МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ТА АЛГОРИТМИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ДАНИХ В РОЗПОДІЛЕНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ

Ключові слова: інформаційні системи, криптоалгоритми; шифрування даних; автентифікація; управління доступом

Анотація

В сучасних умовах інформаційні мережі та центри обробки і передачі даних є визначальним фактором ефективного функціонування систем управління державними інституціями, фінансовими і промисловими організаціями, підприємствами енергетичного сектору і зв’язку, транспортною та логістичною інфраструктурою. Відповідно збільшення чисельності таких центрів і кількості різних ліній зв’язку між ними значно підвищує ризики несанкціонованого доступу до конфіденційної інформації, забезпечення безпеки та цілісності даних. Тому дослідження проблеми інформаційної безпеки має важливе значення для упередження та протидії фішінговим атакам, яким постійно піддаються як окремі мережі підприємств, так і національні мережі в цілому. У роботі проведено аналіз математичних моделей, які описують процес захисту інформації за допомогою криптографічних алгоритмів шифрування даних. Розглянуто питання практичного застосування алгоритмів заданої підстановки, шифру Віженера та потокових шифрів, що самосихронізуються. Для підвищення стійкості шифротексту запропоновано модифікацію алгоритму Віженера з використанням окремих уніфікованих таблиць алфавітів для тексту і ключа шифрування/дешифрування. Розроблено рекомендації щодо застосування розглянутих криптоалгоритмів для забезпечення ефективного захисту інформаційних систем від навмисного чи випадкового втручання. Для підвищення ефективності застосування криптоалгоритмів вказано на доцільність комплексного застосування методів симетричного і асиметричного шифрування для використання їх позитивних якостей, таких як швидкість обробки секретних ключів та безпеки їх передачі. Визначені перспективні напрями розвитку систем інформаційної безпеки з використанням криптографічних алгоритмів.

Посилання

1. Остроухов В. В., Присяжнюк М. М., Фармагей О. І., Чеховська М. М. та ін. Інформаційна безпека: підручник. Київ : В-во Ліра. К, 2021. 412 с.
2. Stallings W. Effective Cybersecurity: A Guide to Using Best Practices and Standards. Addison-Wesley, 2019. 800 p.
3. Салієва О., Карпінець В., Грицак А., Павловський П., Бондаренко І. Підвищення стійкості криптографічних алгоритмів у багатокористувацьких WEB-ресурсах на основі генераторів випадкових чисел, що враховують ентропію поведінки користувача. Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. 2023. В. 1. С. 167–173.
4. Машталяр Я. Русланівна., Козачок В. А., Бржевська З. М. Богданов О. М. Дослідження розвитку та інновації кіберзахисту на об’єктах критичної інфраструктури. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2023. № 2(22). С. 156–167.
5. Плєхова Г. А., Костікова М. В. Актуальні проблеми інформаційної безпеки. Моделювання та інформаційні технології в науці, техніці, кібербезпеці та освіті : мат. Всеукр. наук.-практ. Internet-конф. Харків : ХНАДУ. 2022. С. 68–73.
6. Фурсов І. І., Шматко О. В. Аналіз статистичних показників дисперсії, асиметрії та ексцесу при визначенні порушень інформаційної безпеки кіберфізичних систем вітрових генераторів. Radioelectronic and Computer Systems. 2021, №. 4(100). С. 132–144.
7. Бачинський Р. В., Купецький А. В. Система криптографічного захисту bluetooth зв’язку між пристроєм інтернету речей та мобільним обчислювальним пристроєм. Серія: Інформаційні системи та мережі. Вісник НУ «Львівська політехніка». 2018. № 887. С. 18–24.
8. Черненко Р. М., Рябчун О. П., Ворохоб М. В., Аносов А. О., Козачок В. А. Підвищення рівня захищеності систем мережі інтернету речей за рахунок шифрування даних на пристроях з обмеженими обчислювальними ресурсами. Кібербезпека: освіта, наука, техніка. 2021. № 3(11). С. 124–135.
9. Pasichnyk V., Pasichnyk A. Methods and algorithms for increasing reliability and level security of corporate telecommunications networks. Математичне моделювання. К. : ДДТУ. 2025. № 2(53). С. 30–37.
Опубліковано
2026-01-27
Як цитувати
Пасічник, В. А., Пасічник, А. М., & Рябенко, В. І. (2026). МАТЕМАТИЧНІ МОДЕЛІ ТА АЛГОРИТМИ КРИПТОГРАФІЧНОГО ЗАХИСТУ ДАНИХ В РОЗПОДІЛЕНИХ ІНФОРМАЦІЙНИХ СИСТЕМАХ. Системи та технології, 71(1), 21-27. https://doi.org/10.32782/2521-6643-2026-1-71.3
Розділ
ПРИКЛАДНА МАТЕМАТИКА