procyberВестник кибернетикиProceedings in Cybernetics1999-7604Бюджетное учреждение высшего образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Сургутский государственный университет»10.35266/1999-7604-2025-4-7procyber-721Research ArticleФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИPhysics and MathematicsКомплексное решение многоуровневой стратегии защиты программных средств обработки акустической информацииComprehensive approach to multi-layered protection strategy of acoustic information processing softwarehttps://orcid.org/0009-0002-3252-0687БалакиревН. Е.BalakirevN. E.

кандидат технических наук, доцент

Candidate of Sciences (Engineering), Docent

https://orcid.org/0009-0001-9862-4684СергеевИ. С.SergeevI. S.

аспирант

Postgraduate

noctisik76@gmail.comhttps://orcid.org/0009-0008-7530-0039КоноваловК. А.KonovalovK. A.

старший преподаватель

Senior Lecturer

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), МоскваРоссияMoscow Aviation Institute (National Research University), MoscowRussian Federation2025181220252445872Copyright © Балакирев Н.Е., Сергеев И.С., Коновалов К.А., 20252025Балакирев Н.Е., Сергеев И.С., Коновалов К.А.Balakirev N.E., Sergeev I.S., Konovalov K.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestcyber.ru/jour/article/view/721

В статье представлена многоуровневая стратегия защиты программных средств и обрабатываемых ими акустических данных, разработанная на примере комплексов «Голосовая почта» и «Акустический оптимизатор». В основе подхода лежит структурное преобразование звукового потока с потерями, не влияющими на его информационное содержание, что позволяет использовать компактную форму представления данных в качестве механизма сокрытия. Предлагаемая стратегия сочетает программные и аппаратные методы защиты, включая индивидуализацию экземпляров программ, обфускацию кода, внедрение внешних аппаратных модулей, а также формализацию процедур в виде операторной схемы. Реализация методов обеспечивает устойчивость программных решений к анализу, декомпиляции и подмене, а также повышает защищенность звуковой информации от несанкционированного доступа

The article presents a multi-layered protection strategy for software systems and the acoustic data they process, developed using the “Voicemail” and “Acoustic Optimizer” applications. The fundamental aspect of this methodology is a structural transformation applied to the audio stream, incorporating lossy compression to retain the original information, which in turn facilitates the utilization of a compact data representation for the purpose of concealment. The proposed strategy combines software and hardware protection methods, including program instance individualization, code obfuscation, integration of external hardware modules, and procedure formalization using an operator-based model. The implementation of these methods ensures the resilience of software solutions against analysis, reverse engineering, and tampering while also enhances the protection of acoustic data against unauthorized access

