Добавить KIBATS_FINAL_2026/readme.md

KIBATS_FINAL_2026/readme.md

@@ -0,0 +1,483 @@
+# Инструкция по финалу ЧВТ-2026: «Конструктивная информационная безопасность автономных транспортных систем»
+
+Разбираю финальное КЗ (`04-Конкурсное-задание-v2.1.docx`) и критерии (`05-Критерии-оценки-v2.3.xlsx`) по модулям. Для каждого — что делать конкурсанту, как это делать, что проверяет эксперт, типичные ошибки и что нужно знать.
+
+---
+
+## Часть 1. Общая картина финала
+
+### 1.1. Ключевые отличия от региона
+- **Объект**: не светофор, а портовая автоматизированная система: АРПУ (кран-балка), ЖД состав, АНТС (роботы), диспетчер, контейнеры, инспекционный робот.
+- **Среда**: Jupyter Notebook + цифровой двойник (ЦД) + физический полигон + АСО (автоматизированная система отслеживания).
+- **6 модулей**: А, Б, В, Г, Д, Е. Инвариант — А, Б, В, Е. Вариатив — Г, Д.
+- **Время**: 21 ч 30 мин, 3 дня.
+- **Баллы**: А=21, Б=16, В=15, Г=16, Д=16, Е=16. Итого 100.
+- **Жёсткое ограничение**: код ≤ 24 кБ на модуль. Превышение — попытка неуспешна.
+- **Сдача**: зачётная попытка в ЦД и/или на физполигоне, git-commit, журнал, описание ≤ 1000 символов.
+
+### 1.2. Что общего у всех модулей
+В каждом модуле есть блок «Сдача в зачёт и фиксация результатов»:
+- Размер кода ≤ 24 кБ.
+- Решение предоставлено в ЦД (и/или на физполигоне).
+- Журнал соответствует критериям.
+- Описание решения ≤ 1000 символов.
+- Git commit.
+- Чистое рабочее место + сон/гибернация ПК.
+
+### 1.3. Уровни киберинцидентов
+- **Низкий**: обнаружить, сообщить связанным узлам, записать в журнал. Инцидент сам выключается по завершении задачи.
+- **Средний**: то же + пометка «предупреждение» + действия из описания.
+- **Высокий**: полная остановка затронутого устройства до устранения причины. Сам не выключается — нужны действия кода.
+
+Для задач с пометкой «вред инфраструктуре» — реакция МБ не позднее **2 секунд** после активации.
+
+### 1.4. Обязательные поля журнала
+- Уровень (низкий/средний/высокий).
+- Идентификатор задачи (CybP_01…CybP_05).
+- Для ложных команд — причина отбраковки и ID устройства.
+- Для среднего уровня — пометка «предупреждение».
+
+---
+
+## Часть 2. Разбор по модулям
+
+---
+
+## Модуль А. Инициализация устройств, обработка входной информации
+
+**Время**: 3 часа. **Баллы**: 21. **Тип**: инвариант.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача полигона (1) — Журналирование**:
+   - Реализовать систему журналирования действий и намерений МБ.
+   - В журнал должны попадать: действия МБ, намерения, начало и конец попытки, сообщения диспетчеру.
+2. **Задача полигона (2) — Подготовка к разгрузке**:
+   - Спозиционировать АРПУ в зоне разгрузки.
+   - Спозиционировать ЖД состав в зоне разгрузки (центр зоны погрузки).
+   - Передать диспетчеру сигнал готовности.
+   - Запросить у диспетчера порядок разгрузки.
+3. **Задача полигона (3) — Разгрузка грузового судна**:
+   - Считать маркировку всех 6 контейнеров через компьютерное зрение.
+   - Распределить грузы по зонам (хранение / карантин) согласно указанию диспетчера.
+   - Разложить контейнеры (ЖД состав / буфер зоны разгрузки).
+   - Полностью освободить судно.
+   - Не уронить и не вывести груз за зону разгрузки.
+   - Уложиться в скорость: ≤90 с — 2.00; 91–120 — 1.50; 121–150 — 1.00; 151–180 — 0.50; >180 — 0.
