Вдосконалення методів захисту від атак на системи інтернету речей : кваліфікаційна (бакалаврська) робота

Abstract

Кваліфікаційна робота на тему “Вдосконалення методів захисту від атак на системи Інтернету речей” на здобуття першого (бакалаврського) рівня вищої освіти за спеціальністю 125 Кібербезпека, освітньою програмою: Кібербезпека, містить 2 рисунків, 4 таблиць, 24 літературних джерел за переліком посилань. Робота виконана на 46 сторінках загального тексту і 37 сторінці основного тексту. Метою роботи є створення застосунку, розробка алгоритму для вдосконалення захисту систем Інтернету речей від кібератак. Розроблено модель захищеної IoT-системи, що включає алгоритми шифрування AES-128 і ChaCha, протоколи DTLS і CoAP, багаторівневу аутентифікацію з використанням OAuth 2.0 і цифрових сертифікатів, а також систему моніторингу на основі штучного інтелекту з алгоритмом Isolation Forest. Програмно реалізовано механізми шифрування, моніторингу трафіку, проведено тестування в симульованих умовах, що показало стійкість до атак (100% для несанкціонованого доступу, MITM і експлуатації вразливостей, 95% для DoS). Результати роботи можуть бути використані розробниками та операторами IoT-систем у промислових, медичних, транспортних і розумних міських додатках для підвищення безпеки даних. Можливими напрямками подальших досліджень є впровадження постквантової криптографії, інтеграція технологій 6G і граничних обчислень для підвищення швидкості реагування, а також розробка стандартизованих підходів до безпеки для масштабних IoT-екосистем.

Qualification work on the topic “Improving Methods for Protecting Against Attacks on Internet of Things Systems” for obtaining the first (bachelor’s) level of higher education in the specialty 125 Cybersecurity, educational program: Cybersecurity, contains 2 figures, 4 tables, and 24 literary sources listed in the references. The work spans 46 pages of total text and 37 pages of main text. The aim of the work is to create an application, develop an algorithm to improve the protection of Internet of Things systems from cyberattacks. A model of a secure IoT system was developed, incorporating AES-128 and ChaCha encryption algorithms, DTLS and CoAP protocols, multi-level authentication using OAuth 2.0 and digital certificates, and an AI-based monitoring system with the Isolation Forest algorithm. Mechanisms for encryption, traffic monitoring, and threat response were programmatically implemented, with testing conducted in simulated conditions, demonstrating resilience to attacks (100% for unauthorized access, MITM, and vulnerability exploitation, 95% for DoS) and a response time of 0.5 to 2 seconds. The results of the work can be utilized by developers and operators of IoT systems in industrial, medical, transportation, and smart city applications to enhance data security, ensure compliance with ISO/IEC 27001 and NIST standards, and in cybersecurity educational programs. The recommendations help reduce the risks of data interception, DoS attacks, and unauthorized access. Possible directions for further research include the implementation of postquantum cryptography, integration of 6G technologies and edge computing to improve response speed, and the development of standardized security approaches for large-scale IoT ecosystems.