Визначення шаблонів та механізмів інтеграції ШІ в блокчейн для безпеки мережі електронного голосування

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.305696

Ключові слова:

штучний інтелект, блокчейн, безпека мережі, смарт-контракти, електронне голосування, оптимізація

Анотація

Дослідження зосереджено на підвищенні безпеки блокчейн-мережі електронного голосування шляхом інтеграції штучного інтелекту. Критичною проблемою, яка розглядається, є існуючі обмеження у виявленні загроз у реальному часі та виявленні аномалій у транзакціях блокчейну. Ці обмеження можуть поставити під загрозу цілісність і безпеку блокчейн-мереж, роблячи їх вразливими до атак і шахрайських дій.

Основні результати дослідження включають розробку та впровадження складних алгоритмів штучного інтелекту, призначених для покращення моніторингу транзакцій блокчейну та аудиту смарт-контрактів. Ці вдосконалення на основі штучного інтелекту пропонують унікальні функції, такі як можливість виявляти загрози та аномалії безпеці та реагувати на них у режимі реального часу. Це значно посилює та оптимізує рамки безпеки систем блокчейну в електронному голосуванні. Ці результати пояснюються стратегічним застосуванням методологій машинного навчання та обробки природної мови. Застосовуючи ці передові методи штучного інтелекту, дослідження досягло більш точного та ефективного виявлення загроз, тим самим вирішуючи проблеми безпеки, згадані раніше.

Практичні застосування цих знахідок широкі та різноманітні. Покращені механізми безпеки можна використовувати у фінансових транзакціях, управлінні ланцюгом поставок і децентралізованих програмах, забезпечуючи надійну структуру для покращеної безпеки електронного голосування на основі блокчейну. Підсумовуючи вищенаведене можна сказати, що інтеграція штучного інтелекту в механізми безпеки блокчейну усуває поточні обмеження у виявленні загроз і пропонує масштабоване та ефективне рішення для майбутніх проблем безпеки

Спонсор дослідження

  • As authors of this article, we would like to express our sincere gratitude to the Department of Information Technology at Kazakh University of Technology and Business for their invaluable support and resources throughout the course of this research. The facilities and infrastructure provided by the department were crucial for the successful completion of this project.

Біографії авторів

Ainur Jumagaliyeva, K.Kulazhanov Kazakh University of Technology and Business

Senior Lecturer

Department of Information Technology

Elmira Abdykerimova, Caspian State University of Technology and Engineering named after Sh. Yessenov

Candidate of Pedagogical Sciences, Professor

Department of Computer Science

Asset Turkmenbayev, Caspian State University of Technology and Engineering named after Sh. Yessenov

Candidate of Pedagogical Sciences, Professor

Department of Fundamental Sciences

Bulat Serimbetov, K.Kulazhanov Kazakh University of Technology and Business

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Information Technology

Gulzhan Muratova, S.Seifullin Kazakh Agrotechnical Research University

Candidate of Physical and Mathematical Sciences

Department of Information Technology

Zauresh Yersultanova, Non-Profit Limited Company "Akhmet Baitursynuly Kostanay Regional University"

