Безопасность цифровых технологий

БЕЗОПАСНОСТЬ ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

БЕЗОПАСНОСТЬ
ЦИФРОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

English | Русский

Последний выпуск
№3(122) Июль - Сентябрь 2026

Защита каналов связи цифровых двойников от атак в распределенных вычислительных системах

Выпуск № 3 (122) Июль - Сентябрь 2026
Авторы:

Пермяков Руслан Анатольевич ,
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/2782-2230-2026-3-24-40
Аннотация

Технология цифровых двойников активно внедряется в промышленный интернет вещей для мониторинга и управления сложными киберфизическими системами в режиме реального времени. Двусторонний характер обмена данными между физическим объектом и его виртуальной копией порождает дополнительные векторы атак, причем особую опасность представляют атаки на каналы связи, использующие легковесный протокол MQTT. В статье разработана модель угроз безопасности информации для каналов связи цифровых двойников в соответствии с методикой ФСТЭК России, выделено шесть актуальных угроз, включая подмену данных, повторное воспроизведение и отказ в обслуживании. Создан экспериментальный стенд на базе эмулятора датчика температуры, MQTT-брокера HiveMQ и платформы цифровых двойников Eclipse Ditto, развернутых в Docker-контейнерах. Реализованы сценарии атак MITM с подменой данных, Replay-атаки и DoS-атаки. Показано, что незащищенный MQTT-канал уязвим для всех перечисленных угроз. Предложен комплекс механизмов защиты: TLS-шифрование канала, проверка временных меток в JavaScript-маппере и правила iptables для ограничения интенсивности трафика. Экспериментально подтверждена эффективность предложенных мер: MITM-атака становится невозможной при корректной проверке сертификата, Replay-атака предотвращается для рассматриваемого сценария отбрасыванием устаревших сообщений, DoS-атака существенно снижается за счет фильтрации на уровне межсетевого экрана.


Ключевые слова: цифровой двойник, MQTT, TLS, MITM, Replay-атака, DoS-атака, iptables, Eclipse Ditto, HiveMQ, распределенные вычислительные системы, модель угроз
Пермяков Руслан Анатольевич
Центр компетенций НТИ Технологии Доверенного Взаимодейсвтия,
pra@yandex.ru
Orcid:

Список литературы

1.??A survey on digital twin for industrial internet of things: Applications, technologies and tools / H. Xu, J. Wu, Q. Pan, X. Guan, M. Guizani // IEEE Communications Surveys & Tutorials. – 2023. – Vol. 25 (4). – P. 2569–2598.



2.??Attaran S., Attaran M., Celik B.G. Digital Twins and Industrial Internet of Things: Uncovering operational intelligence in industry 4.0 // Decision Analytics Journal. – 2024. – Vol. 10. – P. 100398. – DOI: 10.1016/j.dajour.2024.100398.



3.??Soudan B. Cybersecurity of digital twins in industrial IoT environments // 2024 Advances in Science and Engineering Technology International Conferences (ASET). – IEEE, 2024. – P. 1–6. – DOI: 10.1109/ASET60340.2024.10708640.



4.??MQTT vulnerabilities, attack vectors and solutions in the Internet of Things (IoT) / A.J. Hintaw, S. Manickam, M.F. Aboalmaaly, S. Karuppayah // IETE Journal of Research. – 2023. – Vol. 69 (6). – P. 3368–3397. – DOI: 10.1080/

03772063.2021.1912651.



5.??Dinculeana D., Cheng X. Vulnerabilities and limitations of MQTT protocol used between IoT devices // Applied Sciences. – 2019. – Vol. 9 (5). – P. 848. – DOI: 10.3390/app9050848.



6.??Wong H.C. Man-in-the-Middle Attacks on MQTT based IoT networks. – Missouri University of Science and Technology, 2022.



7.??Empl P., Pernul G. Digital-twin-based security analytics for the internet of things // Information. – 2023. – Vol. 14 (2). – P. 95. – DOI: 10.3390/info14020095.



8.??Kampourakis K.E., Gkioulos V., Katsikas S. Cybersecurity Digital Twins for industrial systems: from literature synthesis to framework design // Information. – 2026. – Vol. 17 (3). – P. 286. – DOI: 10.3390/info17030286.



9.??Методика оценки угроз безопасности информации: утв. ФСТЭК России 05.02.2021. – М., 2021.



10.??Банк данных угроз безопасности информации ФСТЭК России. – URL: https://bdu.fstec.ru/threat (дата обращения: 05.20.2026).

Просмотров аннотации: 3
Скачиваний полного текста: 2
Просмотров интерактивной версии: 0
Для цитирования:

Сильченко Н.С., Пермяков Р.А. Защита каналов связи цифровых двойников от атак в распределенных вычислительных системах // Безопасность цифровых технологий. – 2026. – № 3 (122). – С. 24–40. – DOI: 10.17212/2782-2230-2026-3-24-40.

For citation:

Silchenko N.S., Permyakov R.A. Zashchita kanalov svyazi tsifrovykh dvoinikov ot atak v raspredelennykh vychislitel'nykh sistemakh [Protection of digital twin communication channels from attacks in distributed computing systems]. Bezopasnost' tsifrovykh tekhnologii = Digital Technology Security, 2026, no. 3 (122), pp. 24–40. DOI: 10.17212/2782-2230-2026-
3-24-40.