Method for integral assessment of incident criticalityusing causal graphs of service dependencies

Abstract

The relevance of the study is explained by the need to improve the accuracy of response prioritisation as digital infrastructures become more complex, since component interdependence and cascading propagation of failures can substantially increase the scale of adverse consequences. The study aimed to develop an approach for justified ranking of incidents by criticality, taking account of service interdependence and the scale of potential consequences. The methodological basis comprised system analysis, abstraction, formalisation, graph modelling, and conceptual modelling, which were used to examine service dependencies and substantiate an approach to assessing incident criticality in complex information systems. The study established that traditional approaches to incident criticality assessment are locally oriented and do not account for inter-service dependencies, cascading effects, or the architectural context of modern service-oriented information systems. As a result, systemic consequences can be underestimated. Incident criticality was substantiated as an integral characteristic that depends not only on the direct technical impact, but also on the structural importance of the affected service and the way impact propagates through the dependency network. The combination of these factors provided a more accurate representation of the actual level of systemic risk. A graph model of service infrastructure and a conceptual approach to integral criticality assessment were proposed, combining technical, structural, cascading, and business indicators through multilevel aggregation. Accounting for cascading effects and the structural importance of services was necessary for accurate incident assessment, as it allowed both direct and indirect consequences to be considered and the potential for local failures to develop into systemic disruptions to be determined. The results can be used by cybersecurity specialists, information-system architects, and analysts at incident monitoring centres in public and corporate IT infrastructures to improve the accuracy of incident prioritisation and systemic risk assessme.

Актуальність дослідження зумовлена необхідністю підвищення точності визначення пріоритетності реагування на події в умовах зростаючої складності цифрових інфраструктур, де взаємозалежність компонентів і каскадне поширення порушень можуть суттєво посилювати масштаби негативних наслідків. Метою дослідження було розроблення підходу до обґрунтованого ранжування інцидентів за рівнем їх критичності з урахуванням взаємозалежності сервісів та масштабу потенційних наслідків. Методологічну основу дослідження становили системний аналіз, абстрагування, формалізація, графове та концептуальне моделювання, застосовані для дослідження сервісних залежностей і обґрунтування підходу до оцінювання критичності інцидентів у складних інформаційних системах. У результаті дослідження встановлено, що традиційні підходи до оцінювання критичності інцидентів є локально орієнтованими та не враховують міжсервісні залежності, каскадні ефекти й архітектурний контекст сучасних сервісно-орієнтованих інформаційних систем, що призводить до недооцінювання системних наслідків. Обґрунтовано, що критичність інциденту формується як інтегральна характеристика, яка залежить не лише від безпосереднього технічного впливу, але й від структурної значущості ураженого сервісу та характеру поширення впливу в мережі залежностей. Показано, що саме поєднання цих факторів забезпечує коректніше відображення реального рівня системного ризику. Запропоновано графову модель сервісної інфраструктури та концептуальний підхід до інтегрального оцінювання критичності, що поєднує технічні, структурні, каскадні та бізнесові показники в межах багаторівневого агрегування. Встановлено, що врахування каскадних ефектів і структурної важливості сервісів є ключовим для точного оцінювання інцидентів, оскільки дозволяє враховувати як прямі, так і непрямі наслідки та визначати потенціал трансформації локальних збоїв у системні порушення. Результати дослідження можуть бути використані фахівцями з кібербезпеки, архітекторами інформаційних систем і аналітиками центрів моніторингу інцидентів у державних та корпоративних ІТ-інфраструктурах для підвищення точності пріоритизації інцидентів і оцінювання системних ризиків.