АРХІТЕКТУРА МІЖРІВНЕВОГО КОНТРОЛЕРА КІБЕРСТІЙКОСТІ, СТІЙКОГО ДО КОМПРОМЕТАЦІЇ, ТА ПОРІВНЯЛЬНЕ ОЦІНЮВАННЯ ЗА РІВНОГО РЕСУРСНОГО БЮДЖЕТУ ДЛЯ ПРОГРАМОВАНИХ МЕРЕЖ
DOI:
https://doi.org/10.32689/maup.it.2026.2.6Ключові слова:
програмовані мережі, кіберстійкість, компрометація контролера, федеративне керування, цифровий двійник, рівний ресурсний бюджетАнотація
Запропоновано референтну архітектуру міжрівневого контролера кіберстійкості для програмованих мереж. Вона поєднує програмований рівень даних, федеративне керування, оцінювання стану з урахуванням походження доказів, цифровий двійник, формальний захисний контур, локальне резервування та детерміноване узгодження. B0-B8 оцінено у синтетичній потоковій подійній моделі за однакового бюджету 16 vCPU, 32 GiB і 1 Gbit/s, дев’яти сценаріїв, шести масштабів і 50 парних початкових значень. За 10⁴ B7 отримала місійні втрати 0,061 проти 0,155 для B6, час відновлення 21,6 проти 30,9 с і goodput 78,0% проти 69,4%. Середній парний відносний ефект становив 57,9% (95% бутстреп-інтервал 57,0-58,9%), тоді як відношення агрегованих середніх дорівнює 60,6%; це різні оцінки. За компрометації контролера Qmin B7 становила 0,668. Межу p99=250 мс уперше перевищено при 25 000. Висновки обмежені синтетичною моделлю, параметризацією, ресурсним обліком, сценаріями та довірчими припущеннями.
Посилання
Kreutz, D., Ramos, F.M.V., Verissimo, P.E., Rothenberg, C.E., Azodolmolky, S., Uhlig, S. (2015). Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey. Proc. IEEE. 103, 14–76. https://doi.org/10.1109/JPROC.2014.2371999.
Bosshart, P., Daly, D., Gibb, G., Izzard, M., McKeown, N., Rexford, J., Schlesinger, C., Talayco, D., Vahdat, A., Varghese, G., Walker, D. (2014). P4: Programming Protocol-Independent Packet Processors. ACM SIGCOMM Comput. Commun. Rev. 44, 87–95. https://doi.org/10.1145/2656877.2656890.
Vieira, M.A.M., Castanho, M.S., Pacifico, R.D.G., Santos, E.R.S., Camargos, E.P.M., Jr., Vieira, L.F.M. (2020). Fast Packet Processing with eBPF and XDP: Concepts, Code, Challenges, and Applications. ACM Comput. Surv. 53, 1–36. https://doi.org/10.1145/3371038.
Mijumbi, R., Serrat, J., Gorricho, J.-L., Bouten, N., De Turck, F., Boutaba, R. (2016). Network Function Virtualization: State-of-the-Art and Research Challenges. IEEE Commun. Surv. Tutor. 18, 236–262. https://doi.org/10.1109/COMST.2015.2477041.
Scott-Hayward, S., Natarajan, S., Sezer, S. (2016). A Survey of Security in Software Defined Networks. IEEE Commun. Surv. Tutor. 18, 623–654. https://doi.org/10.1109/COMST.2015.2453114.
Katta, N.P., Zhang, H., Freedman, M.J., Rexford, J. Ravana: Controller Fault-Tolerance in Software-Defined Networking. In Proceedings of the 1st ACM SIGCOMM Symposium on Software Defined Networking Research, Santa Clara, CA, USA, 17–18 June 2015; Article 4, pp. 1–12. https://doi.org/10.1145/2774993.2774996.
Fett, M., Kraft, M., Wilking, F., Goetz, S., Wartzack, S., Kirchner, E. (2024). Medium-Level Architectures for Digital Twins: Bridging Conceptual Reference Architectures to Practical Implementation in Cloud, Edge and Cloud-Edge Deployments. Electronics, 13, 1373. https://doi.org/10.3390/electronics13071373.
El-Hajj, M. (2024). Leveraging Digital Twins and Intrusion Detection Systems for Enhanced Security in IoT-Based Smart City Infrastructures. Electronics, 13, 3941. https://doi.org/10.3390/electronics13193941.
Cho, H., Sung, J.-H., Kang, H.-J., Jang, J., Shin, D. (2025). Quantifying Cyber Resilience: A Framework Based on Availability Metrics and AUC-Based Normalization. Electronics, 14, 2465. https://doi.org/10.3390/electronics14122465.
Bocci, A., Forti, S., Ferrari, G.-L., Brogi, A. (2023). Declarative Secure Placement of FaaS Orchestrations in the Cloud-Edge Continuum. Electronics, 12, 1332. https://doi.org/10.3390/electronics12061332.
Yang, F., Sun, Y., Gao, Q., Chen, X. (2024). EDI-C: Reputation-Model-Based Collaborative Audit Scheme for Edge Data Integrity. Electronics, 13, 75. https://doi.org/10.3390/electronics13010075.
Ross, R., Pillitteri, V., Graubart, R., Bodeau, D., McQuaid, R. (2021). NIST SP 800-160 Vol. 2 Rev. 1: Developing Cyber-Resilient Systems: A Systems Security Engineering Approach. National Institute of Standards and Technology: Gaithersburg, MD, USA, https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-160v2r1.
Rose, S., Borchert, O., Mitchell, S., Connelly, S. (2020). NIST SP 800-207: Zero Trust Architecture. National Institute of Standards and Technology: Gaithersburg, MD, USA, https://doi.org/10.6028/NIST.SP.800-207.
GPP TS 33.501; Security Architecture and Procedures for 5G System. 3rd Generation Partnership Project: Sophia Antipolis, France, Release 18.
Iyengar, J., Thomson, M. (2021). RFC 9000: QUIC: A UDP-Based Multiplexed and Secure Transport. Internet Engineering Task Force: Fremont, CA, USA, https://doi.org/10.17487/RFC9000.
Ford, A., Raiciu, C., Handley, M., Bonaventure, O., Paasch, C. (2020). RFC 8684: TCP Extensions for Multipath Operation with Multiple Addresses. Internet Engineering Task Force: Fremont, CA, USA, https://doi.org/10.17487/RFC8684.
Torres-Arias, S., Afzali, H., Kuppusamy, T.K., Curtmola, R., Cappos, J. in-toto: Providing Farm-to-Table Guarantees for Bits and Bytes. In Proceedings of the 28th USENIX Security Symposium, Santa Clara, CA, USA, 14-16 August 2019; pp. 1393–1410. https://doi.org/10.5555/3361338.3361435.
Samuel, J., Mathewson, N., Cappos, J., Dingledine, R. Survivable Key Compromise in Software Update Systems. In Proceedings of the 17th ACM Conference on Computer and Communications Security, Chicago, IL, USA, 4-8 October 2010; pp. 61–72. https://doi.org/10.1145/1866307.1866315.
National Telecommunications and Information Administration. The Minimum Elements for a Software Bill of Materials (SBOM). U.S. Department of Commerce: Washington, DC, USA, 2021. Available online: https://www.ntia.gov/report/2021/minimum-elements-software-bill-materials-sbom (accessed on 17 August 2026).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
