Інформаційні технології та комп'ютерна техніка
АНАЛІЗ ПІДХОДІВ ДО РЕАЛІЗАЦІЇ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛУ УПРАВЛІННЯ ЗНАННЯМИ В ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ СИСТЕМАХ КІБЕРЗАХИСТУ
Ключові слова
управління знаннями
інтелектуальні системи кіберзахисту
штучний інтелект
інформаційно-комунікаційні системи
кіберзагрози
кіберстійкість
Анотація
Досліджено завдання ефективного управління знаннями в інтелектуальних системах кіберзахисту з метою підвищення їх здатності виявляти, інтерпретувати та попереджати сучасні кіберзагрози. Обґрунтовано, що досягнення високого рівня їх адаптивності та ситуаційної обізнаності можливе лише за умови реалізації повного життєвого циклу управління знаннями, який охоплює етапи здобування, інтеграції, організації, застосування та оновлення.
Здійснено порівняльний аналіз сучасних підходів до реалізації ключових фаз управління знаннями в інтелектуальних системах кіберзахисту. Особливу увагу приділено аналізу підходів до організації знань, таких як онтологічне моделювання, графи знань, продукційні правила, фрейми, нейромережеві структури та семантичні мережі. Розглянуто відповідні мови подання знань, протоколи обміну інформацією про загрози, а також інструменти для добування знань. Отримані результати свідчать, що жоден з розглянутих підходів не забезпечує повної відповідності визначеним критеріям ефективного управління знаннями, зокрема структурованості, актуальності, інтерпретованості, масштабованості, гнучкості, обчислювальної ефективності та прозорості прийняття рішень. У зв’язку з цим обґрунтовано доцільність створення гібридної архітектури управління знаннями, яка поєднує переваги різних підходів.
Запропоновано функціональну схему, яка інтегрує онтологічне ядро з модулями самонавчання, автоматичної генерації правил, верифікації та зворотного зв’язку. Представлений підхід забезпечує наскрізну обробку знань від видобутку до практичного застосування у вигляді обґрунтованих рішень у реальному часі. Це створює підґрунтя для побудови інтелектуальних систем кіберзахисту нового покоління, здатних до самовдосконалення та стійкого реагування на загрози в умовах динамічного кіберсередовища.
Як цитувати
[1]
«АНАЛІЗ ПІДХОДІВ ДО РЕАЛІЗАЦІЇ ЖИТТЄВОГО ЦИКЛУ УПРАВЛІННЯ ЗНАННЯМИ В ІНТЕЛЕКТУАЛЬНИХ СИСТЕМАХ КІБЕРЗАХИСТУ», Вісник ВПІ, вип. 4, с. 95–107, Сер 2025, doi: 10.31649/1997-9266-2025-181-4-95-107.
Посилання
V. Fesokha, “Peculiarities of the confrontation between defensive and offensive artificial intelligence in cyberspace,” International Science Journal of Engineering & Agriculture, vol. 3, no. 4, pp. 105-114, 2024. [Electronic resource]. Available: https://isg-journal.com/isjea/article/view/764/ .
L. Jiang, A. Jayatilaka, M. Nasim, M. Grobler, M. Zahedi, M. A. Babar, “Systematic Literature Review on Cyber Situational Awareness Visualizations,” IEEE Access, vol. 10, pp. 57525-57554, 2022. https://doi.org/ 10.1109/ACCESS.2022.3178195 .
CERT-UA. Порівняльний аналіз ШПЗ WhisperKill та WhiteBlackCrypt. [Electronic resource]. Available: https://cert.gov.ua/article/18108 .
CERT-UA. Наступна кібератака групи Sandworm (UAC-0082) на об’єкти енергетичної інфраструктури України. [Electronic resource]. Available: https://cert.gov.ua/article/39518 .
CERT-UA. Публічні PGP-ключі CERT-UA. https://doi.org/ https://cert.gov.ua/article/38088 .
“SentinelLabs. 12 Months of Fighting Cybercrime & Defending Enterprises,” SentinelLabs 2024 Review. [Electronic resource]. Available: https://strategicfocus.com/2025/01/02/12-months-of-fighting-cybercrime-defending-enterprises-sentinellabs-2024-review .