+
+### Как это делать
+- **Журналирование**: используй предоставленные библиотеки. Пиши в журнал каждое действие МБ через отдельный метод. Начало попытки — сразу после «Запустить». Конец — по таймеру / завершению задач / «Остановить».
+- **Позиционирование**: работай через диспетчера, запрашивая координаты и отправляя команды. Не вызывай GPIO напрямую — всё через Monitor.
+- **Зрение**: проверяй целостность кадра (см. CybP_01 в модуле Б — но в А ещё нет атаки, просто считай маркеры).
+- **Распределение**: сравнивай с указанием диспетчера, веди лог по каждому контейнеру.
+- **Скорость**: оптимизируй порядок разгрузки. Буфер зоны разгрузки — твой друг.
+
+### Что проверяет эксперт
+- Журнал не пустой и не состоит только из системных сообщений АСО.
+- Есть записи о старте и завершении.
+- Сообщения диспетчеру отличимы от прочих.
+- АРПУ и ЖД состав — в зоне разгрузки (АСО/визуально).
+- Сигнал готовности и запрос порядка — в журнале.
+- Все 6 маркеров считаны (2.00) или ≥3 (1.00).
+- Распределение совпало с диспетчером (все — 1.00, иначе 0).
+- Контейнеры на своих местах (все — 2.00, иначе 0).
+- Судно освобождено, груз не уронен.
+- Скорость по АСО.
+- Код ≤24 кБ, git-commit, описание ≤1000 символов, чистое место, сон ПК.
+
+### Типичные ошибки
+- Журнал только с системными сообщениями — нет действий МБ.
+- Забыл записать старт/конец попытки.
+- Сообщения диспетчеру неотличимы от общих.
+- АРПУ/ЖД не в той точке.
+- Не запросил порядок разгрузки.
+- Считал не все маркеры.
+- Распределение не совпало — 0 баллов.
+- Контейнер упал или вышел за зону — 0.
+- Превысил 24 кБ.
+- Не сделал git-commit.
+- Не перевёл ПК в сон.
+
+### Что нужно знать
+- Архитектура порта: АРПУ, ЖД состав, АНТС, диспетчер.
+- Зоны: швартовки (жёлтый), разгрузки (оранжевый), хранения (тёмно-зелёный), карантина (тёмно-красный), ЖД инспекции (розовый).
+- Протоколы обмена с диспетчером.
+- Формат маркировки контейнеров (ArUco).
+- Основы компьютерного зрения.
+
+---
+
+## Модуль Б. Эксплуатация сети устройств, внедрение базового кибериммунитета
+
+**Время**: 3 часа. **Баллы**: 16. **Тип**: инвариант.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача полигона (4) — Доставка первой партии грузов**:
+   - ЖД состав начинает движение по маршруту.
+   - Останавливается по датчикам в ключевых точках.
+   - Прибывает в зону хранения.
+   - Оповещает диспетчера о готовности к разгрузке.
+   - Без столкновений и сходов.
+2. **Задача кибериммунности (1) — CybP_01 (сбой компьютерного зрения)**:
+   - Уровень: **средний**.
+   - В ПО зрения при чтении ArUco-маркеров с вероятностью 30% возникает сдвиг кадра.
+   - МБ должен: проверить входной видеопоток, восстановить целостность кадра, записать в журнал с ID CybP_01, уровнем «средний», пометкой «предупреждение».
+
+### Как это делать
+- **Доставка**: используй диспетчера для маршрута. Следи за датчиками. Останавливайся в ключевых точках. Не сталкивайся с элементами полигона.
+- **CybP_01**: у МБ есть доступ к метаданным сырых кадров. Проверяй сдвиг по горизонтали/вертикали. Восстанавливай кадр до использования для сортировки. Записывай: ID, уровень, «предупреждение», действие МБ.
+- **Важно**: обработка только автопилотом не засчитывается. Нужны действия МБ.
+
+### Что проверяет эксперт
+- ЖД начал движение (журнал АСО).
+- Остановки по датчикам.
+- Прибытие в зону хранения.
+- Сообщение диспетчеру.
+- Нет столкновений/сходов.
+- CybP_01: обнаружение нарушения целостности кадра + корректирующее действие МБ до использования кадра.
