Цель работы состоит в анализе и разработке уточненной классификации угроз безопасности информации для классических, гибридных и квантовых систем в условиях роста вычислительной мощности квантовых устройств.
Методы исследования: системный анализ и классификация существующих векторов атак и их влиянии на криптографическую стойкость, а также стратификация рисков по характеру воздействия и характеру возникновения с учетом архитектурных особенностей информационных систем.
Результаты исследования: предложена классификация угроз в виде таблицы, демонстрирующая специфические риски для трех типов информационных систем: классических, гибридных и квантовых. Установлено, что случайные угрозы, обусловленные шумами и ошибками измерений, требуют не меньшего внимания, чем преднамеренные атаки. Практическая значимость заключается в возможности использования полученной классификации для усовершенствования критической информационной инфраструктуры, повышению устойчивости государственных и коммерческих систем к серьезным киберугрозам, а также определению требований к информационным системам.
Научная новизна: сформирована уточненная классификация автоматизированных информационных систем (АИС) и выполнена стратификация угроз информационной безопасности в связи с развитием квантовых информационных технологий, при этом выделив два новых класса АИС: гибридные и квантовые АИС.
Практическая значимость: предложенная классификация АИС и стратификация угроз информационной безопасности с учетом появления новых квантовых угроз безопасности позволяет более точно оценить риски и сформировать комплексные требования к системам защиты информации перспективных информационных систем при синтезе квантово-устойчивых АИС, включая цифровые платформы и блокчейн-экосистемы, обеспечив тем самым заблаговременное внедрение квантовых алгоритмов, постквантовых алгоритмов, а также алгоритмов квантового распределения ключей.
Purpose of work is to analyze and develop a refined classification of information security threats for classical, hybrid, and quantum systems in the context of increasing the computational power of quantum devices.
Research methods: system analysis and classification of existing attack vectors and their impact on cryptographic resistance, as well as risk stratification based on the nature of impact and origin, taking into account the architectural features of information systems.
Results of the study: a classification of threats is proposed in the form of a table, demonstrating specific risks for three types of information systems: classical, hybrid, and quantum. It is established that random threats, caused by noise and measurement errors, require no less attention than intentional attacks. The practical significance lies in the possibility of using the obtained classification to improve critical information infrastructure, increase the resilience of government and commercial systems to serious cyber threats, and determine the requirements for information systems.
Scientific novelty: a refined classification of automated information systems has been developed, and the stratification of information security threats has been performed in connection with the development of quantum information technologies, resulting in the identification of two new classes of automated information systems: hybrid and quantum automated information systems.
Practical significance: the proposed classification of automated information systems and the stratification of information security threats, taking into account the emergence of new quantum security threats, allows for a more accurate assessment of risks and the formulation of comprehensive requirements for information protection systems in advanced information systems during the synthesis of quantum-resistant automated information systems, including digital platforms and blockchain ecosystems, thereby ensuring the timely implementation of quantum algorithms, post-quantum algorithms, and quantum key distribution algorithms.