2. Головна
  3. АРХІВ НОМЕРІВ
  4. 2025 рік
  5. Том 47, № 4 (2025)
  6. c. 113-125

Модель аналізу цифрових слідів у захищених інформаційно-освітніх системах

В.В. Шкарупило 1,2, д-р техн. наук, М.В. Лахно 2, аспірант
1 Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
Україна, 03164, м. Київ, вул. Олега Мудрака, 15
Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.
2 Національний університет біоресурсів і природокористування України
Україна, 03041, м. Київ, вул. Героїв Оборони, 15

Èlektron. model. 2025, 47(4):113-125

https://doi.org/10.15407/emodel.47.04.113

АНОТАЦІЯ

Запропоновано модель аналізу цифрових слідів користувачів в інформаційно-освітніх системах закладів вищої освіти з метою підвищення рівня інформаційної безпеки.

Розроблена модель базується на поєднанні кластеризації поведінкових профілів, ймо­вірнісного моделювання на основі мереж Байєса та алгоритмів машинного навчання для прогнозування рівня ризиків. Новизна моделі полягає в інтеграції цих складових у єдину багаторівневу структуру, яка забезпечує контекстно-залежну динамічну оцінку ризику та підтримку прийняття рішень стосовно безпечного доступу до цифрових ресурсів зак­ладів вищої освіти. На відміну від відомих рішень, запропонована модель дає змогу вра­ховувати гетерогенність поведінки користувачів, виявляти приховані залежності між діями та безпековими подіями, а також адаптуватися до змін у поведінкових шаблонах.

Проведено формалізацію фундаментальних етапів опрацювання цифрових слідів, по­будовано схему функціонування моделі та визначено підходи до комбінованого обчис­лення інтегрованого рівня ризику на основі ймовірнісного та емпіричного аналізів.

Отримані результати можуть бути використані як методологічна та технологічна ос­нова для розроблення систем підтримки інформаційної безпеки у закладах вищої освіти.

КЛЮЧОВІ СЛОВА:

