Researching a machine learning algorithm for a face recognition system

This article investigated the problem of using machine learning algorithms to recognize and identify a user in a video sequence. The scientific novelty lies in the proposed improved Viola-Jones method, which will allow more efficient and faster recognition of a person's face. The practical value of the results obtained in the work is determined by the possibility of using the proposed method to create systems for human face recognition. A review of existing methods of face recognition, their main characteristics, architecture and features was carried out. Based on the study of methods and algorithms for finding faces in images, the Viola-Jones method, wavelet transform and the method of principal components were chosen. These methods are among the best in terms of the ratio of recognition efficiency and work speed. Possible modifications of the Viola-Jones method are presented. The main contribution presented in this article is an experimental study of the impact of various types of noise and the improvement of company security through the development of a computer system for recognizing and identifying users in a video sequence. During the study, the following tasks were solved: – a model of face recognition is proposed, that is, the system automatically detects a person's face in the image (scanned photos or video materials); – an algorithm for analyzing a face is proposed, that is, a representation of a person's face in the form of 68 modal points; – an algorithm for creating a digital fingerprint of a face, which converts the results of facial analysis into a digital code; – development of a match search module, that is, the module compares the faceprint with the database until a match is foun

Розробка методології побудови системи безпеки інформації в корпоративній науково-освітній системі в умовах автономності університету

The development of computing tools and technologies of corporate networks has expanded the range of educational and information services in corporate research and education networks (CRES). CRES belong to critical cybernetic information systems (CCIS) built on the basis of open network models. In the early 80s of the 20th century, this approach did not consider the need to build a security system, which does not allow it to provide the required level of protection against modern hybrid threats. The transition to autonomy in decision-making, education and university management all over the world places requirements to ensuring the required quality of service (QoS) of CRES clients. CRES users include university administration, faculty, students and support personnel of educational services in higher education institutions. One of the main criteria for QoS is information security. However, there is no general approach to building integrated information security in CRES, which would provide the required level of security.The methodology is based on the concept of synthesizing a synergistic model of threats to CCIS, improved models of CRES infrastructure, an intruder, assessing the current state of information security (IS) and improved method of investment in the CRES IS. It is shown that the basis of the synergistic model is a three-level model of strategic security management, which provides a synergistic effect in the context of simultaneous threats to information security, cybersecurity and security of information. In contrast to the known, such an approach provides for the determination of qualitatively new and previously unknown emergent properties of the information security system, taking into account the means used to create it. The application of the methodology in practice through the development and implementation of new solutions to provide security services allows for the required level of information security in CRES. The proposed information security service mechanisms are built on hybrid cryptosystems based on crypto-code structures with  flawed codes.Развитие вычислительных средств и технологий корпоративных сетей расширило спектр образовательных и информационных услуг в корпоративных научно-образовательных сетях (КНОС). КНОС сети относятся к критическим кибернетическим информационным системам (ККИС), построенным на основе моделей открытых сетей. Данный подход в начале 80-х годов XX столетия не рассматривал необходимость построения системы безопасности, что не позволяет обеспечить требуемый ее уровень защиты от современных гибридных угроз. Переход на автономность в вопросах принятии решений, образования и управления университетами во всем мире выдвигает требования к обеспечению требуемого качества обслуживания (QoS) клиентов КНОС. К пользователям КНОС относятся администрация университета, профессорско-преподавательский состав, студенты и обслуживающий персонал образовательных услуг в учреждениях высшего образования. Одним из главных критериев QoS является безопасность информации. Однако общего подхода к построению комплексной защите информации в КНОС, которая обеспечивала требуемый уровень безопасности нет.В основе методологии предложена концепция синтеза синергетической модели угроз на ККИС, усовершенствованных моделей инфраструктуры КНОС, нарушителя, оценки текущего состояния информационной безопасности (ИБ) и усовершенствованного метода инвестиций в ИБ КНОС. Показано, что базис синергетической модели составляет трехуровневая модель стратегического управления безопасностью, которая обеспечивает получение синергетического эффекта в условиях одновременного действия угроз информационной безопасности, кибербезопасности и безопасности информации. В отличие от известных такой подход обеспечивает определение качественно новых и неизвестных до этого эмерджентных свойств системы безопасности информации с учетом средств использованных на ее создание. Применение методологии на практике за счет разработки и внедрения новых решений обеспечения услуг безопасности позволяет обеспечить требуемый уровень безопасности информации в КИОС. Предложенные механизмы услуг безопасности информации строятся на гибридных криптосистемах на основе крипто-кодовых конструкций с убыточными кодамиРозвиток обчислювальних засобів і технологій корпоративних мереж розширило спектр освітніх та інформаційних послуг в корпоративних науково-освітніх мережах (КНОС). Такі мережі відносяться до критичних кібернетичних інформаційних систем (ККІС), побудованих на основі моделей відкритих мереж. Такий підхід на початку 80-х років XX ст. не розглядав необхідність побудови системи безпеки, що не дозволяє забезпечити певний рівень безпеки від сучасних гібридних загроз. Перехід на автономність управління університетами в усьому світі висуває вимоги до забезпечення необхідної якості обслуговування (QoS) клієнтів КНОС. До користувачів КНОС відносяться адміністрація університету, професорсько-викладацький склад, студенти та персонал, який обслуговує освітняні процеси в ЗВО. Одним з головних критеріїв QoS є безпека інформації. Однак загального підходу до побудови комплексного захисту інформації в КНОС, яка забезпечувала необхідний рівень безпеки немає.В основу методології запропонована концепція синтезу синергетичної моделі загроз на ККІС, удосконалених моделей інфраструктури КНОС, порушника, оцінки поточного стану інформаційної безпеки (ІБ) і вдосконаленого методу інвестицій в ІБ КНОС. Показано, що базис синергетичної моделі становить трирівнева модель стратегічного управління безпекою, яка забезпечує отримання синергетичного ефекту в умовах одночасної дії загроз інформаційній безпеці, кібербезпеці і безпеці інформації. На відміну від відомих такий підхід забезпечує визначення якісно нових і невідомих до цього емерджентних властивостей системи безпеки інформації з урахуванням коштів використаних на її створення. Застосування методології на практиці за рахунок розробки та впровадження нових рішень забезпечення послуг безпеки дозволяє забезпечити необхідний рівень безпеки інформації в КНОС. Запропоновані механізми послуг безпеки інформації будуються на гібридних криптосистемах на основі крипто-кодових конструкцій зі збитковими кодам

