Волков Василий Владимирович — ведущий инженер-разработчик.
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, д. 12
Vasily V Volkov — Lead Design Engineer, Scientific and Production Firm “Marinek” LLC.
12 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035
Ольховик Евгений Олегович — доктор технических наук, профессор.
198035, Санкт-Петербург, ул. Двинская, 5/7
Evgeniy O. Ol’khovik — Grand PhD in Technical Sciences, professor Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping.
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg 198035
Федосенко Юрий Семенович — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Систем информационной безопасности, управления и телекоммуникаций».
603950, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5а
Yuriy S. Fedosenko — Grand PhD in Technical Sciences, Professor, Head of the Department «Systems of Information Security Systems, Control and Telecommunications»” Volga State University of Water Transport.
Nesterova St., 5а, Nizhniy Novgorod, 603950
В исследовании рассмотрены случаи киберугроз в сети морской автоматической идентификационной системы. Обзор данных о выявленных уязвимостях автоматической идентификационной системы показал отсутствие качественно формализованного описания и классификации угроз, так как в настоящее время предлагаемые сценарные модели атак не покрывают весь их возможный спектр, а подходы к обеспечению кибербезопасности АИС (организационные и технические меры) сводятся к сценариям информационной безопасности непосредственно на судне. Предложено пять независимых моделей внешних атак на АИС — типовые уровни киберугрозы от низкого (единичная подделка сигнала) до высокого (комбинированная многоэтапная атака с использованием нескольких методов). Помимо внешних угроз в ходе исследования рассмотрены внутренние угрозы, связанные с проникновением в компьютерную сеть судна с последующим негативным воздействием. Эти результаты вынесены на отдельное обсуждение, поскольку требуют особого подхода и проработки. Предложены новые подходы и рекомендации к защите. Отмечается, что противодействие киберугрозам для АИС требует сочетания организационных и технических мер. Условно они разделены на программно-алгоритмические и аппаратно-архитектурные. К первым относятся методы, улучшающие протокол и программное обеспечение: аутентификация и шифрование АИС-сообщений, фильтрация аномалий, системы обнаружения атак. Обращается внимание на то, что альтернативным направлением является разработка алгоритмов выявления поддельных данных АИС, предусматривающая предварительное создание дополнительных систем мониторинга, которые могут непрерывно анализировать поступающие данные признаков аномалий: отсутствие предыдущего маршрута движения, нелогичные маневры, дублирование, рассинхронизацию с радиолокацией и т. п. Дан прогноз обеспечения кибербезопасности сетей АИС, предусматривающий создание более подробных правил и руководств классификационных обществ, а также разработку дополнительного программного обеспечения и технических средств как непосредственно на судне, так и в береговых центрах (например, в системах управления движением судов).
The study examines cyber threats within the network of the maritime Automatic Identification System (AIS). A review of available data on identified AIS vulnerabilities has shown a lack of a well-structured formal description and classification of threats. At present, the existing scenario-based attack models do not encompass the full spectrum of possible threats, while most approaches to AIS cybersecurity — both organizational and technical — are limited to information-security measures implemented directly on board the vessel. Five independent models of external attacks on AIS are proposed, representing typical levels of cyber threats ranging from low (single-signal spoofing) to high (combined multistage attacks employing several methods). In addition to external threats, the study also considers internal threats related to unauthorized penetration into the ship’s computer network followed by destructive actions. These cases are discussed separately, as they require specific methods of analysis and mitigation. New approaches and recommendations for AIS protection are proposed. Counteracting cyber threats requires a balanced combination of organizational and technical measures, conventionally divided into software-algorithmic and hardware-architectural categories. The former includes methods for improving the AIS protocol and software, such as message authentication and encryption, anomaly filtering, and intrusion detection systems. Another important direction involves the development of algorithms for detecting falsified AIS data. This requires the creation of additional monitoring systems capable of continuously analyzing incoming information for signs of anomalies, such as the absence of a previous route, illogical maneuvers, data duplication, or desynchronization with radar observations. Future AIS cybersecurity is expected to rely on more detailed regulations and guidelines issued by classification societies, as well as on enhanced software and hardware solutions implemented both on board vessels and in shore-based centers, such as Vessel Traffic Management Systems (VTMS).
The authors declare that there are no conflicts of interest present.