меж, T _диаг, T _восст, T _зад) рассчитывают по рекомендациям В.3 для выбранной структуры моделируемой системы.

Обобщенный риск нарушения реализации процесса управления моделью жизненного цикла системы с учетом дополнительных специфических системных требований определяют путем сопоставления расчетной вероятности нарушения реализации процесса в течение периода прогноза, рассчитанной по формуле (В.10), с возможным ущербом за этот период.