Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального наукового завдання, сутність якого полягає в розробці методики створення захищених спеціалізованих мереж з метою підвищення ефективності надання промислових сервісів.
Промислові об’єкти важкої та металургійної промисловості постійно накопичують значні обсяги конфіденційної інформації про своїх співробітників, клієнтів, виробництва продукції, наукові дослідження, розробки та фінансові результати. Поряд з тим, постають і нові виклики до доступу, обробки та зберігання такої інформації на підприємствах. Отримання фінансових результатів, конфіденційної інформації до рук конкурентів, або кіберзлочинців, можуть завдати підприємствам незворотних фінансових та репутаційних збитків.
Основними засобами протидії загрозам інформаційної та кібербезпеки, залишаються комплекс засобів адміністративно розпорядчих дій та впровадження систем захисту інфраструктури від зовнішнього несанкціонованого доступу та незаконного заволодіння конфіденційними даними.
Проводячи в дослідженні аналіз кібератак за останні п’ять років, більшість атак припало на критичну інфраструктуру, енергетичних, транспортних, логістичних підприємств.
Відправною точкою у дослідженні є аналіз працюючих промислових сервісів, та вивчення можливостей сучасних технологій для створення універсальної спеціалізованої інформаційно-промислової мережі, що зможе забезпечити потреби бізнесу та промисловості на рівні доступності мережі та безпеки несанкціонованого доступу.
Значний вплив інформаційної сфери на суспільний прогрес зумовлює необхідність посилення уваги до розгортання та впровадження приватних промислових мереж, з метою підвищення ефективності функціонування спеціалізованих інформаційно-промислових мереж, які можуть бути використані в вугільній та металургійній промисловості.
Відповідно до сьогоденних суспільних викликів, та можливих ризиків, які мають місце в приватних мережах, в дисертаційному дослідженні розглянуто альтернативні підходи та методики розгортання, побудови приватних промислових мереж.
Розробка такої методики дозволить створювати гнучку систему, яка вирішуватиме потреби бізнесу, пов'язаного з автоматизацією промислового виробництва та інформаційної безпеки.
Моделі побудови інфраструктури спрямовані на забезпечення основних промислових сервісів для підприємств вугільної, гірничої та важкої промисловості.
В результаті аналізу моделей діючих промислових мереж, виявляються значні недоліки, що обумовлені середовищем поширення сигналів. Саме тому постає потреба в розробці універсальної методики створення спеціалізованих захищених мереж, що підвищить ефективність надання промислових сервісів на базі теоретичних та практичних рішень, що використовують електромагнітне випромінення в особливих умовах.
За результатами математичних розрахунків випливає, що поширення радіохвиль в особливих умовах значно відрізняється від поширення радіохвиль на поверхні землі. Поширення радіохвиль в тунелі, в шахті, можна відобразити в променевій теорії, що є більш прийнятною, оскільки довжина хвилі стає дуже малою в порівнянні з поперечним діаметром тунелю. Внаслідок великої кількості ліній відбитих сигналів, поширення радіохвиль відбуватиметься з багатопроменевими характеристиками, з релеєвським або райсовським завмиранням. Відразу за перешкодою виникнуть дифракційні втрати за рахунок затінення. Основною причиною є коефіцієнт ослаблення радіосигналу при поширенні в тунелях, який зокрема, залежить від неоднорідності, змін в напрямку тунелю, перешкод, а також електричних властивостей гірських порід.
Аналіз методики розрахунків показав, що потужність сигналу буде змінюватися. Сигнал може розповсюджуватись по прямій, відбиватися, або заломлюватися. Якість прийому буде залежати від декількох факторів: умови прийому, частотних зрушень, часових затримок та типу модуляції. На прийом сигналу можуть впливати небажані сигнали від інших джерел, що можуть використовувати ті ж самі частоти, що і корисний сигнал.
Результати дослідження показали, що при плануванні спеціалізованої мережі радіодоступу необхідно враховувати додаткові показники загасання сигналів для організації надійних каналів зв’язку в особливих умовах поширення електромагнітних хвиль. Теоретичне експериментальне дослідження поширення електромагнітного поля в різних діапазонах частот в гірських породах, показало можливість передачі сигналів на відстані, що перевищують 200 м, в "чистій" гірничій виробці і понад 1 км з використанням направлених антен.
За результатами математичної оцінки поширення радіохвиль, запропоновано два сценарії розгортання захищеної приватної промислової мережі в шахті. Для виконання вимог доступності мережі, при виникненні інциденту в підземній частині шахти, запропоновано методику резервування частини системи RAN, та резервування географічно рознесеної підсистеми Core (EPC).