Розробка методології побудови системи безпеки інформації в корпоративній науково-освітній системі в умовах автономності університету

The development of computing tools and technologies of corporate networks has expanded the range of educational and information services in corporate research and education networks (CRES). CRES belong to critical cybernetic information systems (CCIS) built on the basis of open network models. In the early 80s of the 20th century, this approach did not consider the need to build a security system, which does not allow it to provide the required level of protection against modern hybrid threats. The transition to autonomy in decision-making, education and university management all over the world places requirements to ensuring the required quality of service (QoS) of CRES clients. CRES users include university administration, faculty, students and support personnel of educational services in higher education institutions. One of the main criteria for QoS is information security. However, there is no general approach to building integrated information security in CRES, which would provide the required level of security.The methodology is based on the concept of synthesizing a synergistic model of threats to CCIS, improved models of CRES infrastructure, an intruder, assessing the current state of information security (IS) and improved method of investment in the CRES IS. It is shown that the basis of the synergistic model is a three-level model of strategic security management, which provides a synergistic effect in the context of simultaneous threats to information security, cybersecurity and security of information. In contrast to the known, such an approach provides for the determination of qualitatively new and previously unknown emergent properties of the information security system, taking into account the means used to create it. The application of the methodology in practice through the development and implementation of new solutions to provide security services allows for the required level of information security in CRES. The proposed information security service mechanisms are built on hybrid cryptosystems based on crypto-code structures with  flawed codes.Развитие вычислительных средств и технологий корпоративных сетей расширило спектр образовательных и информационных услуг в корпоративных научно-образовательных сетях (КНОС). КНОС сети относятся к критическим кибернетическим информационным системам (ККИС), построенным на основе моделей открытых сетей. Данный подход в начале 80-х годов XX столетия не рассматривал необходимость построения системы безопасности, что не позволяет обеспечить требуемый ее уровень защиты от современных гибридных угроз. Переход на автономность в вопросах принятии решений, образования и управления университетами во всем мире выдвигает требования к обеспечению требуемого качества обслуживания (QoS) клиентов КНОС. К пользователям КНОС относятся администрация университета, профессорско-преподавательский состав, студенты и обслуживающий персонал образовательных услуг в учреждениях высшего образования. Одним из главных критериев QoS является безопасность информации. Однако общего подхода к построению комплексной защите информации в КНОС, которая обеспечивала требуемый уровень безопасности нет.В основе методологии предложена концепция синтеза синергетической модели угроз на ККИС, усовершенствованных моделей инфраструктуры КНОС, нарушителя, оценки текущего состояния информационной безопасности (ИБ) и усовершенствованного метода инвестиций в ИБ КНОС. Показано, что базис синергетической модели составляет трехуровневая модель стратегического управления безопасностью, которая обеспечивает получение синергетического эффекта в условиях одновременного действия угроз информационной безопасности, кибербезопасности и безопасности информации. В отличие от известных такой подход обеспечивает определение качественно новых и неизвестных до этого эмерджентных свойств системы безопасности информации с учетом средств использованных на ее создание. Применение методологии на практике за счет разработки и внедрения новых решений обеспечения услуг безопасности позволяет обеспечить требуемый уровень безопасности информации в КИОС. Предложенные механизмы услуг безопасности информации строятся на гибридных криптосистемах на основе крипто-кодовых конструкций с убыточными кодамиРозвиток обчислювальних засобів і технологій корпоративних мереж розширило спектр освітніх та інформаційних послуг в корпоративних науково-освітніх мережах (КНОС). Такі мережі відносяться до критичних кібернетичних інформаційних систем (ККІС), побудованих на основі моделей відкритих мереж. Такий підхід на початку 80-х років XX ст. не розглядав необхідність побудови системи безпеки, що не дозволяє забезпечити певний рівень безпеки від сучасних гібридних загроз. Перехід на автономність управління університетами в усьому світі висуває вимоги до забезпечення необхідної якості обслуговування (QoS) клієнтів КНОС. До користувачів КНОС відносяться адміністрація університету, професорсько-викладацький склад, студенти та персонал, який обслуговує освітняні процеси в ЗВО. Одним з головних критеріїв QoS є безпека інформації. Однак загального підходу до побудови комплексного захисту інформації в КНОС, яка забезпечувала необхідний рівень безпеки немає.В основу методології запропонована концепція синтезу синергетичної моделі загроз на ККІС, удосконалених моделей інфраструктури КНОС, порушника, оцінки поточного стану інформаційної безпеки (ІБ) і вдосконаленого методу інвестицій в ІБ КНОС. Показано, що базис синергетичної моделі становить трирівнева модель стратегічного управління безпекою, яка забезпечує отримання синергетичного ефекту в умовах одночасної дії загроз інформаційній безпеці, кібербезпеці і безпеці інформації. На відміну від відомих такий підхід забезпечує визначення якісно нових і невідомих до цього емерджентних властивостей системи безпеки інформації з урахуванням коштів використаних на її створення. Застосування методології на практиці за рахунок розробки та впровадження нових рішень забезпечення послуг безпеки дозволяє забезпечити необхідний рівень безпеки інформації в КНОС. Запропоновані механізми послуг безпеки інформації будуються на гібридних криптосистемах на основі крипто-кодових конструкцій зі збитковими кодам