+- После обработки — корректный маркер.
+- Журнал: ID CybP_01, уровень «средний», «предупреждение».
+- Логистическая цепочка не нарушена.
+- Сдача в зачёт (код ≤24 кБ, ЦД, журнал, описание, git, место, сон).
+
+### Типичные ошибки
+- ЖД не остановился по датчику.
+- Столкновение или сход.
+- CybP_01 обработан только автопилотом — 0.
+- Нет пометки «предупреждение».
+- Неверный уровень (не «средний»).
+- Неверный ID.
+- Кадр использован до восстановления — контейнер ушёл не туда.
+- Превышен размер кода.
+- Нет git-commit.
+
+### Что нужно знать
+- Протоколы движения ЖД состава.
+- Работа с датчиками положения.
+- Формат метаданных кадров.
+- ArUco-маркеры.
+- Логика уровней инцидентов.
+
+---
+
+## Модуль В. Расширенная эксплуатация физического варианта системы
+
+**Время**: 3 ч 30 мин. **Баллы**: 15. **Тип**: инвариант.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача полигона (5) — Разгрузка первой партии грузов АНТС**:
+   - Переместить 3 контейнера в свободное пространство зоны хранения.
+   - Освободить от захвата, разместить за ограничительной линией.
+   - Отправить сигнал диспетчеру о завершении.
+   - Скорость: ≤60 с — база 0.50 + 0.50 за каждые 10 с экономии (макс. +1.50). >60 с — 0.
+2. **Демонстрация на физическом полигоне (задачи 1–5)**:
+   - Код должен работать на физическом полигоне.
+   - Зачётная попытка на физстенде.
+   - Без столкновений и сходов.
+
+### Как это делать
+- **АНТС**: используй магнитный захват. Следи за тем, чтобы ≥2 колёс были в зоне. Размещай за ограничительной линией.
+- **Скорость**: оптимизируй маршрут. 3 контейнера — это 3 цикла. Каждые 10 с экономии дают +0.50.
+- **Физполигон**: убедись, что код работает и в ЦД, и на железе. Симулятор может отличаться от физики.
+- **Сдача**: зачётная попытка на физстенде фиксируется АСО.
+
+### Что проверяет эксперт
+- Все 3 контейнера в зоне хранения, вне ЖД платформы, за линией (1 балл за контейнер).
+- Сигнал диспетчеру о завершении.
+- Скорость по АСО.
+- Решение работает на физполигоне (визуально + АСО).
+- Зачётная попытка на физстенде (АСО: старт, ход, штатное завершение).
+- Нет столкновений/сходов.
+- Сдача в зачёт.
+
+### Типичные ошибки
+- Контейнер не освобождён от захвата.
+- Контейнер за линией, но <2 колёс в зоне.
+- Не отправлен сигнал диспетчеру.
+- Превышено время.
+- Код работает в ЦД, но падает на физполигоне.
+- Столкновение на физполигоне.
+- Не зафиксирована зачётная попытка на стенде.
+
+### Что нужно знать
+- Управление АНТС (колеса Илона, магнитный захват).
+- Различия ЦД и физического полигона.
+- Ограничительная линия (чёрно-жёлтая).
+- Работа с АСО для фиксации попытки.
+
+---
+
+## Модуль Г. Разработка продвинутых алгоритмов управления процессами
+
+**Время**: 4 часа. **Баллы**: 16. **Тип**: вариатив.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача полигона (6) — Доставка и разгрузка второй партии грузов**:
+   - ЖД состав возвращён в зону разгрузки и спозиционирован.
+   - Контейнеры из буфера перемещены на ЖД состав.
+   - ЖД доставил вторую партию в зону карантина.
+   - Скорость разгрузки в зоне карантина (та же логика: ≤60 с, +0.50 за 10 с экономии).
+2. **Задача кибериммунности (2) — CybP_02 (перегрев двигателей ЖД состава)**:
+   - Уровень: **низкий**.
+   - При повышенной скорости двигатели перегреваются.
+   - Выше среднего порога — снизить скорость.
+   - Выше критического — экстренная остановка на 1 минуту.
