МЕТОД БАГАТОКРИТЕРІАЛЬНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ БЕЗПЕКИ ХМАРНИХ ОБЧИСЛЕНЬ НА ОСНОВІ МОДИФІКОВАНОГО АЛГОРИТМУ NSGA-II - Цирканюк, Діана (Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2025)
Ця стаття присвячена розробці та аналізу розширеної гібридної моделі для захисту хмарного середовища, яка інтегрує еволюційну оптимізацію, теорію ігор та кооперативні стратегії з урахуванням динамічних ризиків. Запропонований метод CoopEvo-CloudSec базується на модифікації алгоритму NSGA-II, що враховує чотири ключові критерії: рівень безпеки, час обробки завдань, вартість ресурсів та коаліційну вигоду від спільного захисту. Мета дослідження полягає в створенні ефективного механізму розподілу обчислювальних ресурсів у хмарних системах, який би оптимізував продуктивність та безпеку в умовах варіативних ризиків. Для цього використано гібридний підхід, що поєднує теоретичні моделі «зловмисник-захисник» з еволюційними алгоритмами та кооперативними стратегіями, заснованими на значенні Шеплі для оцінки внеску кожного вузла в коаліцію захисників. Обчислювальний експеримент проведено в середовищі PyCharm з використанням синтетичних та реальних датасетів. Результати експерименту демонструють перевагу запропонованої моделі над базовим NSGA-II та іншими варіантами. Зокрема, метод CoopEvo-CloudSec досягає кращого балансу між метриками якості, такими як нормалізований гіпероб’єм (1,0145), рівномірність розподілу рішень та різноманітність (Diversity >1,2), при помірному часі виконання (70–80 с). Порівняльний аналіз на радарних діаграмах, boxplots та паралельних координатах підтверджує здатність моделі формувати Парето-оптимальні рішення, адаптовані до різних сценаріїв загроз, включаючи динамічні зміни індикатора ризику λ(t). Статистичні тести (ANOVA та Тьюкі) доводять значущість відмінностей, з коефіцієнтом варіації 14,07% для стабільності. Метод має практичне значення для провайдерів хмарних послуг, оскільки сприяє реалізації Zero Trust архітектур та гібридних криптографічних схем (наприклад, AES+ECC). Загалом, дослідження пропонує інноваційний інструмент для управління ризиками в хмарних середовищах, що відповідає сучасним викликам кібербезпеки та сприяє розвитку гібридних систем.