SYNERGY OF BUILDING CYBERSECURITY SYSTEMS

The development of the modern world community is closely related to advances in computing resources and cyberspace. The formation and expansion of the range of services is based on the achievements of mankind in the field of high technologies. However, the rapid growth of computing resources, the emergence of a full-scale quantum computer tightens the requirements for security systems not only for information and communication systems, but also for cyber-physical systems and technologies. The methodological foundations of building security systems for critical infrastructure facilities based on modeling the processes of behavior of antagonistic agents in security systems are discussed in the first chapter. The concept of information security in social networks, based on mathematical models of data protection, taking into account the influence of specific parameters of the social network, the effects on the network are proposed in second chapter. The nonlinear relationships of the parameters of the defense system, attacks, social networks, as well as the influence of individual characteristics of users and the nature of the relationships between them, takes into account. In the third section, practical aspects of the methodology for constructing post-quantum algorithms for asymmetric McEliece and Niederreiter cryptosystems on algebraic codes (elliptic and modified elliptic codes), their mathematical models and practical algorithms are considered. Hybrid crypto-code constructions of McEliece and Niederreiter on defective codes are proposed. They can significantly reduce the energy costs for implementation, while ensuring the required level of cryptographic strength of the system as a whole. The concept of security of corporate information and educational systems based on the construction of an adaptive information security system is proposed. ISBN 978-617-7319-31-2 (on-line)ISBN 978-617-7319-32-9 (print) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ How to Cite: Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O., Korol, O., Milevskyi, S. et. al.; Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O. (Eds.) (2021). Synergy of building cybersecurity systems. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 188. doi: http://doi.org/10.15587/978-617-7319-31-2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Indexing:                    Розвиток сучасної світової спільноти тісно пов’язаний з досягненнями в області обчислювальних ресурсів і кіберпростору. Формування та розширення асортименту послуг базується на досягненнях людства у галузі високих технологій. Однак стрімке зростання обчислювальних ресурсів, поява повномасштабного квантового комп’ютера посилює вимоги до систем безпеки не тільки інформаційно-комунікаційних, але і до кіберфізичних систем і технологій. У першому розділі обговорюються методологічні основи побудови систем безпеки для об'єктів критичної інфраструктури на основі моделювання процесів поведінки антагоністичних агентів у систем безпеки. У другому розділі пропонується концепція інформаційної безпеки в соціальних мережах, яка заснована на математичних моделях захисту даних, з урахуванням впливу конкретних параметрів соціальної мережі та наслідків для неї. Враховуються нелінійні взаємозв'язки параметрів системи захисту, атак, соціальних мереж, а також вплив індивідуальних характеристик користувачів і характеру взаємовідносин між ними. У третьому розділі розглядаються практичні аспекти методології побудови постквантових алгоритмів для асиметричних криптосистем Мак-Еліса та Нідеррейтера на алгебраїчних кодах (еліптичних та модифікованих еліптичних кодах), їх математичні моделі та практичні алгоритми. Запропоновано гібридні конструкції криптокоду Мак-Еліса та Нідеррейтера на дефектних кодах. Вони дозволяють істотно знизити енергетичні витрати на реалізацію, забезпечуючи при цьому необхідний рівень криптографічної стійкості системи в цілому. Запропоновано концепцію безпеки корпоративних інформаційних та освітніх систем, які засновані на побудові адаптивної системи захисту інформації. ISBN 978-617-7319-31-2 (on-line)ISBN 978-617-7319-32-9 (print) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Як цитувати: Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O., Korol, O., Milevskyi, S. et. al.; Yevseiev, S., Ponomarenko, V., Laptiev, O., Milov, O. (Eds.) (2021). Synergy of building cybersecurity systems. Kharkiv: РС ТЕСHNOLOGY СЕNTЕR, 188. doi: http://doi.org/10.15587/978-617-7319-31-2 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Індексація:                 &nbsp

