https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5666 Wed, 24 Jun 2026 04:30:39 GMT 2026-06-24T04:30:39Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5672 Title: Algorithms and simulation model for the synchronisation subsystem of the noise-resilient communication system based on permutations Authors: Faure, Emil; Skutskyi, Artem; Lavdanskyi, Artem; Фауре, Еміль Віталійович; Скуцький, Артем Борисович; Лавданський, Артем Олександрович Abstract: In modern data transmission systems, one of the key tasks is to ensure the reliability of communication in conditions of noise. This is especially relevant for channels with high bit error rate, in particular, for radio communication channels with intense natural or artificial noise, which limits the use of traditional error correction methods. The purpose of this work was to develop algorithms for communication using code words of non-separable factorial code, which implies the representation of code words in the form of permutations using simplex binary symmetric communication channel with high bit error probability. To build these algorithms, the method of frame synchronisation of non-separable factorial code, which uses majority and correlation processing of fragments received from communication channel, was taken as a basis. Methods and algorithms for noise-resilient transmission of permutations in communication channels with high bit error probability were investigated. A general scheme of the protocol for organisation of simplex communication was developed. An algorithm for detecting false synchronisations under conditions of high noise level in communication channel was proposed. The effectiveness of the protocol for synchronisation of code words of factorial code was studied, advantages of the used approach were identified and presented. A simulation model of the communication system using a simplex binary symmetric communication channel and the possibility of setting the bit error value in it was developed. The structure of the simulation model and the algorithms of its component blocks were presented. Synchronisation parameters were calculated for bit error probability of 0.4, simulation results based on 10,000 tests were presented, which made it possible to experimentally determine synchronisation algorithm parameters. Simulation modelling was performed and the accuracy of determining the boundaries of synchronisation blocks was estimated based on bit error probability in the range from 0.1 to 0.4. An approach was proposed to reduce the error when determining the boundaries of permutations. The obtained results indicate the effectiveness of the proposed solutions, the consistency of theoretical and practical indicators of the synchronisation subsystem, as well as the possibility of using the developed algorithms to implement a three-pass cryptographic protocol based on permutations.; У сучасних системах передавання даних однією з ключових задач є забезпечення надійності комунікації в умовах завад. Це є особливо актуальним для каналів із високою ймовірністю бітових помилок, зокрема, для каналів радіозв’язку з інтенсивними природними чи штучними шумами, що обмежує використання традиційних методів корекції помилок. Метою цієї роботи була розробка алгоритмів інформаційного обміну кодовими словами нероздільного факторіального коду, що передбачає представлення кодових слів у вигляді перестановок, симплексним двійковим симетричним каналом зв’язку з високою імовірністю бітової помилки. Для побудови цих алгоритмів за основу взято метод циклової синхронізації нероздільного факторіального коду, який використовує мажоритарну та кореляційну обробку прийнятих з каналу зв’язку фрагментів. Досліджено методи та алгоритми завадостійкого передавання перестановок у каналах зв’язку з високою ймовірністю бітової помилки. Розроблено загальну схему протоколу організації симплексного інформаційного обміну. Запропоновано алгоритм детектування хибних синхронізацій для умов високого рівня шуму в каналі зв’язку. Досліджено ефективність протоколу синхронізації кодових слів факторіального коду, виявлено та представлено переваги використаного підходу. Розроблено імітаційну модель системи інформаційного обміну симплексним двійковим симетричним каналом зв’язку та можливістю задання значення бітової помилки в ньому. Наведено структуру імітаційної моделі та алгоритми роботи її складових блоків. Виконано розрахунок параметрів синхронізації для ймовірності бітової помилки 0,4, представлено результати моделювання за 10 000 випробувань, що дозволило експериментальним шляхом визначити параметри алгоритму синхронізації. Виконано імітаційне моделювання та отримано оцінку точності визначення меж блоків синхронізації за ймовірності бітової помилки в діапазоні від 0,1 до 0,4. Запропоновано підхід, що дозволяє зменшити похибку під час визначення меж перестановок. Отримані результати свідчать про ефективність запропонованих рішень, узгодженість теоретичних і практичних показників роботи підсистеми синхронізації, а також про можливість використання розроблених алгоритмів для реалізації трьохетапного криптографічного протоколу на основі перестановок. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5672 2024-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5671 Title: Improving cybersecurity with artificial intelligence Authors: Zaplatynskyi, Nazar; Lub, Pavlo; Zaporozhtsev, Serhiy; Заплатинський, Назар; Луб, Павло; Запорожцев, Сергій Abstract: The study aimed to explore the possibilities of using artificial intelligence to improve cybersecurity systems in the context of increasing complexity and frequency of cyber threats. Analysis of the effectiveness of integrating machine and deep learning methods into the processes of detecting, assessing and neutralisation threats, as well as identification of the strengths and weaknesses of such approaches, were emphasised. The study substantiated the need to combine the technological capabilities of artificial intelligence with expert human experience to ensure comprehensive and adaptive protection of information systems. The study examined the potential application of artificial intelligence to improve cybersecurity systems, given the growing threats and complexity of modern cybercrime. The impact of machine learning and deep learning technologies on improving the effectiveness of traditional methods of protecting information systems was analysed. The study noted that despite the unchanged basic motivations of cybercriminals, their methods were becoming more sophisticated, which required new approaches to detecting and neutralising threats. The use of artificial intelligence was defined as one of the most promising areas of cybersecurity development, as it allows for the automation of risk assessment and incident response processes, reducing response times and increasing overall security efficiency. Particular attention was devoted to an analysis of the strengths and weaknesses of artificial intelligence in the context of cybersecurity. The necessity of integrating artificial intelligence with human intuition and experience was substantiated, as the combination of these components proved to be the most effective approach to ensuring comprehensive security. In addition, the potential risks and concerns associated with the use of artificial intelligence in cybersecurity were explored. The study concluded that a holistic approach that considers both technical and social aspects is needed to increase the maturity of cybersecurity systems. The importance of socially responsible use of artificial intelligence was emphasised to minimise potential threats and ensure the resilience of cyber systems to new challenges. The practical value of the study is to develop recommendations for the introduction of artificial intelligence into existing cybersecurity systems, which allows them to increase their resilience to new and complex cyber threats, as well as to identify potential risks and shortcomings in existing approaches to information security.; Метою дослідження було вивчення можливостей застосування штучного інтелекту для вдосконалення систем кібербезпеки в умовах зростання складності та частоти кіберзагроз. Особлива увага приділялася аналізу ефективності інтеграції методів машинного та глибинного навчання в процеси виявлення, оцінки та нейтралізації загроз, а також визначенню сильних та слабких сторін таких підходів. Дослідження було спрямоване на обґрунтування необхідності поєднання технологічних можливостей штучного інтелекту з експертним людським досвідом для забезпечення комплексного та адаптивного захисту інформаційних систем. У дослідженні розглядалися потенційні можливості застосування штучного інтелекту для вдосконалення систем кібербезпеки, враховуючи зростаючі загрози та складність сучасних кіберзлочинів. Аналізувався вплив технологій машинного навчання та глибинного навчання на підвищення ефективності традиційних методів захисту інформаційних систем. Відзначалося, що незважаючи на незмінність основних мотивів кіберзлочинців, їхні методи ставали дедалі витонченішими, що вимагало від захисників нових підходів до виявлення та нейтралізації загроз. Використання штучного інтелекту розглядалося як один з найперспективніших напрямків розвитку кібербезпеки, оскільки це дозволяє автоматизувати процеси оцінки ризиків та реагування на інциденти, знижуючи