Астраханцев А. А. Моделі та методи підвищення захищеності та якості передачі даних в системах мобільного зв’язку

English version

Дисертація на здобуття ступеня доктора наук

Державний реєстраційний номер

0524U000385

Здобувач

Спеціальність

  • 05.12.02 - Телекомунікаційні системи та мережі

06-12-2024

Спеціалізована вчена рада

Д 26.002.14

Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського"

Анотація

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.02 – телекомунікаційні системи та мережі. – Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут ім. Ігоря Сікорського" Міністерства освіти і науки України, м. Київ, 2024. Дисертаційна робота присвячена вирішенню актуальної наукової проблеми створення і наукового обґрунтування комплексної методології управління процесом обслуговування у інформаційно-телекомунікаційній мережі мобільного зв’язку з метою підвищення рівня захищеності та якості процесу обслуговування користувачів. Розроблено та досліджено моделі та методи попередньої обробки трафіка у вузлі мережі, включаючи алгоритми підготовки даних, класифікації та кластерізації трафіка. Для розподілених граничних обчислень (МЕС) запропоновано метод організації обчислень, розподілення і контроля навантаження та перевірки результатів. Проведено розробку та вдосконалення моделей та методів завадостійкого кодування в мобільних мережах шляхом вдосконалення методу формування коду Raptor. Проведено вдосконалення обробки даних у пристроях користувача направлені на підвищення захищеності приватних даних і перекриття типових атак пов’язаних з підміною користувачів. Для цього в дисертації запропоновані і досліджені методи формування біометричного шаблону користувача, методи його прихованої передачі, методи взаємної автентифікації та шифрування під час голосового дзвінка. Розроблено і впроваджено методи управління приватними даними користувача на мобільному пристрої. На основі отриманих результатів запропоновано інтелектуальну систему управління, що забезпечує оптимізацію за обраними критеріями методу класифікації трафіка, врахування параметрів каналу зв’язку для вибору алгоритмів кодування і модуляції, а також вибір методів захисту приватних даних користувача, включаючи вибір методу стеганографічного приховування даних. Ключові слова: управління мобільними мережами, розподілені граничні обчислення, класифікація та кластеризація трафіка, набір ознак, нейронні мережі, завадостійке кодування, фонтанні коди, управління захищеністю даних, конфіденційність даних, захист від атак, взаємна автентифікація користувачів під час дзвінка, наскрізне шифрування під час дзвінка, мережна стеганографія.

Публікації

Astrakhantsev A., Liashenko, G. “Data protection management process during remote biometric authentication”, System Research and Information Technologies, №3 2022, pp. 71–85

Astrakhantsev A., Pedan S. “Improving user security during a call”, Radioelectronic and Computer Systems, 2024, no. 2(110), pp.173-185.

Astrakhantsev A., Globa L., Fedorov O., Romanko Y. “An improved approach to organizing mobile edge computing in a 5G network”, System Research & Information Technologies, 2024, No 2, pp. 82-92.

Астраханцев А.А., Волотка В.С., Семашко Е.М. “Захист інформації в системах мобільного зв’язку за допомогою гамування” [рос], Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2009. – №4/3 (40). – С. 20-23.

Астраханцев А.А., Войтюк А.А. “Аналіз ефективності і завадостійкості системи OFDM”, Східно-Європейський журнал передових технологій. – 2011. – №3/9 (51). – С. 21-23

Астраханцев А.А., Дорожан А.В., Вовк О.О. “Дослідження характеристик методів приховування з використанням НЗБ на тлі адитивного шуму”, Вісник НТУ «ХПІ». – 2012. – №18. – С. 37-40.

Астраханцев А.А., Дорожан А.В., Вовк О.О. “Дослідження стійкості методів приховування інформації в нерухомих зображеннях” [рос], Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2012. – №2. – С. 104-109

Астраханцев А.А., Новіков Р.С. “Аналіз характеристик завадостійких кодів” [рос], Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2013. – №9 (116) – С. 164-167

Астраханцев А.А., Новіков Р.С. “Вибір параметрів LDPC кодів для каналів з АБГШ” [рос], Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2014. – №1 (117). – С. 195-199

Астраханцев А.А., Вовк О.О. “Розробка методики та оцінювання важливості характеристик стеганографічних алгоритмів”, Вісник національного університету Львівська Політехніка «Інформаційні системи та мережі. Львів, 2014. – № 805. – C. 52-60.

Астраханцев А.А., Вовк О.О. “Аналіз ефективності застосування вейвлет-перетворення в стеганографічних системах передавання даних”, Вісник національного університету Львівська Політехніка «Інформаційні системи та мережі. Львів, 2015. – № 832. – C. 9-17.