ПОРІВНЯННЯ ТЕХНОЛОГІЇ БЛОКЧЕЙН І СПРЯМОВАНОГО АЦИКЛІЧНОГО ГРАФА ПРИ ЗБЕРІГАННІ І ОБРОБЦІ ДАНИХ В РОЗПОДІЛЕНОМУ РЕЄСТРІ

The technology of distributed registry, which revolutionary approach to recording and exchanging data between multiple data warehouses, is considered. The key features of distributed registry technology are highlighted and described. Particular attention is paid to blockchain technology and a directed acyclic graph. The principle of the operation of blockchain technology is described. All stages that go through transactions before they are added to the blockchain are graphically presented and described. All the main advantages of blockchain technology are described, and key network disadvantages are also presented. In describing the limitations of blockchain technology, real information was presented that confirms the existing flaws of this technology. Thanks to the optimized consensus mechanism, high scalability and the ability to carry out microtransactions, the technology of a directed acyclic graph is rapidly developing. The principle of operation of a directed acyclic graph is described and how the digraph differs from blockchain technology. The main advantages of a directed acyclic graph are described, which the digraph inherited from the blockchain and improved due to its structure. When comparing registers based on a directed acyclic graph and blockchain, interesting aspects of platforms can be identified. Despite the obvious similarities between paradigms, differences also persist. Based on the results, it becomes apparent that the future of distributed ledger technology is huge. Since a directed acyclic graph, due to its structure and advantages, has already overshadowed the blockchain architecture. The appearance of a directed acyclic graph will allow distributed registry technology to be introduced into all areas of activity on a global scale.Рассматривается технология распределенного реестра, которая является революционным подходом к записи и обмену данными между несколькими хранилищами данных. Выделяются и описываются ключевые особенности технологии распределенного реестра. Особое внимание уделено технологии блокчейн и направленному ациклическому графу. Описывается принцип работы технологии блокчейн. Графически представлены и описаны все этапы, которые проходят транзакции перед тем, как они будут добавлены в цепочку блоков. Описываются все основные преимущества технологии блокчейн, а также представлены ключевые недостатки сети. При описании ограничений технологии блокчейн были представлены реальные сведения, которые подтверждают существующие изъяны данной технологии. Благодаря оптимизированному механизму консенсуса, высокой масштабируемости и возможности осуществлять микротранзакции, стремительно начинает развиваться технология направленного ациклического графа. Описывается принцип работы направленного ациклического графа и чем орграф отличается от технологии блокчейн. Описаны основные преимущества направленного ациклического графа, которые орграф унаследовал от блокчейна и улучшил благодаря своей структуре. При сравнении регистров на основе направленного ациклического графа и блокчейна можно выявить интересные аспекты платформ. Несмотря на очевидное сходство между парадигмами, различия также сохраняются. На основании полученных результатов становится очевидным, что будущее технологии распределенного реестра огромное. Поскольку направленный ациклический граф благодаря своей структуре и преимуществам уже затмил архитектуру блокчейна. Появление направленного ациклического графа позволит технологии распределенного реестра внедриться во все сферы деятельности в глобальном масштабе.Розглядається технологія розподіленого реєстру, яка є революційним підходом до запису та обміну даними між декількома сховищами даних. Виділяються та описуються ключові особливості технології розподіленого реєстру. Особливу увагу приділено технології блокчейн і спрямованому ациклічному графу. Описується принцип роботи технології блокчейн. Графічно представлені та описані всі етапи, які проходять транзакції перед тим, як вони будуть додані в ланцюжок блоків. Описуються всі основні переваги технології блокчейн, а також представлені ключові недоліки мережі. При описі обмежень технології блокчейн були представлені реальні відомості, які підтверджують наявні недоліки даної технології. Завдяки оптимізованому механізму консенсусу, високій масштабованості та можливості здійснювати мікротранзакції, стрімко починає розвиватися технологія спрямованого ациклічного графа. Описується принцип роботи спрямованого ациклічного графа і чим орграф відрізняється від технології блокчейн. Описано основні переваги спрямованого ациклічного графа, які орграф успадкував від блокчейну і поліпшив завдяки своїй структурі. При порівнянні регістрів на основі спрямованого ациклічного графа і блокчейну можна виявити цікаві аспекти платформ. Незважаючи на очевидну подібність між парадигмами, відмінності також зберігаються. На підставі отриманих результатів стає очевидним, що майбутнє технології розподіленого реєстру величезне. Оскільки спрямований ациклічний граф завдяки своїй структурі та перевагам вже затьмарив архітектуру блокучейну. Поява спрямованого ациклічного графа дозволить технології розподіленого реєстру впровадитися в усі сфери діяльності у глобальному масштабі