L. F. Sikos, “Cybersecurity knowledge graphs,” Knowledge and Information Systems, vol. 65, no. 3. pp. 789-812, 2023, https://doi.org/ 10.1007/s10115-023-01860-3 .
MITRE ATT&CK®. A knowledge base of adversary tactics and techniques. [Electronic resource]. Available: https://attack.mitre.org .
STIX Project. Structured Threat Information eXpression (STIX™). [Electronic resource]. Available: stixproject.github.io .
S. Fenz, A. Ekelhart, “A cybersecurity ontology to support risk information gathering in early phases of the system development life cycle,” Advances in Information and Computer Security. Springer, pp. 13-26, 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-95484-0_2 .
D Wu., J. Chen, R. Xie, et al. “OntoCSD: an ontology-based security model for an integrated solution of cyberspace defense,” Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, vol. 25, no. 9, pp. 1209-1225, 2024. https://doi.org/10.1631/FITEE.2300662 .
I. H. Sarker, H. Janicke, M. A. Ferrag, and A. Abuadbba, “Multi-aspect rule-based AI: Methods, taxonomy, challenges and directions towards automation, intelligence and transparent cybersecurity modeling for critical infrastructuresб” Internet of Things, vol. 25, 2024, Article 101110. https://doi.org/10.1016/j.iot.2024.101110 .
A. Alshamrani, S. Myneni, A. Chowdhary, and D. Huang, “A hybrid approach using support vector machine rule-based system for cyber threat detection in IoT,” Scientific Reports, vol. 14, 2024. Article 78976. https://doi.org/10.1038/s41598-024-78976-1.
Y. Zhang, L. Wang, and J. Li, “A review of knowledge graph application scenarios in cyber security,” arXiv preprint, 2022. arXiv:2204.04769.[Electronic resource]. Available: https://arxiv.org/abs/2204.04769 .
D. Pérez, J. García, and M. López, “Rule-based with machine learning IDS for DDoS attack detection in SDN environments,” IEEE Access, vol. 12, pp. 12345-12356, 2024. https://doi.org/10.1109/ACCESS.2024.10638035 .
S. Dotsenko, O. Illiashenko, S. Kamenskyi, and V. Kharchenko, “Integrated model of knowledge management for security of information technologies: standards ISO/IEC 15408 and ISO/IEC 18045,” Information & Security: An International Journal, vol. 43, no. 3, pp. 305-317, 2019.[Electronic resource]. Available: https://connections-qj.org/article/integrated-model-knowledge-management-security-information-technologies-standards-isoiec .
N. Sun, et al., “Cyber Threat Intelligence Mining for Proactive Cybersecurity Defense: A Survey and New Perspectives,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 25, no. 3, pp. 1748-1774, 2023. https://doi.org/10.1109/COMST.2023.3273282.
D. Tayouri, S. Hassidim, A. Smirnov, and A. Shabtai, Cybersecurity in Agile Cloud Computing—Cybersecurity Guidelines for Cloud Access. IEEE White Paper, 2022, 22 p. [Electronic resource]. Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/9904636 .
P. Podder, S. Bharati, M.R.H. Mondal, P.K. Paul, and U. Kose, “Artificial Neural Network for Cybersecurity: A Comprehensive Review,” Journal of Information Assurance & Security, vol. 16, no. 1, pp. 10-23, 2021.[Electronic resource]. Available: https://arxiv.org/pdf/2107.01185 .
I. Akour, M. Alauthman, K.M.O. Nahar, A. Almomani, and B. B. Gupta, “Analyzing Darknet Traffic Through Machine Learning and Neucube Spiking Neural Networks,” Intelligent and Converged Networksm, vol. 5, no. 4, pp. 265-283, 2024. https://doi.org/10.23919/ICN.2024.0022.
Univerzita obrany / Czech Republic. 18th PhD Conference Proceedings: New Approaches to State Security Assurance. – Brno: University of Defence, 2024. ISBN 978-80-7582-512-4.