Астраханцев А.А., Вовк О.О. “Синтез методу прихованої передачі інформації, ефективного за критеріями надійності та захищеності”, Проблеми телекомунікацій. – Х.: ХНУРЕ. – 2015. – №1. – С. 103-115

Астраханцев А.А., Шостак Н.В., Романько С.В. “Дослідження стійкості авторських прав на відеопродукцію”, Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2017. – №2 (148). – С. 138-143.

Астраханцев А.А., Ляшенко Г.Є. “Дослідження ефективності методів біометричної автентифікації”, Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2017. – №2 (148). – С. 111-114.

Астраханцев А.А., Щербак А.О., Щербак О.В. “Аналіз скритності та стійкості до шуму в каналах зв’язку методів мережної стеганографії”, Проблеми телекомунікацій. – Х.: ХНУРЕ. – 2018. – №2. – С. 89-98

Астраханцев А.А., Шостак Н.В., Безрук В.М. “Вибір переважного алгоритму вбудовування цифрових водяних знаків в відеофайли”, Радіоелектроніка, інформатика, управління. – Запоріжжя, ЗНТУ. – 2018. – №3(46). – С. 167-173

Астраханцев А.А., Чєрнікова В.Г., Ляшенко Г.Є. “Дослідження характеристик системи біометричної ідентифікації по райдужній оболонці ока”, Системи озброєння і військова техніка. – 2018. – №1. – С. 195-202

Астраханцев А.А., Шостак Н.В. “Аналіз стійкості стеганографічних методів вбудовування даних в відеофайли до атак”, Системи обробки інформації. – Х.: ХУПС – 2019. – №3. – С. 110-116

Astrakhantsev A., Ostapenko M., Shtogrina O., Globa L. “Developing a computer vision re-identification system”, Information and Telecommunication Sciences. – 2020. – №1. – Р. 35-40

Astrakhantsev A., Liashenko G., Shcherbak A. “Noise resistance of remote authentication via LTE network”, Information and Telecommunication Sciences. – 2020. – №2. – Р. 38-43.

Astrakhantsev A., Davydiuk A. “Improved cluster management method for industrial “Internet of Things” network”, Information and Telecommunication Sciences. – 2020. – №2. – Р. 81-85

Астраханцев А.А., А.О. Щербак, О.В. Щербак, Г.Є. Ляшенко. “Дослідження завадостійкості біометричних шаблонів до зовнішніх впливів під час передачі мобільними мережами”, Проблеми телекомунікацій. – 2020. – №1 (26). – С. 63-72

Астраханцев А.А., Л.С. Глоба, А.М. Давідюк, О.В. Сушко. “Дослідження ефективності алгоритмів машинного навчання для класифікації трафіка в мобільних мережах”, Проблеми телекомунікацій. – 2022. – №1 (30). – С. 3-17.

Астраханцев А.А. Г.Є. Ляшенко. “Процес керування захищеністю даних під час віддаленої біометричної автентифікації”, System research and information technologies. – 2022. – №3. – С. 71-85

Astrakhantsev A., Globa L., Sushko O., Davydiuk A. “Adjusting the parameters of machine learning algorithms to improve the accuracy of traffic classification”, Information and Telecommunication Sciences. – 2023. – P. 26-32.

Астраханцев А. Глоба Л., Цуканов С. “Класифікація мережевого трафіку методами машинного навчання”, Проблеми телекомунікацій. – 2023. – №2. – C. 3-13

Astrakhantsev A., Leliak A. “Improve mobile driving license data transfer security via BLE/Wi-Fi aware with UWB ranging”, Problemi Telekomunikacij. – 2023. – №2 (33) – С. 62-74.

Astrakhantsev A., Hryschuk I., Pedan S., Globa L. “Analysis of routing protocols characteristics in ad-hoc network”, Information and Telecommunication Sciences. – 2024. – №1 – P. 12-17.

Astrakhantsev A., Dorozhan A. “Research methods for improving noise immunity of secure data transmission”, Science Publishing Group. – №1(4), New York, USA, 2013. – pp. 28-36

Astrakhantsev A., Vovk O. “Synthesis of optimal steganographic method meeting given criteria”, Informatyka Automatyka Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska (technical and scientific journal), Lublin, Poland, 2015. – pp. 27-34

Astrakhantsev A., Shostak N., Romanko S. “Comparative analysis of effectiveness video watermarking techniques”, Global Science Center LP. – Sciences of Europe (Praha, Czech Republic) # 15-1 (15), 2017. – pp. 92-95

Інформаційні мережі зв’язку. Т. 2. Телекомунікаційні технології стаціонарних мереж зв’язку [Текст]: навч. посібник // упорядники: Безрук В.М., Бідний Ю.М., Астраханцев А.А., Колтун Ю.М. – Х.: ХНУРЕ. – 2011. – 502с

Інформаційні мережі зв’язку. Т. 4. Технології надання інформаційних послуг [Текст]: навч. посібник // упорядники: Безрук В.М., Корольов В.М., Золотарьов В.А., Астраханцев А.А. – Х.: ХНУРЕ. – 2011. – 424с.