Токенізації освітніх активів на основі блокчейн технологій

Possible scenarios for using blockchain technology in the field of education are considered. Methods and technologies of tokenization of assets, related to the educational process, are investigated. It is concluded, that the blockchain technology is decentralized and transparent with a high degree of reliability, which ensures the equality of all users of the chain's services. The transparency of the technology guarantees the participants in the process against abuse and forgery of documents. The study of the features of smart contracts made it possible to form the advantages of smart contracts in the field of education. This is, first of all, the conclusion of agreements without the participation of third parties, as well as the security and confidentiality of agreements. This ensures that the terms and subject of the agreement are kept secret, and that no one else can amend the agreement. At the same time, storing the contract in encrypted form ensures its confidentiality. A decrease in the cost of operations was noted. Tokenization of educational assets is considered on the example of preparing and defending a thesis with the subsequent registration of a diploma. The processes of passing the thesis in the context of using blockchain technology and issuing smart contracts are considered in detail. The advantages of using blockchain technology and smart contracts are illustrated with specific examples. A study of the means and mechanisms for ensuring the confirmation of the authenticity of educational documents, the confidentiality of students' personal cards, and student identification has been carried out. To create a decentralized distributed ledger for tokenization of educational assets, it is proposed to use blockchain technology and smart contracts based on the Ethereum platformРассматриваются возможные сценарии использования технологии блокчейн в сфере образования. Исследуются методы и технологии токенизации активов, связанных с учебным процессом. Делается вывод о том, что блок-чейн технология является децентрализованной и прозрачной с высокой степенью надежности, что обеспечивает равенство всех пользователей услуг цепи. Прозрачность технологии гарантирует участников процесса от злоупотреблений и подделки документов. Изучение особенностей смарт-контрактов позволило сформировать преимущества смарт-контрактов в сфере образования. Это, прежде всего, заключение соглашений без участия третьих лиц, а также безопасность и конфиденцйиальность соглашений. Это обеспечивает сохранение в тайне условий и предмета договора, а также невозможность внесения изменений в соглашение кем-либо. При этом хранение контракта в зашифрованном виде обеспечивает его конфиденциальность. Отмечено снижение затрат на проведения операций. Токенизация образовательных активов рассмотрена на примере подготовки и защиты дипломной работы с последующим оформлением диплома. Подробно рассмотрены процессы прохождения дипломной работы в условиях применения блок-чейн технологии и оформления смарт-контрактов. Преимущества применения блокчейн технологии и смарт-контрактов проиллюстрированы конкретными примерами. Проведено исследование средств и механизмов обеспечения подтверждения подлинности документов об образовании, конфиденциальности личных карточек студентов, идентификации студентов. Для создания децентрализованного распределенного реестра для токенизации образовательных активов, предложено применение технологии блокчейн и смарт-контрактов на базе платформы EthereumРозглядаються можливі сценарії використання технології блокчейн у сфері освіти. Досліджуються методи і технології токенізаціі активів, пов'язаних з навчальним процесом. Робиться висновок про те, що блокчейн технологія є децентралізованою і прозорою з високим ступенем надійності, що забезпечує рівність всіх користувачів послуг ланцюга. Прозорість технології гарантує учасників процесу від зловживань і підробки документів. Вивчення особливостей смарт-контрактів дозволило сформувати переваги смарт-контрактів у сфері освіти. Це, перш за все, укладання угод без участі третіх осіб, а також безпека і конфіденцйіальность угод. Це забезпечує збереження у таємниці умов і предмета договору, а також неможливість внесення змін до угоди будь-ким. При цьому зберігання контракту в зашифрованому вигляді забезпечує його конфіденційність. Відзначено зниження витрат на проведення операцій. Токенізація освітніх активів розглянута на прикладі підготовки та захисту дипломної роботи з подальшим оформленням диплома. Докладно розглянуті процеси проходження дипломної роботи в умовах застосування блок-чейн технології та оформлення смарт-контрактів. Переваги застосування блокчейн технології та смарт-контрактів проілюстровані конкретними прикладами. Проведено дослідження засобів і механізмів забезпечення підтвердження автентичності документів про освіту, конфіденційності особистих карток студентів, ідентифікації студентів. Для створення децентралізованого розподіленого реєстру для токенізаціі освітніх активів, запропоновано застосування технології блокчейн і смарт-контрактів на базі платформи Ethereu

Розробка гібридної крипто-кодової конструкції нідеррайтера на збиткових кодах

The use of the Niederreiter modified crypto-code structure (MCCS) with additional initialization vectors (with many invalid positional vectors of the error vector and multiple positions of shortening the error vector) requires an increase in the speed of cryptographic transformation of the system as a whole. For this purpose, it is proposed to use flawed codes. Flawed codes allow you to increase the speed of code transformations by reducing the power of the field while damaging the plaintext and reducing the amount of data transferred by damaging the ciphertext. This approach allows the construction of hybrid crypto-code structures based on the synthesis of Niederreiter modified crypto-code structures on modified (shortened or extended) codes on elliptic curves with damaging procedures. A significant difference from classical hybrid (complex) cryptosystems is the use of asymmetric cryptosystems to ensure data security with fast crypto-transformation procedures (generation and decoding of a codogram). The paper discusses methods for constructing flawed codes and approaches for using the Niederreiter hybrid crypto-code structure on modified elliptic codes. Practical algorithms are proposed for using the MV2 damage mechanism in the Niederreiter crypto-code structure on modified elliptic codes, which makes it possible to implement a hybrid crypto-code structure. The results of a comparative assessment of energy consumption for the formation of an information package with various methods of damage, which determined the choice of damage method in practical algorithms. The conducted studies confirm the competitive efficiency of the proposed cryptosystem in Internet technologies and mobile networks, ensuring practical implementation on modern platforms and the necessary cryptographic strength under post-quantum cryptographyИспользование модифицированной крипто-кодовой конструкции (МККК) Нидеррайтера с дополнительными векторами инициализации (с множеством недопустимых позиционных векторов вектора ошибок и множеством позиций укорочения вектора ошибки) требует увеличения быстродействия криптопреобразования системы в целом. Для этого предлагается использовать ущербные коды. Ущербные коды позволяют увеличить скорость кодовых преобразований за счет уменьшения мощности поля при нанесении ущерба открыту тексту и уменьшить объем передаваемых данных за счет нанесения ущерба шифртексту. Такой подход позволяет строить гибридные крипто-кодовые конструкции на основе синтеза модифицированных криптокодовых конструкций Нидеррайтера на модифицированных (укороченных или удлиненных) кодах на эллиптических кривых с процедурами нанесения ущерба. Существенным отличием от классических гибридных (комплексных) криптосистем является использование несимметричной криптосистемы для обеспечения безопасности данных с быстрыми процедурами криптопреобразования (формирование и раскодирования кодограммы). В работе рассматриваются способы построения ущербных кодов и подходы использования в гибридной крипто-кодовой конструкции Нидеррайтера на модифицированных эллиптических кодах. Предлагаются практические алгоритмы использования механизма нанесения ущерба MV2 в крипто-кодовой конструкции Нидеррайтера на модифицированных эллиптических кодах, что позволяет реализовать гибридную крипто-кодовую конструкцию. Приведены результаты сравнительной оценки энергозатрат на формирование информационной посылки при различных способах нанесения ущерба, что определило выбор способа нанесения ущерба в практических алгоритмах. Проведенные исследования подтверждают конкурентую эффективность предложенной криптосистемы в Интернет-технологиях и мобильных сетях, обеспечения практической реализации на современных платформах и необходимой криптостойкости в условиях постквантовой криптографииВикористання модифікованої крипто-кодової конструкції (МККК) Нідеррайтера з додатковими векторами ініціалізації (з множиною неприпустимих позиційних векторів вектора помилок і множиною позицій укорочення вектора помилки) вимагає збільшення швидкодії криптоперетворень системи вцілому. Для цього пропонується використовувати збиткові коди. Збиткові коди дозволяють збільшити швидкість кодових перетворень за рахунок зменшення потужності поля при нанесенні збитку відкритого тексту і зменшити обсяг переданих даних за рахунок нанесення шкоди шифртексту. Такій підхід дозволяє будувати гібридні крипто-кодові конструкції на основі синтезу модифікованих криптокодових конструкцій Нідеррайтера на модифікованих (укорочених або подовжених) кодах на елыптичних кривих з процедурами нанесення збитку. Суттєвою відмінністю від класичних гібридних (комплексних) криптосистем є використання несиметричної криптосистеми для забезпечення безпеки даних з швідкими процедурами криптоперетворень (формування та розкодування кодограми). В роботі розглядаються способи побудови збиткових кодів і підходи використання в гібридної крипто-кодової конструкції Нідеррайтера на модифікованих еліптичних кодах. Пропонуються практичні алгоритми використання механізму нанесення збитку MV2 в крипто-кодової конструкції Нідеррайтера на модифікованих еліптичних кодах, що дозволяє реалізувати гібридну крипто-кодову конструкцію. Наведені результати порівняльної оцінки енерговитрат на формування інформаційної посилки при різних способах нанесення збитку, що визначило вибір способу нанесення збитку в практичних алгоритмах. Проведені дослідження підтвержують конкуренту спроможність запропонованої криптосистеми в Інтернет-технологіях та мобільних мережах, забезпечення практичної реалізації на сучасних платформах та необхідної криптостійкості в умовах постквантової криптографі