+   - МБ ведёт регулятор по датчику скорости и температуры.
+   - В журнал — каждый аварийный случай и каждое намерение изменить скорость.
+
+### Как это делать
+- **Вторая партия**: АРПУ перемещает контейнеры на ЖД. ЖД едет в карантин. АНТС разгружает.
+- **CybP_02**: используй датчики температуры и скорости (они в доверенном домене). Пороги — в рабочих материалах. Регулятор: снижение скорости при >среднего, остановка на 1 мин при >критического.
+- **Журнал**: каждое намерение (разгон/торможение/удержание) + аварийные случаи. ID CybP_02, уровень «низкий».
+
+### Что проверяет эксперт
+- ЖД возвращён в зону разгрузки.
+- Контейнеры перемещены на ЖД.
+- ЖД прибыл в карантин без столкновений.
+- Скорость разгрузки.
+- CybP_02: скорость удержана по температуре, действие МБ (не только автопилот).
+- Оценка перегрева: ≤40% — 2.00; 40–60% — 1.75; 60–80% — 1.00; >80% — 0.
+- Журнал: аварийные случаи + намерения, ID CybP_02, уровень «низкий».
+- Сдача в зачёт.
+
+### Типичные ошибки
+- ЖД не вернулся в зону разгрузки.
+- Контейнеры не перемещены на ЖД.
+- Столкновение в карантине.
+- Превышено время разгрузки.
+- CybP_02 обработан только автопилотом.
+- Не снижена скорость при перегреве.
+- Не сделана экстренная остановка на 1 мин.
+- Нет записи о намерениях изменить скорость.
+- Неверный уровень (не «низкий»).
+
+### Что нужно знать
+- Динамика ЖД состава (инерционность, минимальная рабочая скорость).
+- Пороги температуры и скорости (в рабочих материалах).
+- Регуляторы (ПИД или простой пороговый).
+- Работа с доверенными датчиками.
+
+---
+
+## Модуль Д. Внедрение продвинутых механизмов кибериммунитета
+
+**Время**: 4 часа. **Баллы**: 16. **Тип**: вариатив.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача кибериммунности (3) — CybP_03 (ложные команды от недоверенных устройств)**:
+   - Уровень: **высокий**.
+   - Любой недоверенный элемент может отправлять ложные сообщения «под штатные».
+   - У ложного пакета: код команды и ID — как у настоящего, но метаданные не сходятся или CRC8 не сходится.
+   - МБ должен: проверить входящие команды, отбраковать пакет, не исполнять, сообщить диспетчеру о компрометации, записать в журнал причину и ID.
+   - Пока причина не устранена — остановить затронутый контур.
+   - Для «вреда инфраструктуре» — реакция ≤2 с.
+2. **Задача кибериммунности (4) — CybP_04 (обновление доверенного кода после компрометации)**:
+   - Уровень: **средний**.
+   - После CybP_03 нельзя отключить устройство или продолжать принимать команды.
+   - Единственный способ — принудительно обновить ПО до доверенной версии.
+   - Локально, только на затронутом элементе, без остановки всей системы.
+   - МБ остаётся работоспособен.
+   - Запись: ID CybP_04, уровень «средний», «предупреждение», начало обновления, получение доверенной версии, восстановление.
+
+### Как это делать
+- **CybP_03**: проверяй CRC8 и метаданные. Если не сходятся — отбраковка. Сообщи диспетчеру ID скомпрометированного устройства. Останови контур. Запиши причину (метаданные / CRC8) и ID.
+- **CybP_04**: после остановки контура инициируй обновление. Обратись к доверенному репозиторию. Обнови только затронутый элемент. Дождись восстановления. Запиши всю цепочку: обнаружение → остановка → обновление → восстановление.
+
+### Что проверяет эксперт
+- CybP_03: проверка входящей команды + отказ в исполнении.
+- Запись с ID CybP_03 и уровнем «высокий».
+- Уведомление диспетчера с ID устройства.
+- Причина (метаданные / CRC8) и ID.
+- Ложная команда не исполнена, контур остановлен.
+- Для «вреда инфраструктуре» — ≤2 с.
+- CybP_04: запись с ID CybP_04, уровень «средний», «предупреждение».
