Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка сервиса многосерверной аутентификации с помощью многосторонних безопасных вычислений"

Написать диплом по теме «Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка сервиса многосерверной аутентификации с помощью многосторонних безопасных вычислений"»

Работа посвящена созданию защищённого сервиса многосерверной аутентификации на основе протоколов многосторонних безопасных вычислений (MPC). В рамках ВКР студент анализирует уязвимости традиционных систем, проектирует архитектуру с распределённым хранением секретов, реализует криптографические модули и оценивает производительность. Подходит для специальности 09.03.02 «Прикладная информатика» в Синергия.

Нужен разбор вашей темы Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка сервиса многосерверной аутентификации с помощью многосторонних безопасных вычислений"? Получите бесплатную консультацию: @Diplomit | +7 (987) 915-99-32 (WhatsApp)

Актуальность темы

Одиночные точки отказа в системах аутентификации — главный вектор атак. По данным отчёта Kaspersky за 2024 год, 62% инцидентов с утечкой данных начинаются с компрометации учётных данных. Хранение паролей или ключей на одном сервере — рискованная практика.

Многосторонние безопасные вычисления (MPC, Multi-Party Computation) позволяют выполнять криптографические операции без передачи секретов между участниками. Это исключает централизованное хранение, снижая вероятность взлома. В 2023 году ЦБ РФ включил MPC в перечень рекомендованных технологий защиты для финансовых инфраструктур.

В Синергия студенты часто выбирают темы, связанные с безопасностью. Но большинство работ ограничиваются теорией. Здесь — шанс предложить реальное решение с измеримым эффектом: снижение риска утечки секретов на 90% за счёт их фрагментации.

Цель и задачи

Цель: Разработка и реализация сервиса многосерверной аутентификации на основе протоколов MPC, обеспечивающего отказоустойчивость и защиту от компрометации серверов.

Задачи:

1. Проанализировать уязвимости традиционных систем аутентификации (OAuth, SAML, Kerberos).
2. Изучить алгоритмы MPC: Shamir’s Secret Sharing, Garbled Circuits, SPDZ.
3. Разработать архитектуру сервиса с участием трёх и более серверов.
4. Реализовать модуль генерации и восстановления секретов на Python с использованием библиотеки PySyft.
5. Оценить задержки при аутентификации в зависимости от числа узлов.
6. Обосновать экономический эффект от снижения рисков кибератак.

Задачи соответствуют структуре методички Синергия: анализ → проектирование → реализация → расчёт эффективности.

Объект и предмет исследования

• Объект: Процесс аутентификации пользователей в корпоративной информационной системе (на примере Тюменского государственного университета — ТЮМГУ).
• Предмет: Протоколы многосторонних безопасных вычислений как основа для распределённой аутентификации.

Ожидаемые результаты и практическая значимость

После реализации:

• Время восстановления секрета — не более 300 мс при 3 серверах.
• Система остаётся работоспособной при отказе одного узла.
• Экономический эффект — снижение риска убытков от утечек на 40% (по оценке на основе данных IBM Cost of a Data Breach 2024).

Рекомендуемая структура дипломной работы

Пример введения для Синергия

Рост числа кибератак на системы аутентификации делает актуальным переход от централизованных к распределённым решениям. Традиционные методы, такие как хранение хэшей паролей, уязвимы к атакам на сервер баз данных. В 2023 году 41% организаций столкнулись с компрометацией учётных записей (источник: Verizon DBIR 2024).

Многосторонние безопасные вычисления (MPC) позволяют выполнять криптографические операции, не раскрывая входных данных. Это делает возможным реализацию аутентификации, при которой ни один сервер не хранит полный секрет. Цель работы — разработка сервиса, реализующего такой подход на основе протокола Shamir’s Secret Sharing.

Объект исследования — процесс аутентификации в информационных системах ТЮМГУ. Предмет — применение MPC для повышения защищённости. Работа опирается на ГОСТ Р 57580.1-2017 (информационная безопасность) и стандарты NIST SP 800-63B.

Как написать заключение по Прикладная информатика

В ходе работы была разработана архитектура сервиса многосерверной аутентификации на основе MPC. Реализован прототип с использованием Python и PySyft, подтверждающий работоспособность подхода. Время аутентификации составляет 280 мс при трёх серверах, что приемлемо для большинства сценариев.

Проведённый анализ показал, что внедрение системы снижает риск утечки секретов на 90% по сравнению с централизованными решениями. Экономический эффект оценён в 1.2 млн руб. в год за счёт снижения вероятности инцидентов.

Рекомендуется использовать данное решение в организациях с высокими требованиями к безопасности: образовательных платформах, финансовых сервисах, государственных ИС. Дальнейшее развитие — интеграция с WebAuthn и поддержка биометрических данных.

Требования к списку литературы Синергия

Список должен содержать не менее 20 источников, включая:

• ГОСТ Р 57580.1-2017. Защита информации. Оценка соответствия требованиям безопасности.
• ГОСТ Р 7.0.100-2018. Библиографическая запись. Библиографическое описание.
• Кнут, Д. Искусство программирования. Т.2. Получисленные алгоритмы. — М.: Вильямс, 2021.
• Boyle et al. "Secure Multiparty Computation: A Survey". ACM CCS 2023.
• NIST SP 800-63B. Digital Identity Guidelines.

Типичные ошибки при написании Дипломная работа на тему "ТЮМГУ | Разработка сервиса многосерверной аутентификации с помощью многосторонних безопасных вычислений"

Вопросы, которые часто задают студенты

Можно ли использовать готовые решения в ВКР?

Да, но с модификацией. Например, можно взять open-source реализацию MPC, но адаптировать её под архитектуру с 3 серверами, добавить логирование, интеграцию с API. Главное — показать свой вклад: доработки, тестирование, расчёты.

Сколько страниц должна быть практическая часть?

Рекомендуемый объём — 35–45 страниц. Включите: диаграммы UML, листинг кода (10–15%), результаты тестов, анализ производительности. В Синергия ценят практику, поэтому чем больше реализации — тем выше шанс на защиту.

Можно ли использовать open-source решения?

Да, но с обязательным указанием источника и внесением изменений. Например, модифицируйте алгоритм Shamir’s Secret Sharing для поддержки динамического добавления узлов. Это покажет вашу компетенцию и снизит риски антиплагиата.

Что проверить перед сдачей

Проверьте свою тему ВКР

• □ Есть ли реальная организация для анализа? (ТЮМГУ)
• □ Есть ли измеримый эффект внедрения? (снижение рисков на 90%)
• □ Можно ли построить диаграммы процессов? (UML, IDEF0)
• □ Есть ли реальные данные для экономических расчетов? (затраты на ИБ, статистика атак)