Практична реалізація модифікованої крипто-кодової конструкції нідеррайтера на укорочених еліптичних кодах

On the basis of the practical implementation of the classic Niederreiter scheme for non-binary codes, a pattern has been identified for practical implementation –fixing the admissible position vectors of the plaintext transformation based on equilibrium coding. The obtained set of position vectors of the error vector with a fixed set of masking matrices (the recipient's private key) allows us to obtain the algorithm for decoding the classical Niederreiter crypto-code scheme on non-binary codes. For this, a modification of the crypto-code system (CCS) is necessary. It is proposed to use the additional parameter of key data – the initialization vector (the set of invalid position vectors of the error vector). To counter the Sidelnikov attacks, it is proposed to use modified (shortened) algebraic-geometric (elliptic) codes (MEC). For this, it is necessary to use the second additional initialization vector (the set of positions for shortening the error vector). Based on the modification of the classical Niederreiter scheme on non-binary codes, applied algorithms for generating and decrypting a cryptogram in the Niederreiter modified crypto-code system based on modified (shortened) elliptic codes and software are proposed. To confirm the profitability of the proposed crypto-code system, the results of the comparative evaluation of energy consumption for the implementation of the classical Niederreiter scheme on elliptic codes and the implementation of the proposed system on modified elliptic codes are presented. The results confirm the possibility of practical implementation of the Niederreiter crypto-code system based on the proposed algorithms. At the same time, the required level of cryptographic strength of the crypto-code system, protection of the cryptosystem against the Sidelnikov attacks and an increase in the rate of cryptographic transformations by 3-5 times compared with the classical Niederreiter scheme are guaranteedНа основе практической реализации классической схемы Нидеррайтера на недвоичных кодах выявлена закономерность для практической реализации – фиксация допустимых позиционных векторов преобразования открытого текста на основе равновесного кодирования. Полученное множество позиционных векторов вектора ошибки при фиксированном наборе матриц маскировки (личного ключа получателя) позволяет получить алгоритм раскодироания классической крипто-кодовой схемы Нидеррайтреа на недвоичных кодах. Для этого необходима модификация крипто-кодовой конструкции (ККК). Предлагается использовать долнительный параметр ключевых данных – вектор инициализации (множество недопустимых позиционных векторов вектора ошибки). Для противостояния атакам Сидельникова предлагается использовать модифицированные (укороченные) алгеброгеометрические (эллиптические) коды (МЕС). Для это необходимо использовать второй дополнительный вектор инициализации (множество позиций укорочения вектора ошибки). На основе модификации классической схемы Нидеррайтера на недвоичных кодах предлагаются прикладные алгоритмы формирования и расшифрования криптограммы в модифицированной крипто-кодовой конструкции Нидеррайтера на основе модифицированных (укороченных) эллиптических кодов и программная реализация. Для подтвержедения рентабельности предложенной крипто-кодовой конструкции приведены результаты сравнительной оченки энергозатрат на реализацию классической схемы Нидеррайтреа на эллиптических кодах и реализацию предложенной конструкции на модифицированных эллиптических кодах. Полученные результаты подтверждают возможность практической реализации крипто-кодовой системы Нидеррайтера на основе предложенных алгоритмов. При этом гарантируется требуемый уровень криптостойкости крипто-кодовой конструкции, защита криптосистемы от атак Сидельникова и увеличение скорости криптопреобразований в 3–5 раз по сравнению с классической схемой НидеррайтрераНа основі практичної реалізації класичної схеми Нідеррайтера на недвійковий кодах виявлена закономірність для практичної реалізації – фіксація допустимих позиційних векторів перетворення відкритого тексту на основі рівноважного кодування. Отримання множини позиційних векторів вектора помилки при фіксованому наборі матриць маскування (особистого ключа одержувача) дозволяє реалізувати алгоритм розкодування класичної крипто-кодової схеми Нідеррайтреа на недвійковий кодах. Для цього необхідна модифікація крипто-кодової конструкції (ККК). Пропонується використовувати додатковий параметр ключових даних – вектор ініціалізації (множина неприпустимих позиційних векторів вектора помилки). Для протистояння атакам Сидельникова пропонується використовувати модифіковані (укорочені) алгеброгеометричні (еліптичні) коди (МЕС). Для цього необхідно використовувати другий додатковий вектор ініціалізації (множина позицій укорочення вектора помилки). На основі модифікації класичної схеми Нідеррайтера на недвійкових кодах пропонуються прикладні алгоритми формування та розшифрування криптограми в модифікованої крипто-кодової конструкції Нідеррайтера на основі модифікованих (укорочених) еліптичних кодів і програмна реалізація. Для подтвержеденія рентабельності запропонованої крипто-кодової конструкції наведені результати порівняльної оченкі енерговитрат на реалізацію класичної схеми Нідеррайтреа на еліптичних кодах і реалізацію запропонованої конструкції на модифікованих еліптичних кодах. Отримані результати підтверджують можливість практичної реалізації крипто-кодової системи Нідеррайтера на основі запропонованих алгоритмів. При цьому гарантується необхідний рівень криптостійкості крипто-кодової конструкції, захист криптосистеми від атак Сидельникова і збільшення швидкості криптоперетворень в 3–5 разів в порівнянні з класичною схемою Нідеррайтрер

