Программный агент обеспечения контроля и безопасности участников интернет олимпиад

Муреев Константин Павлович аспирант, кафедра информационно-вычислительных систем, Поволжский государственный технологический университет 424000, Россия, Марий Эл область, г. Йошкар-Ола, ул. Гагарина, 9 Mureev Konstantin Pavlovich graduate student of the Department of Information and Computing Systems at the Volga State University of Technology 424000, Russia, Mari El, Yoshkar-Ola, pl. Lenina, d. 3 mureev@gmail.com

Использование сети Интернет и связанных с ней технологий дает возможность удаленного участия в олимпиадах значительно большего числа участников с использованием системы автоматизированной проверки результатов. Организация удаленных олимпиад происходи путем рассылки в одинаковое для всех участников время заданий. При этом участник отправляет результаты решения задач и система проверяет правильность решения в реальном времени. С помощью подхода, использующего постоянное удаленное наблюдение за действиями участника можно расширить возможности автоматизированного контроля и повысить качество проведения дистанционного мероприятия.

Соблюдение регламента интернет – олимпиад обеспечивается проведением их в одно время. Все участники получают уникальные учетные данные для входа в систему. Так, например, это делается в популярной системе проведения соревнований по программированию ejudge^[1]. При этом проверка осуществляется на то, что вся информация приходящая на сервер, совпадает с учетными данными участника олимпиады в базе данных. Для того чтобы повысить процент выявления мошенничества необходимо чтобы на стороне участника олимпиады работала программа агент, которая бы проверяла индивидуальность выполнения решения самим участником турнира и не допускала бы нарушений с его стороны.

Необходимые требования проведения мероприятия такие как:

1. Одинаковые условия проведения для всех участников олимпиады;
2. Исключение возможностей не спортивного поведения во время участия и нарушения регламента проведения олимпиады.

Выделим следующие возможные проблемы:

• Участники могут находиться в разных часовых поясах;
• Программно-аппаратное обеспечение может отличаться у всех участников олимпиады;
• Условия связи и способы доступа к сети Интернет тоже могут быть различными.

Пример организации мероприятия приведен на рис. 1.

Рис 1. Схема организации Интернет-олимпиад.

При этом важно авторизовать всех участников и поддерживать авторизацию на протяжении всего времени участия в олимпиаде. Необходимо блокировать доступ к процессу автоматизированной проверки результатов и возможность мешать другим участникам, чтобы они имели равные условия. А те, кто пытаются их нарушить были исключены.

Предлагается дополнить существующие системы проведения олимпиад программным агентом на стороне участника. Такая система позволит решить следующие задачи:

• Получать данные сетевых адресов и контролировать их смену для участников;
• Проверять активность устройств ввода на компьютере.

Используя достоверные данные о сетевых адресах становится возможным определение географической позиции участника соревнования. Что в свою очередь позволяет организаторам ограничивать участие в олимпиаде на основе положения пользователя и добавляет новые критерии для анализа результатов.

Используя программу агент открывается возможность отслеживания активности устройств ввода, получения изображений графического интерфейса операционной системы, состояния операционной системы и активных приложений, и использования сети Интернет. Все это делает возможным создание новых функциональных возможностей для анализа как во время проведения олимпиады, так и при обработке результатов.

Функционал программного агента строится на взаимодействии с операционной системой. Структурная схема приведена ниже на рис.2.

Рис 2. Схема интеграции программного агента с операционной системой.

Программный агент включает в себя следующие функции:

• Сбор информации при вводе с клавиатуры или компьютерной мыши;
• Наблюдение за состояние операционной системы;
• Наблюдение за конфигурацией компьютера;
• Наблюдение за конфигурацией сети;
• Установка безопасного канала связи;
• Автономная работа без необходимости иметь постоянный доступ к сети Интернет.

Сбор информации при вводе с клавиатуры или компьютерной мыши. Для сбора информации о вводе с клавиатуры и компьютерной мыши программный агент встраивает свой модуль в операционную систему и получает уведомления при любом событии, связанным со вводом. Далее агент преобразовывает коды событий в текст на основании конфигурации системы.

Наблюдение за состояние операционной системы. Программный агент постоянно опрашивает состояние операционной системы для отслеживания изменений таких параметров как запущенные приложения, текущее запущенное приложение, заголовок активного окна и снимок экрана или отдельного приложения. Частота опрашивания зависит от конфигурации системы и возможностей компьютера. Чрезмерные вызовы программного интерфейса операционной системы могу значительно понизить ее быстродействие.

Наблюдение за конфигурацией компьютера. При запуске программы и напряжении всего времени ее выполнения отслеживается конфигурация оборудования. Это необходимо для отслеживания подключения и отключения устройств, например, запоминающего устройства (USB-флэш-накопитель). Так же информация о конфигурации компьютера используется при переводе кодов клавиатуры в текст с учетом текущей раскладки языка.

Наблюдение за конфигурацией сети. Для определения точных данных о сетевом адресе компьютера необходимо взять MAC^[2] адрес и внешний IP^[3] адрес именно на стороне программного агента и постоянно отслеживать их изменения, чтобы исключить возможность его подмены. Помимо информации о сетевом адресе программный агент отслеживает все подключения и трафик передаваемый и получаемый из сети Интернет.

Установка безопасного канала связи. После сбора информации необходимо обеспечить безопасный канал связи для передачи ее между агентами и сервером. Для этого предполагается использовать стандарты асимметрического криптографического шифрования на SSL^[4].

В результате использования программного агента, позволяющего отслеживать аппаратную конфигурацию компьютера и состояние запущенных программ, осуществляется контроль за действиями пользователей и ведется соответствующая аналитика действий участников непосредственно во время проведения интернет - турнира. Это значительно повысит уровень безопасности при проведении Интернет олимпиад и обеспечит скрытый контроль за действиями участников в процессе ее проведения и при проверке результатов.