защита программных средствструктуризацияоптимизацияобфускациясжатие с потерямиакустическая информацияцифровая обработкакодирование данныхsoftware protection structuringoptimizationobfuscationlossy compressionacoustic informationdigital signal processingdata encodingReferencesШеннон К. Теория связи в секретных системах // Проблемы передачи информации / пер. с англ. 1965. Т. 1, № 1. С. 3–18. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1949.tb00928.x.Шеннон К. Теория связи в секретных системах // Проблемы передачи информации / пер. с англ. 1965. Т. 1, № 1. С. 3–18. https://doi.org/10.1002/j.1538-7305.1949.tb00928.x.Nilsson M. The audio/mpeg Media Type. Internet Engineering Task Force. 2000. URL: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3003 (дата обращения: 29.08.2025).Nilsson M. The audio/mpeg Media Type. Internet Engineering Task Force. 2000. URL: https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3003 (дата обращения: 29.08.2025).Балакирев Н. Е., Фадеев М. М., Родионов В. С. Качественный подход в раскрытии информационного содержания волновых данных // Труды МАИ. 2024. № 136. С. 1–21.Балакирев Н. Е., Фадеев М. М., Родионов В. С. Качественный подход в раскрытии информационного содержания волновых данных // Труды МАИ. 2024. № 136. С. 1–21.Балакирев Н. Е., Нгуен Х. З., Малков М. А. Структуризация и качественное рассмотрение звукового потока в системе синтеза и анализа речи // Программные продукты и системы. 2018. Т. 31, № 4. С. 768–776.Балакирев Н. Е., Нгуен Х. З., Малков М. А. Структуризация и качественное рассмотрение звукового потока в системе синтеза и анализа речи // Программные продукты и системы. 2018. Т. 31, № 4. С. 768–776.Чижов И. И., Балабанова Т. Н. Сжатие аудиоданных на основе психоакустических принципов восприятия звука человеком // Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2024. № 3. С. 127–137.Чижов И. И., Балабанова Т. Н. Сжатие аудиоданных на основе психоакустических принципов восприятия звука человеком // Вестник ВГУ. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2024. № 3. С. 127–137.ГОСТ Р 34.10-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи. М. : Стандартинформ, 2012. 33 с.ГОСТ Р 34.10-2012. Национальный стандарт Российской Федерации. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Процессы формирования и проверки электронной цифровой подписи. М. : Стандартинформ, 2012. 33 с.ГОСТ Р 34.12-2015. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры. М. : Стандартинформ, 2015. 25 с.ГОСТ Р 34.12-2015. Информационная технология. Криптографическая защита информации. Блочные шифры. М. : Стандартинформ, 2015. 25 с.Курганов Е. А. О глубине аппаратной реализации блочного шифра Кузнечик // Интеллектуальные системы. Теория и приложения. 2016. Т. 20, № 1. С. 61–78.Курганов Е. А. О глубине аппаратной реализации блочного шифра Кузнечик // Интеллектуальные системы. Теория и приложения. 2016. Т. 20, № 1. С. 61–78.Сергеев И. С., Коновалов К. А., Балакирев Н. Е. Методы применения аппаратных способов защиты программных решений «Голосовая почта» и «Оптимизация объема акустической информации» для реализации механизма индивидуализации // Авиация и космонавтика : сб. 23-ей Междунар. конф., 18–22 ноября 2024 г., г. Москва. М. : Изд-во «Перо», 2024. С. 159.Сергеев И. С., Коновалов К. А., Балакирев Н. Е. Методы применения аппаратных способов защиты программных решений «Голосовая почта» и «Оптимизация объема акустической информации» для реализации механизма индивидуализации // Авиация и космонавтика : сб. 23-ей Междунар. конф., 18–22 ноября 2024 г., г. Москва. М. : Изд-во «Перо», 2024. С. 159.Коновалов К. А. Обеспечение защиты информации в соответствии со схемой взаимодействия компонентов // Управление развитием крупномасштабных систем MLSD’2024 : труды XVII Междунар. конф., 24–26 сентября 2024 г., г. Москва. М. : ИПУ РАН, 2024. С. 1106–1111.Коновалов К. А. Обеспечение защиты информации в соответствии со схемой взаимодействия компонентов // Управление развитием крупномасштабных систем MLSD’2024 : труды XVII Междунар. конф., 24–26 сентября 2024 г., г. Москва. М. : ИПУ РАН, 2024. С. 1106–1111.Фадеев М. М. Обеспечение компьютерных исследований и физических экспериментов средствами воспроизведения получаемых результатов // Информатика: проблемы, методы, технологии : материалы XXIII Междунар. науч.-практич. конф. им. Э. К. Алгазинова, 15–17 февраля 2023 г., г. Воронеж. Воронеж : ВГУ, 2023. С. 730–738.Фадеев М. М. Обеспечение компьютерных исследований и физических экспериментов средствами воспроизведения получаемых результатов // Информатика: проблемы, методы, технологии : материалы XXIII Междунар. науч.-практич. конф. им. Э. К. Алгазинова, 15–17 февраля 2023 г., г. Воронеж. Воронеж : ВГУ, 2023. С. 730–738.Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. 3-е изд., испр. М. : Техносфера, 2019. С. 1048.Оппенгейм А., Шафер Р. Цифровая обработка сигналов. 3-е изд., испр. М. : Техносфера, 2019. С. 1048.Загуменнов А. П. Компьютерная обработка звука. М. : ДМК Пресс, 2011. С. 582.Загуменнов А. П. Компьютерная обработка звука. М. : ДМК Пресс, 2011. С. 582.Mohammed A. A., Mohammed D. M. Modified phase coding audio watermarking resistant to signal attacks // International Journal of Computer Applications. 2014. Vol. 92, no. 2. P. 1–6.Mohammed A. A., Mohammed D. M. Modified phase coding audio watermarking resistant to signal attacks // International Journal of Computer Applications. 2014. Vol. 92, no. 2. P. 1–6.Музычук Д. С., Медведев М. С. Сегментация, шумоподавление и фонетический анализ в задаче распознавания речи // Молодой ученый. 2013. № 6. С. 86–96.Музычук Д. С., Медведев М. С. Сегментация, шумоподавление и фонетический анализ в задаче распознавания речи // Молодой ученый. 2013. № 6. С. 86–96.Документация Guardant. Работа с Guardant Code. URL: https://dev.guardant.ru/pages/viewpage.action? pageId=1278008 (дата обращения: 29.08.2025).Документация Guardant. Работа с Guardant Code. URL: https://dev.guardant.ru/pages/viewpage.action? pageId=1278008 (дата обращения: 29.08.2025).Obfuscar Documentation. Obfuscar. URL: https://www.obfuscar.com/ (дата обращения: 29.08.2025).Obfuscar Documentation. Obfuscar. URL: https://www.obfuscar.com/ (дата обращения: 29.08.2025).Актив. Схема работы ключа. Характеристики // Guardant Code. URL: https://www.guardant.ru/products/hardware-keys/guardant-code/ (дата обращения: 29.08.2025).Актив. Схема работы ключа. Характеристики // Guardant Code. URL: https://www.guardant.ru/products/hardware-keys/guardant-code/ (дата обращения: 29.08.2025).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.