Розробка методологічних основ побудови класифікатору загроз кіберфізичних систем

The emergence of a full-scale quantum computer questions the stability of almost all symmetric and asymmetric cryptography algorithms. At the same time, the rapid growth of computing resources of IT and “G” technologies contributes to an increase in attacks on information and communication (ICS) and cyberphysical systems (CPS). These systems are the core of modern critical cybernetic information systems (CCIS). In such conditions, the primary task of maintaining the required level of security is the classification of modern threats that are integrated with social engineering methods and acquire signs of synergy and hybridity. The paper proposes a synergistic model of threats to ICS/CPS, which takes into account the focus of threats on synergy and hybridity, and the combined impact of security components: information security (IS), cybersecurity (CS), security of information (SI). This approach allows developing methodological foundations for building a unified classifier of threats to cyberphysical systems, forming sets of critical threats, critical points in the ICS/CPS infrastructure elements, based on minimal computing, human and economic costs. The developed methodology for determining the category of an attacker allows systematizing an attacker and, based on the analysis of weighting factors, forming a matrix of correspondence between the capabilities of attackers of various categories and technical means of information security (TMIS). These actions significantly reduce the risk of an attack by certain categories of attackers and allow for planning in the formation of both the IS policy and the corresponding protection profiles.В условиях появления полномасштабного квантового компьютера ставится под сомнение стойкость практически всех алгоритмов симметричной и несимметричной криптографии. При этом бурный рост вычислительных ресурсов ИТ и технологий “G” способствует увеличению роста атак на информационно-коммуникационные (ICS) и киберфизические системы (CPS). Эти системы являются ядром современных информационно-критических кибернетических систем (CCIS). В таких условиях первоочередной задачей поддержания требуемого уровня безопасности является классификация современных угроз, которые комплексируются с методами социальной инженерии, и приобретают признаки синергии и гибридности. В работе предлагается синергетическая модель угроз на ICS/CPS, которая учитывает направленность угроз на синергию и гибридность, и комплексированное воздействие составляющих безопасности: информационную безопасность (ИБ), кибербезопасность (КБ), безопасность информации (БИ). Такой подход позволяет разработать методологические основы построения унифицированного классификатора угроз киберфизические системы, обеспечить формирование множеств критических угроз, критических точек в элементах инфраструктуры ICS/CPS, на основе минимальных вычислительных, людских и экономических затрат. Разработанная методика определения категории злоумышленника позволяет систематизировать злоумышленника и на основе анализа весовых коэффициентов сформировать матрицу соответствия между возможностями злоумышленников различных категорий и техническими средствами защиты информации (ТСЗИ). Эти действия существенно снижают уровень риска реализации атаки определенными категориями злоумышленников и позволют обеспечить плановость в формировании как политики ИБ, так и соответствующих профилей защитыВ умовах появи повномасштабного квантового комп'ютера ставиться під сумнів стійкість практично всіх алгоритмів симетричної і несиметричної криптографії. При цьому бурхливе зростання обчислювальних ресурсів ІТ і технологій "G" сприяє збільшенню зростання атак на інформаційно-комунікаційні (ICS) і кіберфізічні системи (CPS). Ці системи є ядром сучасних інформаційно-критичних кібернетичних систем (CCIS). В таких умовах першочерговим завданням підтримки необхідного рівня безпеки є класифікація сучасних загроз, які комплексируются з методами соціальної інженерії і набувають ознак синергії і гибридности. У роботі пропонується синергетична модель загроз на ICS/CPS, яка враховує спрямованість загроз на синергію і гибридность, і комплексірований вплив складових безпеки: інформаційну безпеку (ІБ), кібербезпеку (КБ), безпеку інформації (БІ). Такий підхід дозволяє розробити методологічні основи побудови уніфікованого класифікатора загроз кіберфізичних систем, забезпечити формування множин критичних загроз, критичних точок в елементах інфраструктури ICS/CPS, на основі мінімальних обчислювальних, людських і економічних витрат. Розроблена методика визначення категорії зловмисника дозволяє систематизувати зловмисника і на основі аналізу вагових коефіцієнтів сформувати матрицю відповідності між можливостями зловмисників різних категорій і технічними засобами захисту інформації (ТСЗІ). Ці дії істотно знижують рівень ризику реалізації атаки певними категоріями зловмисників і дозволять забезпечити плановість у формуванні як політики ІБ, так і відповідних профілів захист