+- Обновление из доверенного репозитория.
+- Без остановки всей системы.
+- Устройство восстановило работу.
+- Вся цепочка в журнале.
+- Сдача в зачёт.
+
+### Типичные ошибки
+- Не проверен CRC8.
+- Не проверены метаданные.
+- Ложная команда исполнена.
+- Не сообщено диспетчеру.
+- Не указана причина отбраковки.
+- Не указан ID устройства.
+- Контур не остановлен.
+- Превышено 2 с для «вреда инфраструктуре».
+- CybP_04: обновление без остановки контура (нельзя).
+- Обновление из недоверенного источника.
+- Остановлена вся система вместо одного элемента.
+- Устройство не восстановилось.
+- Неверный уровень (CybP_03 — высокий, CybP_04 — средний).
+
+### Что нужно знать
+- CRC8.
+- Метаданные пакетов.
+- Доверенные и недоверенные источники.
+- Процедура обновления ПО.
+- Безопасное состояние системы.
+
+---
+
+## Модуль Е. Обеспечение комплексного выполнения задач порта
+
+**Время**: 4 часа. **Баллы**: 16. **Тип**: инвариант.
+
+### Что делать конкурсанту
+1. **Задача полигона (7) — Безопасное движение через ЖД переезд**:
+   - ЖД состав обнаружил приближение к зоне переезда.
+   - Остановился перед переездом при красном сигнале.
+   - Продолжил движение только при зелёном.
+   - Запросил открытие шлагбаума у диспетчера.
+   - Нет столкновений с инспекционным роботом.
+2. **Задача кибериммунности (5) — CybP_05 (перегрузка процессора автопилота)**:
+   - Уровень: **низкий**.
+   - Сбой подпрограммы автопилота загружает ЦП до 100%.
+   - Критический поток управления деградирует.
+   - МБ: контролировать загрузку ЦП, при 100% — принудительно завершить зависшую подпрограмму.
+   - Автопилот сам перезапустит подпрограмму.
+   - Запись: ID CybP_05, уровень «низкий», действия МБ.
+
+### Как это делать
+- **Переезд**: следи за светофором. При красном — полная остановка до въезда в зону. При зелёном — запрос шлагбаума, затем движение. Не касайся инспекционного робота.
+- **CybP_05**: МБ имеет приоритетный доступ к мониторингу процессов. Периодически пиши уровень загрузки ЦП в журнал. При 100% — заверши подпрограмму. Дождись перезапуска автопилотом.
+
+### Что проверяет эксперт
+- Вход в зону переезда (журнал АСО).
+- Остановка при красном.
+- Движение при зелёном.
+- Запрос шлагбаума.
+- Нет столкновений с инспекционным роботом.
+- CybP_05: периодические записи уровня ЦП.
+- Обнаружение 100% (ID CybP_05, уровень «низкий»).
+- Принудительное завершение подпрограммы.
+- Критические потоки не деградировали (нет потери связи с диспетчером, нет остановки движения/захвата по таймауту).
+- Журнал с корректным ID.
+- Сдача в зачёт.
+
+### Типичные ошибки
+- Проезд на красный.
+- Не запрошен шлагбаум.
+- Столкновение с инспекционным роботом.
+- Нет записей уровня ЦП.
+- Не обнаружено 100%.
+- Не завершена подпрограмма.
+- Потеря связи с диспетчером.
+- Остановка движения/захвата по таймауту.
+- Неверный уровень (не «низкий»).
+
+### Что нужно знать
+- Логика светофора на переезде.
+- Работа с инспекционным роботом.
+- Мониторинг процессов.
+- Приоритетный доступ МБ.
+
+---
+
+## Часть 3. Общие рекомендации для конкурсанта
+
+### 3.1. Перед чемпионатом
+- Изучи репозитории GitFlic: https://gitflic.ru/company/materialy-dlya-podgotovki-kibats-2026
+- Разберись с ЦД и АСО.
+- Потренируйся на физполигоне.
+- Выучи ГОСТ Р 72118–2025.
+- Освой Python, Jupyter, многопоточность.
+- Пойми логику уровней инцидентов.