Llopis Sánchez S, Decision support elements and enabling techniques to achieve a cyber defence situational awareness capability. Valencia: Universitat Politècnica de València, 2023, 107 p. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/194242. [Electronic resource]. Available: https://riunet.upv.es/handle/10251/194242 .
N. R. Vajjhala, and K. D. Strang, Cybersecurity in Knowledge Management: Cyberthreats and Solutions. – London: Routledge, 2024,256 p.
J. Wei, “Knowledge management framework for cyber security learning,” International Journal of Management in Education, vol. 4, no. 1, pp. 95-106,2010. https://doi.org/ 10.1504/IJMIE.2010.029884 .
ISO 30401:2018 Knowledge management systems — Requirements. – Geneva: International Organization for Standardization, 2018, 20 p. https://doi.org/10.1002/9781119027769.ch4 .
IBM. Machine Learning Analytics app – IBM QRadar Documentation. [Electronic resource]. Available: https://www.ibm.com/docs/en/qradar-common?topic=app-machine-learning-analytics .
Elastic. Elastic Security for SIEM . [Electronic resource]. Available: https://www.elastic.co/security/siem .
Microsoft. Bring your own Machine Learning (ML) into Microsoft Sentinel [Electronic resource]. Available: https://learn.microsoft.com/en-us/azure/sentinel/bring-your-own-ml .
В. Фесьоха, і І. Субач, «Принципи забезпечення кіберстійкості інформаційно-комунікаційних систем на основі технологій штучного інтелекту,» Проблеми кібербезпеки інформаційно-комунікаційних систем, тези доповідей VIII Міжнародної науково-практичної конференції, 11 квітня 2025 р., Київ, Україна. Київ, 2025, с. 56-57.
ISKO UK. Knowledge organization: introductory publications. [Electronic resource]. Available: https://www.iskouk.org/knowledge-organization-introductory-publications .
B. Hjørland, “Theories of knowledge organization,” in Introduction to Knowledge Organization. – Cambridge University Press, pp. 70-90, 2020. [Electronic resource]. Available: https://www.cambridge.org/core/books/abs/introduction-to-knowledge-organization/theories-of-knowledge-organization/70CAB48C676B089843B7F82D75C7ECDD .
M. E. Said, and M.A. Jabar, “Knowledge Integration Framework: A Systematic Review,” International Journal of Computer Applications, vol. 182, no. 2, pp. 1-8, 2023. https://doi.org/10.5120/ijca2023922345 .
A. Scharnhorst, R. P. Smiraglia, “The Need for Knowledge Organization,” Linking Knowledge: Linked Open Data for Knowledge Organization, Eds. R. P. Smiraglia, A. Scharnhorst. Baden-Baden: Ergon Verlag, 2021, pp. 1-23. https://doi.org/10.5771/9783956506611-1 .
B. Bayerlein, M. Schilling, P. von Hartrott, and J. Waitelonis, “Semantic integration of diverse data in materials science: Assessing Orowan strengthening,” Scientific Data, vol. 11, 2024, Article No. 434. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03169-4.
OASIS. STIX™ Version 2.1. [Electronic resource]. Available: https://docs.oasis-open.org/cti/stix/v2.1/os/stix-v2.1-os.pdf
OASIS. TAXII™ Version 2.1. [Electronic resource]. Available: https://docs.oasis-open.org/cti/taxii/v2.1/os/taxii-v2.1-os.html
Y. Chasseray, A.-M. Barthe-Delanoë, S. Négny, and J.-M. Le Lann, “Knowledge extraction from textual data and performance evaluation in an unsupervised context,” Information Science., vol. 629, pp. 324-343, 2023. https://doi.org/10.1016/j.ins.2023.01.150 .
H. Kim, L. He, and Y. Di, “Knowledge Extraction Framework for Building a Largescale Knowledge Base,” EAI Endorsed Transactions on Industrial Networks and Intelligent Systems, vol. 3, no. 7, 2016. https://doi.org/0.4108/eai.21-4-2016.151157.
F. Seitl, T. Kovářík, et al., “Assessing the quality of information extraction,” arXiv preprint, arXiv:2404.04068, 2024. https://doi.org/10.48550/arXiv.2404.04068.