інформаційна безпека, цифрові сліди, інформаційно-освітня сис­тема, мережа Байєса, кластеризація поведінки, машинне навчання, оцінка рівня ризику, модель, поведінковий аналіз, кіберзагроза.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  1. Breen R., Lindsay R., Jenkins A., Smith P. The role of information and communication technologies in a university learning environment. Studies in Higher Education, 2001, Vol. 26, No. 1. P. 95—114. DOI: https://doi.org/10.1080/03075070123233 (date of access: 02.05.2025).
  2. Tursunalievich A.Z., Rahmat A. Challenges in developing a digital educational environment. Aksara: Jurnal Ilmu Pendidikan Nonformal, 2021, Vol. 7, No. 2. P. 247—254. DOI: http://dx.doi.org/10.37905/aksara.7.2.247-254.2021 (date of access: 20.06.2025).
  3. Semerikov S.O. Teaching WebAR development with integrated machine learning: a methodology for immersive and intelligent educational experiences. Educational Dimension, 2024, Vol. 10. P. 198—234. DOI: https://doi.org/10.55056/ed.660 (date of access: 25.06.2025).
  4. Antoniou P.E., Dafli E., Arfaras G., Bamidis P.D. Versatile mixed reality medical educational spaces; requirement analysis from expert users. Personal and Ubiquitous Computing, 2017, Vol. 21. P. 1015—1024. DOI: https://doi.org/10.1007/s00779-017-1074-5 (date of access: 26.06.2025).
  5. Buitrago-Ropero M.E., Ramírez-Montoya M.S., Laverde, A.C. Digital footprints (2005–2019): a systematic mapping of studies in education. Interactive Learning Environments, 2023, Vol. 31, No. 2. Р. 876—889. DOI: https://doi.org/10.1080/10494820.2020.1814821 (date of access: 18.05.2025).
  6. Lakhno V., Kurbaiyazov N., Lakhno M., Kryvoruchko O., Desiatko A., Tsiutsiura S., Tsiutsiura M. Analysis of digital footprints associated with cybersecurity behavior patterns of users of university information and education systems. International Journal of Electronics and Telecommunications, 2024, Vol. 70, No. 3 P. 673—682. DOI: https://doi.org/ 10.24425/ijet.2024.149596 (date of access: 18.05.2025).
  7. Haque M.A., Ahmad S., John A., Mishra K., Mishra B.K., Kumar K., Nazeer J. Cybersecurity in universities: an evaluation model. SN Computer Science, 2023, Vol. 4, No 5. DOI: https://doi.org/10.1007/s42979-023-01984-x (date of access: 21.05.2025).
  8. Golbeck J., Robles C., Turner K. Predicting personality with social media. Proc. CHI'11 extended abstracts on human factors in computing systems, Vancouver, BC, Canada, May 7—12, 2011, P. 253—262. DOI: https://doi.org/10.1145/1979742.1979614 (date of access: 21.05.2025).
  9. Ketipov R., Schnalle R., Doukovska L., Dehez D. Managing cybersecurity: digital footprint threats. Cybernetics and Information Technologies, 2024, Vol. 24, No 3. P. 151—162. DOI: https://doi.org/10.2478/cait-2024-0030 (date of access: 21.06.2025).
  10. Valanarasu M.R. Comparative analysis for personality prediction by digital footprints in social media. Journal of Information Technology, 2021, Vol. 3, No 2. P. 77—91. DOI: https://doi.org/10.36548/jitdw.2021.2.002 (date of access: 23.06.2025).
  11. Yilmaz R., Yalman Y. A comparative analysis of university information systems within the scope of the information security risks. TEM Journal, 2016, Vol. 5, No. 2. P. 180—191. DOI: https://doi.org/10.18421/TEM52-10 (date of access: 23.06.2025).
  12. Prykhodko A. The environmental footprint of e-commerce in modern conditions. Visnyk of Sumy State University. Economy Series, 2024, Vol. 1. P. 52—59. DOI: https://doi.org/10.21272/1817-9215.2024.1-05 (date of access: 24.06.2025).
  13. Hermosilla M., Ni J., Wang H., Zhang J. Leveraging the E-commerce footprint for the surveillance of healthcare utilization. Health Care Management Science, 2023, Vol. 26, No. 4, P. 604—625. DOI: https://doi.org/10.1007/s10729-023-09645-4 (date of access: 23.09.2024).
  14. Skorupka A. Detecting anomalies in graph networks on digital markets. PLoS ONE, 2024, Vol. 19, No. 12. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0315849 (date of access: 23.09.2024).
  15. López Baeza J., Bley J., Hartkopf K., Niggemann M., Arias J., Wiedenhöfer A. Evaluating cultural impact in discursive space through digital footprints. Sustainability, 2021, Vol. 13, No. 7. DOI: https://doi.org/10.3390/su13074043 (date of access: 23.09.2024).
  16. Ketipov R., Doukovska L., Kotsarova E., Dukovski A. Enhancing user experience in E-learning through incorporation of personality traits. Proc. 2024 IEEE 12th International Conference on Intelligent Systems (IS), Varna, Bulgaria, 09 October 2024, P. 1—8. DOI: https://doi.org/10.1109/IS61756.2024.10705277 (date of access: 23.09.2024).
  17. Чукалов К.Е., Жмуровська К.Р., Товстик В.О., Цуркан І.О., Онищенко Ю.М. Використання комп'ютерної криміналістики для ефективного розслідування кібербзлочинів. Proc. 24th International scientific and practical conference “Technologies of scientists and implementation of modern methods”, Copenhagen, Denmark, June 18—21, 2024, С. 420—423. URL: https://isg-konf.com/wp-content/uploads/2024/06/TECHNOLOGIES-OF-SCIENTISTS-AND-IMPLEMENTATION-OF-MODERN-METHODS.pdf (date of access: 26.06.2025).
  18. Ahmed I. Computational social science and information systems: analyzing digital footprints in society. Multidisciplinary Research in Computing Information Systems, 2021, Vol. 1, No. 4. P. 204—213.

ШКАРУПИЛО Вадим Вікторович, д-р техн. наук, доцент, пров. наук. співробітник відділу математичного та комп’ютерного моделювання Інституту проблем моделю­ван­ня в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, професор кафедри комп’ютерних систем, мереж та кібербезпеки Національного університет біоресурсів і природоко­рис­тування України. У 2010 р. закінчив Запорізький національний технічний університет. Область наукових досліджень — застосування формальних методів і засобів у процесі розроблення систем критичного призначення; методи і засоби забезпечення резилієнт­ності у галузі енергетики.

ЛАХНО Мирослав Валерійович, аспірант кафедри комп’ютерних систем, мереж та кібербезпеки Національного університету біоресурсів і природокористування України. У 2023 р. закінчив Національний університет біоресурсів і природокористування України. Область наукових досліджень — методи і засоби забезпечення безпеки інформаційних сис­тем; методи і засоби моделювання при вирішенні задач безпеки інформаційних систем.

Повний текст: PDF