час реагування та підвищуючи загальну ефективність захисту. Особлива увага приділялася аналізу сильних і слабких сторін штучного інтелекту в контексті кібербезпеки. Обґрунтовувалася необхідність інтеграції штучного інтелекту з людською інтуїцією та досвідом, оскільки поєднання цих компонентів виявилося найефективнішим підходом для забезпечення комплексної безпеки. Окрім того, досліджувалися потенційні ризики та занепокоєння, пов’язані з використанням штучного інтелекту в кібербезпеці. Було зроблено висновок, що для підвищення зрілості систем кібербезпеки необхідний цілісний підхід, який враховує як технічні, так і соціальні аспекти. Наголошувалося на важливості соціально відповідального використання штучного інтелекту, щоб мінімізувати потенційні загрози та забезпечити стійкість кіберсистем до нових викликів. Практична цінність дослідження полягає в розробці рекомендацій щодо впровадження штучного інтелекту в існуючі системи кібербезпеки, що дозволяє підвищити їх стійкість до нових та складних кіберзагроз, а також виявляти потенційні ризики та недоліки в існуючих підходах до забезпечення інформаційної безпеки. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5671 2024-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5670 Title: Integration of blockchain technologies into cybersecurity systems for critical infrastructure facilities: Prospects and challenges Authors: Danchuk, Viktor; Danchuk, Mariia Abstract: The purpose of the study was to analyse the potential and main problems of integrating blockchain technologies into the processes of ensuring cybersecurity of critical infrastructure facilities in Ukraine. As part of the work, the potential of blockchain technologies in improving the security of critical infrastructures was analysed, the existing challenges of scaling and performance of such systems were assessed, and the possibilities of international cooperation for implementing innovative solutions in the field of cybersecurity were explored. The paper provided a comprehensive analysis of the prospects for integrating blockchain technologies into cybersecurity systems for critical infrastructure facilities. To ensure the relevance of the study, the technical features of the blockchain, such as consensus mechanisms, data distribution models, and cryptographic methods, were considered. It was found that blockchain technologies provide increased transparency, resistance to cyber threats, and optimisation of access control to critical data. At the same time, the main challenges remain low scalability of systems, limited transaction speed, and high energy costs, which complicates their large-scale implementation. The study also showed that there is a need to adapt regulatory requirements to improve the efficiency of blockchain integration into infrastructure facilities. The study demonstrated the significant potential of blockchain technologies as one of the key components in building sustainable cybersecurity systems. The conclusions of the paper emphasise the need for an interdisciplinary approach to the implementation of technologies, including technical, economic, and regulatory aspects, to increase the level of security of critical infrastructure facilities in the context of growing cyber threats. In addition, the paper highlights the importance of international cooperation, which will combine resources and expertise to create more effective and innovative solutions in the field of cybersecurity.; Дослідження було спрямоване на аналіз потенціалу та основних проблем інтеграції блокчейнтехнологій у процеси забезпечення кібербезпеки об’єктів критичної інфраструктури в Україні. У рамках роботи здійснювалися аналіз потенціалу блокчейн-технологій у підвищенні рівня захищеності критичних інфраструктур, оцінка існуючих викликів масштабування та продуктивності таких систем, а також вивчення можливостей міжнародної співпраці для впровадження інноваційних рішень у сфері кібербезпеки. У роботі проведено всебічний аналіз перспектив інтеграції блокчейн-технологій у системи забезпечення кібербезпеки для об’єктів критичної інфраструктури. Для забезпечення релевантності дослідження враховувалися технічні особливості блокчейну, такі як механізми консенсусу, моделі розподілу даних та криптографічні методи. Було виявлено, що блокчейн-технології забезпечують підвищення рівня прозорості, стійкості до кіберзагроз та оптимізацію управління доступом до критичних даних. Водночас основними викликами залишаються низька масштабованість систем, обмежена швидкість транзакцій і високі енергетичні витрати, що ускладнює їх широкомасштабне впровадження. Дослідження також показало, що існує потреба в адаптації регуляторних вимог для підвищення ефективності інтеграції блокчейну в інфраструктурні об’єкти. Дослідження продемонструвало значний потенціал блокчейн-технологій як одного з ключових компонентів у побудові стійких кібербезпекових систем. Висновки роботи акцентують на необхідності міждисциплінарного підходу до впровадження технологій, що включає технічні, економічні та регуляторні аспекти, для підвищення рівня захищеності об’єктів критичної інфраструктури в умовах зростання кіберзагроз. Крім того, у роботі підкреслено важливість міжнародної співпраці, яка дозволить об’єднати ресурси та експертизу для створення більш ефективних та інноваційних рішень у сфері кібербезпеки. