КІБЕРФІЗИЧНІ СИСТЕМИ ЕКОЛОГІЧНОГО МОНІТОРИНГУ: КОНЦЕПТУАЛЬНІ ЗАСАДИ ЗАХИСТУ КРИТИЧНОЇ ІНФРАСТРУКТУРИ В УМОВАХ ВІЙНИ

Анотація

У роботі теоретично обґрунтовується концепція побудови розподілених систем екологічного моніторингу водних ресурсів з урахуванням сучасних викликів корпоративної кібербезпеки в контексті російсько-української війни та зумовлених нею загроз критичній інфраструктурі. Проаналізовано еволюцію векторів кіберзагроз для IoT-інфраструктури екологічного призначення в умовах гібридної війни та запропоновано теоретичну модель багаторівневого захисту, що базується на синергії технологій розподіленого реєстру, адаптивних алгоритмів машинного навчання та постквантових криптографічних протоколів. Розроблено концептуальну архітектуру системи, яка враховує специфіку функціонування в умовах воєнного стану та потенційних кібератак державного рівня, включаючи міжнародний рівень резервування у країнах НАТО, національний рівень розподілених дата-центрів та регіональний рівень з підвищеною автономністю. Особливу увагу приділено питанням живучості системи в умовах фізичної деструкції інфраструктури та граційної деградації функціональності при збереженні критичних операцій моніторингу навіть при втраті до 70% компонентів. Запропоновано математичну модель кіберфізичної системи на основі теорії дослідження операцій, що дозволяє оптимізувати розподіл ресурсів безпеки в умовах багатокритеріальної невизначеності з урахуванням воєнного множника ризику та функцій адаптивності системи. Розроблено метрики оцінки ефективності воєнно-адаптованої архітектури порівняно з традиційними підходами, включаючи показники стійкості до кіберзагроз, енергоефективності, швидкості відновлення після атак та автономності роботи. Система забезпечує стійкість до електромагнітних імпульсів до 50 кВ/м та підтримує федеративне навчання для IoT у концепції "партизанського" машинного навчання в умовах нестабільних комунікацій. Практична значущість дослідження полягає в можливості використання запропонованих рішень для модернізації існуючих систем водогосподарської галузі України з урахуванням воєнного контексту та перспектив післявоєнного відновлення критичної інфраструктури, а також адаптації для інших галузей критичної інфраструктури, включаючи енергетику, транспорт та телекомунікації.