Информационно-управляющие системы

Повышение точности стеганоанализа за счет дополнительной модификации контейнеров

Роман Александрович Солодуха — Thu, 27 Jun 2024 14:21:47 +0000

Введение: большинство стеганоаналитических алгоритмов используют стеганографический контейнер в исходном виде, пытаясь найти следы произведенного ранее воздействия. В то же время в случае атаки на основании известного стеганоалгоритма/стеганопрограммы, располагая даже модифицированным контейнером, аналитик может наблюдать закономерности в характере изменений контейнера при стегановложениях различного размера. Цель: сформировать векторы признаков на базе известного стеганоалгоритма и дополнительных вложений для выявления стеганографии в пространственной области изображений. Результаты: с помощью эмулятора показаны расхождения в корреляции значений стеганоалгоритма Triples analysis и глубины искажения контейнера. Разработан вектор признаков для выявления стеганографии пространственной области изображения, его эффективность подтверждена численным экспериментом с использованием регрессионной модели машинного обучения в среде MatLab. Для обеспечения воспроизводимости эксперимента датасеты и программный код представлены в Kaggle. На основе экспериментальных данных рассчитаны базовые метрики результативности машинного обучения. Подтверждено наличие статистических закономерностей отклика контейнера на дополнительные вложения, получены зависимости точности стеганоанализа от размера вектора признаков. Практическая значимость: на примере алгоритмов Bit Plane Complexity Segmentation и Least Significant Bits показана зависимость ошибки регрессии для векторов признаков различного размера. С помощью полученных оценок аналитик может варьировать точность/размер векторов признаков в зависимости от доступных вычислительных мощностей и размера обучающего множества.

Управление характеристиками систем массового обслуживания через сдвиг законов распределений в виде вероятностных смесей

Вениамин Николаевич Тарасов, Надежда Федоровна Бахарева — Thu, 27 Jun 2024 14:21:47 +0000

Введение: необходимость минимизации времени ожидания в очереди и объемов буферов хранения данных в перспективных системах передачи данных остается актуальной и требует постоянной доработки. Цель: расширение класса систем массового обслуживания как систем с подвергнутыми операции сдвига законами распределений в виде вероятностных смесей для решения поставленной проблемы. Методы: метод спектрального решения интегрального уравнения Линдли на основе теории преобразования Лапласа. Результаты: разработаны численно-аналитическая и имитационная модели для двух различных систем с гиперэкспоненциальным и гиперэрланговским входными распределениями. Выявлено, что сдвиг законов распределений вправо уменьшает коэффициенты вариаций, а они вносят основной вклад в формирование величины среднего времени ожидания требований в очереди. Тогда в системах со сдвинутыми распределениями время ожидания уменьшится многократно в зависимости от величины параметра сдвига. Учитывая функциональную зависимость основных критериев эффективности систем от среднего времени ожидания по формулам Литтла, убеждаемся в возможности их регулирования с помощью параметра временного сдвига. Это позволит контролировать основные характеристики реальных систем передачи данных, что важно для теории и практики проектирования таких систем. Практическая значимость: полученные результаты представляют большой интерес для теории и практики передачи данных, позволяя регулировать основные параметры систем передачи данных. Обсуждение: для развития проведенных исследований важны результаты внедрения предложенного подхода в теорию и практику передачи данных. Для этого необходимо получить результаты работы экспериментального программно-аппаратного комплекса для подтверждения данных численно-аналитических и имитационных моделей.

Модель реплицируемой системы хранения данных с использованием среднего возраста информации в качестве показателя актуальности данных

Thu, 27 Jun 2024 14:21:47 +0000

Введение: актуальной задачей для реплицируемых систем хранения данных на основе ведущих и ведомых узлов является обеспечение баланса согласованности и доступности. Общепринятого количественного показателя, характеризующего такой баланс, не существует, однако при достижении баланса обеспечивается актуальность данных, которую количественно можно оценить с помощью среднего возраста информации. Цель: предложить модель, которая отражает основные особенности реплицируемых систем хранения данных и позволяет сформулировать и решить задачу минимизации возраста информации за счёт распределения узлов системы на ведущие и ведомые. Результаты: предложена модель реплицируемой системы хранения данных на основе ведущих и ведомых узлов с использованием среднего возраста информации в качестве показателя актуальности данных. В рамках предложенной модели сформулирована оптимизационная задача по распределению узлов на ведомые и ведущие, при котором минимизируется средний возраст информации с учётом показателей надёжности доставки данных при перезаписи уже имеющегося фрагмента данных в хранилище. Получено приближённое решение данной оптимизационной задачи. Практическая значимость: предложенная модель отражает общие особенности реплицируемых систем хранения данных и может быть использована в реальных системах при решении задачи соблюдения баланса согласованности и доступности. Обсуждение: ключевой особенностью предложенной модели является допущение о независимости события успешной доставки обновления данных для разных ведомых узлов. Если эти события будут зависимыми, то можно высказать гипотезу, что решение рассмотренной оптимизационной задачи будет не точным значением, а оценкой снизу для среднего возраста информации. Подтверждение или опровержение данной гипотезы является предметом для дальнейших исследований.

Распределенный протокол генерации псевдослучайных чисел на основе алгоритма проверяемой случайной функции

Thu, 27 Jun 2024 14:21:47 +0000

Введение: Проверяемая случайная функция (англ. verifiable random function) – одно из наиболее успешных решений для генерации случайных чисел в области безопасности смарт-контрактов. Сегодняшние централизованные решения, основанные на этом алгоритме, не предоставляют достаточной прозрачности для участников-клиентов системы генерации, что вызывает достаточное беспокойство по поводу безопасности. Разработка более открытого и защищенного протокола генерации псевдослучайных значений представляет значительный интерес для повышения безопасности сматр-контрактов. Цель: разработать протокол работы системы на основе проверяемой псевдослучайной функции для децентрализованной блокчейн системы с достаточным уровнем защиты данных от фальсификации. Результаты: для решения проблемы подделки начального входного значения был предложен подход, основанный на замене классической централизованной системы на основе единичного оракула на децентрализованную. Для обеспечения безопасности функционирования была разработана система формирования общего распределенного секретного ключа, а также методы генерации псевдослучайных значений на основе полученного секрета. Данный метод реализован с использованием алгоритма обмена ключами без участия дилера. Работа протокола описана в контексте абстрактной Ethereum-подобной блокчейн модели, с изначальным использованием узлов PoA (англ. proof of activity – доказательство активности) для повышения доступности и удобства использования обычными пользователями. Практическая значимость: разработанный метод предоставляет эффективное решение для защиты системы от подделки входного значения, формируемого смарт-контрактом. Благодаря введению системы разделения секретов без дилера и возможности цикличности раундов регистрации участников повышается безопасность, гибкость и масштабируемость системы.

Сведения об авторах

. . — Thu, 27 Jun 2024 14:21:47 +0000