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5670 2024-01-01T00:00:00Z https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5669 Title: Microservices architecture for ERP systems Authors: Slivka, Serhii; Слівка, Сергій Abstract: Traditional enterprise resource planning (ERP) systems built on the principle of monolithic architecture are becoming less and less effective in a modern business environment. The growing complexity of production processes, the increase in data volumes and the need to adapt quickly to changes pose significant challenges for such systems. The study aimed to analyse and develop methods for transitioning from a monolithic architecture to a microservice architecture in ERP systems to ensure their scalability, flexibility and security. A comprehensive analysis of the clientserver architecture of ERP systems and their main components, including relational databases and structured query language (SQL) queries, was conducted. The principles of functions and procedures, interaction between tables, and query creation in systems with many users were investigated. The study also addressed modern strategies for decomposing monolithic systems into microservices, including methods of data synchronisation and component management. Security aspects and risks of transition to microservice architecture were emphasised. Approaches to the transformation of ERP systems based on microservice architecture were developed, which reduces management complexity, increases productivity and reduces risks in business processes. Mechanisms for effective synchronised data exchange between components and ensuring their reliability were proposed. The study determined that microservice architecture enables independent scaling of individual system elements, increasing fault tolerance and performance under high loads. Common issues, including incorrect balances and errors in reports, were investigated and resolved. The developed approaches can be used to modernise ERP systems of large enterprises, especially in the manufacturing sector, where high performance and accuracy of data processing are important.; Традиційні системи управління ресурсами підприємства (ERP), побудовані за принципом монолітної архітектури, стають все менш ефективними в сучасному бізнес-середовищі. Зростаюча складність виробничих процесів, збільшення обсягів даних та необхідність швидкої адаптації до змін створюють значні виклики для таких систем. Метою дослідження були аналіз та розробка методів переходу від монолітної архітектури до мікросервісної в ERP-системах для забезпечення їх масштабованості, гнучкості та безпеки. Проведено комплексний аналіз клієнт-серверної архітектури ERP-систем та їх основних компонентів, включаючи реляційні бази даних і запити на мові структурованих запитів (SQL). Досліджено принципи роботи функцій і процедур, взаємодії між таблицями та створення запитів у системах з великою кількістю користувачів. Також були розглянуті сучасні стратегії декомпозиції монолітних систем на мікросервіси, включаючи методи синхронізації даних та управління компонентами. Наголошено на аспектах безпеки та ризиках переходу до мікросервісної архітектури. Розроблено підходи до трансформації ERP-систем на основі мікросервісної архітектури, що дозволяє знизити складність управління, підвищити продуктивність і знизити ризики в бізнес-процесах. Запропоновано механізми ефективного синхронізованого обміну даними між компонентами та забезпечення їх надійності. Дослідження визначило, що мікросервісна архітектура дає можливість незалежного масштабування окремих елементів системи, підвищуючи відмовостійкість та продуктивність при високих навантаженнях. Були досліджені та вирішені поширені проблеми, включаючи неправильні баланси та помилки у звітах. Розроблені підходи можуть бути використані для модернізації ERP-систем великих підприємств, особливо у виробничому секторі, де важлива висока продуктивність і точність обробки даних. Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/5669 2024-01-01T00:00:00Z