Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуального науково-практичного завдання з розробки моделей і методів побудови захищеного кіберпростору й оцінювання рівня його безпеки. Проаналізовано сучасні тенденції розвитку кіберпростору та побудови інфраструктури його кіберзахисту, існуючі моделі та методи забезпечення кіберзахисту, а також шляхи побудови захищеного національного сегменту кіберпростору. Побудовано концептуальну модель безпеки національного кіберпростору, яка дозволяє встановлювати силу зв'язків між її складовими та визначати рівень кібербезпеки. Розроблено метод вибору оптимального стандартного функціонального профілю захищеності кіберпростору, який використовується при створенні системи кіберзахисту для врахування максимізації відверненого збитку та неперевищення допустимих витрат. Розроблено метод оцінки дії активних і пасивних засобів захисту інформації шляхом побудови моделі індексу кібербезпеки, яка дає можливість визначити заходи, які варто вжити в тій чи іншій ситуації з метою підвищення рівня безпеки в кіберпросторі. Розроблено п'ятиетапну функціональну модель захисту кіберпростору, що об'єднує низку методів і моделей, є циклічною, а тому дозволяє створити самоналагоджувану систему захисту у кіберпросторі. Одержані рішення допомагають на практиці будувати сегменти захищеного кіберпростору.