Розробка гібридної крипто-кодової конструкції нідеррайтера на збиткових кодах

The use of the Niederreiter modified crypto-code structure (MCCS) with additional initialization vectors (with many invalid positional vectors of the error vector and multiple positions of shortening the error vector) requires an increase in the speed of cryptographic transformation of the system as a whole. For this purpose, it is proposed to use flawed codes. Flawed codes allow you to increase the speed of code transformations by reducing the power of the field while damaging the plaintext and reducing the amount of data transferred by damaging the ciphertext. This approach allows the construction of hybrid crypto-code structures based on the synthesis of Niederreiter modified crypto-code structures on modified (shortened or extended) codes on elliptic curves with damaging procedures. A significant difference from classical hybrid (complex) cryptosystems is the use of asymmetric cryptosystems to ensure data security with fast crypto-transformation procedures (generation and decoding of a codogram). The paper discusses methods for constructing flawed codes and approaches for using the Niederreiter hybrid crypto-code structure on modified elliptic codes. Practical algorithms are proposed for using the MV2 damage mechanism in the Niederreiter crypto-code structure on modified elliptic codes, which makes it possible to implement a hybrid crypto-code structure. The results of a comparative assessment of energy consumption for the formation of an information package with various methods of damage, which determined the choice of damage method in practical algorithms. The conducted studies confirm the competitive efficiency of the proposed cryptosystem in Internet technologies and mobile networks, ensuring practical implementation on modern platforms and the necessary cryptographic strength under post-quantum cryptographyИспользование модифицированной крипто-кодовой конструкции (МККК) Нидеррайтера с дополнительными векторами инициализации (с множеством недопустимых позиционных векторов вектора ошибок и множеством позиций укорочения вектора ошибки) требует увеличения быстродействия криптопреобразования системы в целом. Для этого предлагается использовать ущербные коды. Ущербные коды позволяют увеличить скорость кодовых преобразований за счет уменьшения мощности поля при нанесении ущерба открыту тексту и уменьшить объем передаваемых данных за счет нанесения ущерба шифртексту. Такой подход позволяет строить гибридные крипто-кодовые конструкции на основе синтеза модифицированных криптокодовых конструкций Нидеррайтера на модифицированных (укороченных или удлиненных) кодах на эллиптических кривых с процедурами нанесения ущерба. Существенным отличием от классических гибридных (комплексных) криптосистем является использование несимметричной криптосистемы для обеспечения безопасности данных с быстрыми процедурами криптопреобразования (формирование и раскодирования кодограммы). В работе рассматриваются способы построения ущербных кодов и подходы использования в гибридной крипто-кодовой конструкции Нидеррайтера на модифицированных эллиптических кодах. Предлагаются практические алгоритмы использования механизма нанесения ущерба MV2 в крипто-кодовой конструкции Нидеррайтера на модифицированных эллиптических кодах, что позволяет реализовать гибридную крипто-кодовую конструкцию. Приведены результаты сравнительной оценки энергозатрат на формирование информационной посылки при различных способах нанесения ущерба, что определило выбор способа нанесения ущерба в практических алгоритмах. Проведенные исследования подтверждают конкурентую эффективность предложенной криптосистемы в Интернет-технологиях и мобильных сетях, обеспечения практической реализации на современных платформах и необходимой криптостойкости в условиях постквантовой криптографииВикористання модифікованої крипто-кодової конструкції (МККК) Нідеррайтера з додатковими векторами ініціалізації (з множиною неприпустимих позиційних векторів вектора помилок і множиною позицій укорочення вектора помилки) вимагає збільшення швидкодії криптоперетворень системи вцілому. Для цього пропонується використовувати збиткові коди. Збиткові коди дозволяють збільшити швидкість кодових перетворень за рахунок зменшення потужності поля при нанесенні збитку відкритого тексту і зменшити обсяг переданих даних за рахунок нанесення шкоди шифртексту. Такій підхід дозволяє будувати гібридні крипто-кодові конструкції на основі синтезу модифікованих криптокодових конструкцій Нідеррайтера на модифікованих (укорочених або подовжених) кодах на елыптичних кривих з процедурами нанесення збитку. Суттєвою відмінністю від класичних гібридних (комплексних) криптосистем є використання несиметричної криптосистеми для забезпечення безпеки даних з швідкими процедурами криптоперетворень (формування та розкодування кодограми). В роботі розглядаються способи побудови збиткових кодів і підходи використання в гібридної крипто-кодової конструкції Нідеррайтера на модифікованих еліптичних кодах. Пропонуються практичні алгоритми використання механізму нанесення збитку MV2 в крипто-кодової конструкції Нідеррайтера на модифікованих еліптичних кодах, що дозволяє реалізувати гібридну крипто-кодову конструкцію. Наведені результати порівняльної оцінки енерговитрат на формування інформаційної посилки при різних способах нанесення збитку, що визначило вибір способу нанесення збитку в практичних алгоритмах. Проведені дослідження підтвержують конкуренту спроможність запропонованої криптосистеми в Інтернет-технологіях та мобільних мережах, забезпечення практичної реалізації на сучасних платформах та необхідної криптостійкості в умовах постквантової криптографі