+
+### 3.2. Во время модуля
+- **Читай «Важно – конкурсная информация»** в Jupyter-ячейках. Это приравнивается к КЗ.
+- **Не редактируй запрещённые файлы**. Только `mod_X_code.ipynb`.
+- **Следи за размером кода** ≤24 кБ.
+- **Пиши журнал** с ID, уровнем, пометками.
+- **Делай git-commit** после модуля.
+- **Пиши описание** ≤1000 символов.
+- **Убирай рабочее место** и переводи ПК в сон.
+- **Тестируй в ЦД и на физполигоне**.
+- **Не общайся с другими** конкурсантами.
+- **Не используй ИИ** и третьих лиц.
+
+### 3.3. Чего нельзя делать
+- Изменять ОС, ЦД, файлы вне разрешённых.
+- Использовать запрещённые интернет-ресурсы.
+- Проносить мобильные устройства.
+- Создавать дубликаты репозиториев.
+- Использовать заготовки ПО.
+- Покидать рабочее место без ГЭ.
+
+---
+
+## Часть 4. Чек-лист для эксперта-наставника
+
+### 4.1. Перед модулем
+- Проверить, что конкурсант знает легенду порта.
+- Убедиться, что конкурсант умеет работать с ЦД и АСО.
+- Проверить понимание уровней инцидентов.
+- Проверить знание формата журнала.
+- Проверить понимание ограничения 24 кБ.
+
+### 4.2. Во время модуля
+- Следить за временем.
+- Напоминать про git-commit.
+- Напоминать про описание ≤1000 символов.
+- Напоминать про чистое место и сон ПК.
+- Следить, чтобы конкурсант не редактировал запрещённые файлы.
+- Следить, чтобы конкурсант не использовал запрещённые ресурсы.
+
+### 4.3. После модуля
+- Проверить журнал: ID, уровни, пометки.
+- Проверить размер кода.
+- Проверить git-commit.
+- Проверить описание.
+- Проверить рабочее место.
+- Проверить сон/гибернацию ПК.
+
+### 4.4. Типичные ошибки конкурсантов (сводка)
+| Модуль | Ошибка | Последствие |
+|---|---|---|
+| А | Журнал пустой | 0 за журналирование |
+| А | Не запрошен порядок разгрузки | 0 за задачу |
+| А | Контейнер упал | 0 за груз |
+| А | Превышен 24 кБ | Попытка неуспешна |
+| Б | CybP_01 только автопилотом | 0 за задачу |
+| Б | Нет пометки «предупреждение» | 0 за журнал |
+| В | Код не работает на физполигоне | 0 за демонстрацию |
+| В | Контейнер не за линией | 0 за контейнер |
+| Г | CybP_02 без действий МБ | 0 за задачу |
+| Г | Не снижена скорость | 0 за перегрев |
+| Д | CRC8 не проверен | 0 за CybP_03 |
+| Д | Обновление без остановки | 0 за CybP_04 |
+| Е | Проезд на красный | 0 за переезд |
+| Е | Нет записей ЦП | 0 за CybP_05 |
+| Все | Нет git-commit | 0 за сдачу |
+| Все | Грязное место | 0 за стандарты |
+| Все | ПК не в сне | 0 за стандарты |
+
+---
+
+## Часть 5. Что нужно знать в целом
+
+### 5.1. Технические знания
+- Python 3, Jupyter Notebook.
+- Многопоточность (threading, queue).
+- CRC8, метаданные.
+- ArUco-маркеры, компьютерное зрение.
+- Регуляторы (ПИД, пороговые).
+- Мониторинг процессов.
+- Git.
+
+### 5.2. Доменные знания
+- Архитектура порта: АРПУ, ЖД, АНТС, диспетчер.
+- Зоны полигона.
+- Цели безопасности (ЦБ).
+- Предположения безопасности (ПБ).
+- Доверенные и недоверенные элементы.
+- ГОСТ Р 72118–2025.
+
+### 5.3. Организационные знания
+- Правила сдачи в зачёт.
+- Ограничение 24 кБ.
+- Формат журнала.
+- Уровни инцидентов.
+- Работа с АСО.
+- Git-commit.