Астраханцев А.А., Безрук В.М. Маршрутизація в мережах зв’язку [Текст]: навч. посібник з грифом МОНУ – Х.: ТОВ «Компанія СМІТ». – 2011. – 368с

Авторське право на твір №116973 від 10.03.2023: Науковий твір «Силабус навчальної дисципліни «EU5G4UA: Застосування інструментарію та фреймворків ЄС для мереж 5G для України (EU5G4UA: Application of EU toolbox and frameworks of 5G networks for Ukraine)» // Турута О.П., Турута О.В., Астраханцев А.А., Євдокименко М.О., Даніель Я.Д.

Astrakhantsev A., Globa L., Astrakhantsev O. “Computational Intelligence for Voice Call Security: Encryption and Mutual User Authentication”, Digital Ecosystems: Interconnecting Advanced Networks with AI Applications. TCSET 2024. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 1198. Springer, Cham. pp. 714-733

Astrakhantsev A., Doroghan, O., Poponin, O., Shostak, N. “Studying of stability of the information hiding methods in still images”, Modern Problems of Radio Engineering, Telecommunications and Computer Science – Proceedings of the 11th International Conference, TCSET'2012. – P. 409

Astrakhantsev A., Liashenko G., Chernikova V. “Network steganography application for remote biometrie user authentication”, Proceedings of 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies, DESSERT 2018. – pp. 326-330

Astrakhantsev A., Liashenko G. “Investigation of the influence of image quality on the work of biometric authentication methods”, 2019 IEEE International Scientific-Practical Conference: Problems of Infocommunications Science and Technology, PIC S and T 2019 – Proceedings. – pp. 543-546

Astrakhantsev A., Shcherbak A., Shcherbak O., Liashenko G. “Biometric templates noise immunity during transmission by mobile networks”, CEUR Workshop Proceedings, 2021, 2923, pp. 175–181

Astrakhantsev A., Globa L, Novogrudska R, Skulysh M, Stryzhak O. “Improving resource allocation system for 5G networks”, 2021 International Conference on Information and Digital Technologies (IDT) – 2021. – pp. 182-188

A. Astrakhantsev, L. Globa, A. Davydiuk and O. Sushko, "Feature Set Optimization for Machine Learning Traffic Classification in Mobile Networks," 2023 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), Istanbul, Turkiye, 2023, pp. 369-370

Astrakhantsev A., Globa L., Pedan S., Mysko N. “Secured method of providing hierarchical private data via a smartphone”, IEEE 6th International Conference on Information and Telecommunication Technologies and Radio Electronics – 2023. – pp.50-53

Astrakhantsev A., Globa L., Tsukanov S. “Approach to Traffic Classification in 5G Networks”, 2024 IEEE International Black Sea Conference on Communications and Networking (BlackSeaCom), Tbilisi, Georgia, 2024, pp. 332-336

Astrakhantsev A., Liashenko G. “Implementation biometric data security in remote authentication systems via network steganography”, Advances in Information and Communication Technology and Systems: Lecture Notes in Networks and Systems, Springer International Publishing 2021, 152, pp. 257–273

52. Астраханцев А.А., Вакуленко В.С. “Підвищення ефективності алгоритмів приховування інформації в нерухомих зображеннях” [рос], 1-а Міжнародна конференція «Безпека та захист інформації в інформаційних та телекомунікаційних системах». – Х.: ХНЕУ, 2008. – С. 27-28

53. Астраханцев А.А., Бондар І.В. “Конфіденційність і захист в мережах стандарту GSM. Пакетна передача даних в з розробкою механізмів захисту трафіка” [рос], 1-а Міжнародна конференція «Безпека та захист інформації в інформаційних та телекомунікаційних системах». – Х.: ХНЕУ, 2008. – С. 20-21

Астраханцев А.А., Катюшина О.Р. ”Підвищення стійкості алгоритмів захисту мови в мережах мобільного зв’язку” [рос], 13-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2009. Т.2 – С. 62.

Астраханцев А.А., Варич В.В. “Керування трафіком і забезпечення якості обслуговування в IP-мережах” [рос], 13-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2009. Т.1 – С. 197

Астраханцев А.А., Вакуленко В.С. “Дослідження методів підвищення надійності стеганосистем” [рос], 13-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2009. Т.2 – С. 60.

Астраханцев А.А., Гулякова Т.Б. “Аналіз якості мови в корпоративних мережах супутникового зв’язку” [рос], 13-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2009. Т.1 – С. 194

Астраханцев А.А., Бєлікова І.В. “Дослідження захищеності електронних платежів в корпоративних мережах” [рос], 14-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 225

Астраханцев А.А., Краснянський В.В. “Аналіз характеристик корпоративних супутникових мереж зв’язку” [рос], 14-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 228

Астраханцев А.А., Копитова М.О. “Аналіз якості та захищеності мови в мережі IP-телефонії”, 14-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті».– Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 244

Астраханцев А.А., Кузнєцова Є.О. “Дослідження характеристик стеганографічних систем передачі інформації”, 14-й Міжнародний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 192

Астраханцев А.А., Лесковець Л.І. “Застосування ймовірнісного підходу для побудови систем захисту інформації в мережах зв’язку”, 14-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 200

Астраханцев А.А., Шостак О.В. “Дослідження методів забезпечення якості у IP-мережах”, 14-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті».– Х.: ХНУРЕ. – 2010. Т.1 – С. 209

Астраханцев А.А., Афанасьєвський Ю.В. “Аналіз характеристик систем електронної ідентифікації на основі систем RFID” [рос], 15-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2011. Т.4 – С. 140.

Астраханцев А.А., Войтюк А.А. “Дослідження завадозахищеності та ефективності в бездротових мережах з OFDM модуляцією”, 15-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2011. Т.4 – С. 158

Астраханцев А.А., Вовк О.О. “Дослідження стійкості цифрових водяних знаків у відеофайлах і зображеннях”, 15-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2011. Т.4 – С. 156.

Астраханцев А.А., Шостак О.В. “Аналіз методів керування трафіком у мультисервісній мережі”, 15-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті».– Х.: ХНУРЕ. – 2011. Т.4 – С. 208

Астраханцев А.А., Дорожан А.В. “Дослідження стійкості стеганосистем” [рос], Інфокомунікації – сучасність та майбутнє: матеріали першої міжнар. наук.-пр. конф. молодих вчених. – Одеса: ОНАЗ. – 2011. – Ч.1, C.118-120

Астраханцев А.А., Войтюк А.А. “Дослідження завадостійкості алгоритмів модуляції OFDM та DMT”, Інфокомунікації – сучасність та майбутнє: матеріали першої міжнар. наук.-пр. конф. молодих вчених. – Одеса: ОНАЗ. – 2011. – Ч.1, C.109-111

Астраханцев А.А., Вовк О.О. “Дослідження та порівняльна характеристика методів вбудовування інформації для прихованої передачі у мережах зв’язку”, Інфокомунікації – сучасність та майбутнє: матеріали першої міжнар. наук.-пр. конф. молодих вчених. – Одеса: ОНАЗ. – 2011. – Ч.1, C.105-108

Астраханцев А.А., Романько С.В., Шостак Н.В. “Дослідження стійкості до атак алгоритмів захисту авторських прав на відеопродукцію”, Міжнародна науково-практична конференція «Проблеми і перспективи розвитку IT- індустрії». – Х. – 2017. – С. 64

Астраханцев А.А., Щирова Ю.А. “Багатокритеріальний аналіз ефективності систем автентифікації користувача”, 21-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2017. – Т.4 – С. 136-137

Астраханцев А.А., Жмакіна В.В. “Порівняльний аналіз протоколів мультикаст доставки контенту в мережі IPTV”, 21-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2017. – Т.4 – С. 155-156

Астраханцев А.А., Чернікова В.Г., Стрілець А.М. “Дослідження характеристик системи біометричної ідентифікації по радужній оболонці ока”, 21-й Міжнародний Молодіжний Форум «Радіоелектроніка та молодь в ХХІ столітті». – Х.: ХНУРЕ. – 2017. – Т.4 – С. 44-45

Астраханцев А.А., Форостянко К.Ю. “Efficiency of user authentication methods in mobile networks”, 17-а міжнародна науково-технічна конференція "Перспективи телекомунікацій". – К.: НТУ КПІ. – 2023. – рp. 229-232

Астраханцев А.А., Сушко О.В. Study of the efficiency of machine learning algorithms for traffic classification in mobile networks, 17-а міжнародна науково-технічна конференція "Перспективи телекомунікацій". – К.: НТУ КПІ. – 2023. – pр. 232-235

Файли

Схожі дисертації