Candidate of Technical Science, Acting Associate Professor

Department of Physics, Mathematics and Digital Technology

Zhomart Zhiyembayev, Zhetysu University named after Ilyas Zhansugurov

Candidate of Physical and Mathematical Sciences

Department of Mathematics and Computer Science

Посилання

  1. Chen, F., Wan, H., Cai, H., Cheng, G. (2021). Machine learning in/for blockchain: Future and challenges. Canadian Journal of Statistics, 49 (4), 1364–1382. https://doi.org/10.1002/cjs.11623
  2. Ainur, J., Elmira, A., Asset, T., Gulzhan, M., Amangul, T., Shekerbek, A. (2024). Analysis of research on the implementation of Blockchain technologies in regional electoral processes. International Journal of Electrical and Computer Engineering (IJECE), 14 (3), 2854. https://doi.org/10.11591/ijece.v14i3.pp2854-2867
  3. Shah, J. K., Sharma, R., Misra, A., Sharma, M., Joshi, S., Kaushal, D., Bafila, S. (2023). Industry 4.0 Enabled Smart Manufacturing: Unleashing the Power of Artificial Intelligence and Blockchain. 2023 1st DMIHER International Conference on Artificial Intelligence in Education and Industry 4.0 (IDICAIEI). https://doi.org/10.1109/idicaiei58380.2023.10406671
  4. Hemamalini, V., Mishra, A. K., Tyagi, A. K., Kakulapati, V. (2023). Artificial Intelligence–Blockchain‐Enabled–Internet of Things‐Based Cloud Applications for Next‐Generation Society. Automated Secure Computing for Next‐Generation Systems, 65–82. https://doi.org/10.1002/9781394213948.ch4
  5. Singh, J., Sajid, M., Gupta, S. K., Haidri, R. A. (2022). Artificial Intelligence and Blockchain Technologies for Smart City. Intelligent Green Technologies for Sustainable Smart Cities, 317–330. https://doi.org/10.1002/9781119816096.ch15
  6. Kamil, M., Bist, A. S., Rahardja, U., Santoso, N. P. L., Iqbal, M. (2021). Covid-19: Implementation e-voting Blockchain Concept. International Journal of Artificial Intelligence Research, 5 (1). https://doi.org/10.29099/ijair.v5i1.173
  7. Khashman, Z., Khashman, A. (2016). Anticipation of Political Party Voting Using Artificial Intelligence. Procedia Computer Science, 102, 611–616. https://doi.org/10.1016/j.procs.2016.09.450
  8. Taş, R., Tanrıöver, Ö. Ö. (2020). A Systematic Review of Challenges and Opportunities of Blockchain for E-Voting. Symmetry, 12 (8), 1328. https://doi.org/10.3390/sym12081328
  9. Jafar, U., Aziz, M. J. A., Shukur, Z. (2021). Blockchain for Electronic Voting System – Review and Open Research Challenges. Sensors, 21 (17), 5874. https://doi.org/10.3390/s21175874
  10. Singh, A. K., Saxena, D. (2021). A Cryptography and Machine Learning Based Authentication for Secure Data-Sharing in Federated Cloud Services Environment. Journal of Applied Security Research, 17 (3), 385–412. https://doi.org/10.1080/19361610.2020.1870404
  11. Saleh, S., Cherradi, B., El Gannour, O., Hamida, S., Bouattane, O. (2023). Predicting patients with Parkinson’s disease using Machine Learning and ensemble voting technique. Multimedia Tools and Applications, 83 (11), 33207–33234. https://doi.org/10.1007/s11042-023-16881-x
  12. Rastogi, R., Rastogi, Y., Chauhan, S. (2022). Block Chain Application for E-Voting Process Using ML for South Asian Continent. Proceedings of the 2022 Fourteenth International Conference on Contemporary Computing. https://doi.org/10.1145/3549206.3549292
  13. Singh, S., Wable, S., Kharose, P. (2022). A Review Of E-Voting System Based on Blockchain Technology. International Journal of New Practices in Management and Engineering, 10 (04), 09–13. https://doi.org/10.17762/ijnpme.v10i04.125
  14. Choi, S., Kang, J., Chung, K. S. (2021). Design of Blockchain based e-Voting System for Vote Requirements. Journal of Physics: Conference Series, 1944 (1), 012002. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1944/1/012002
  15. Panja, S., Roy, B. (2021). A secure end-to-end verifiable e-voting system using blockchain and cloud server. Journal of Information Security and Applications, 59, 102815. https://doi.org/10.1016/j.jisa.2021.102815
  16. Latif, S., Idrees, Z., e Huma, Z., Ahmad, J. (2021). Blockchain technology for the industrial Internet of Things: A comprehensive survey on security challenges, architectures, applications, and future research directions. Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, 32 (11). https://doi.org/10.1002/ett.4337
  17. Dillenberger, D. N., Novotny, P., Zhang, Q., Jayachandran, P., Gupta, H., Hans, S. et al. (2019). Blockchain analytics and artificial intelligence. IBM Journal of Research and Development, 63 (2/3), 5:1-5:14. https://doi.org/10.1147/jrd.2019.2900638
  18. Zhang, Z., Song, X., Liu, L., Yin, J., Wang, Y., Lan, D. (2021). Recent Advances in Blockchain and Artificial Intelligence Integration: Feasibility Analysis, Research Issues, Applications, Challenges, and Future Work. Security and Communication Networks, 2021, 1–15. https://doi.org/10.1155/2021/9991535
  19. Liu, Y., Yu, F. R., Li, X., Ji, H., Leung, V. C. M. (2020). Blockchain and Machine Learning for Communications and Networking Systems. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 22 (2), 1392–1431. https://doi.org/10.1109/comst.2020.2975911
  20. Chen, X., Ji, J., Luo, C., Liao, W., Li, P. (2018). When Machine Learning Meets Blockchain: A Decentralized, Privacy-preserving and Secure Design. 2018 IEEE International Conference on Big Data (Big Data). https://doi.org/10.1109/bigdata.2018.8622598
  21. Cheema, M. A., Ashraf, N., Aftab, A., Qureshi, H. K., Kazim, M., Azar, A. T. (2020). Machine Learning with Blockchain for Secure E-voting System. 2020 First International Conference of Smart Systems and Emerging Technologies (SMARTTECH). https://doi.org/10.1109/smart-tech49988.2020.00050
  22. Mustafa, M. K., Waheed, S. (2020). An E-Voting Framework with Enterprise Blockchain. Advances in Distributed Computing and Machine Learning, 135–145. https://doi.org/10.1007/978-981-15-4218-3_14
  23. Cadiz, J. V., Mariscal, N. A. M., Ceniza-Canillo, A. M. (2021). An Empirical Analysis Of Using Blockchain Technology In E-Voting Systems. 2021 1st International Conference in Information and Computing Research (ICORE). https://doi.org/10.1109/icore54267.2021.00033
  24. Burka, D., Puppe, C., Szepesváry, L., Tasnádi, A. (2022). Voting: A machine learning approach. European Journal of Operational Research, 299 (3), 1003–1017. https://doi.org/10.1016/j.ejor.2021.10.005
  25. Pollard, R. D., Pollard, S. M., Streit, S. (2023). Predicting Propensity to Vote with Machine Learning. https://doi.org/10.2139/ssrn.4417873
  26. Hussain, A. A., Al‐Turjman, F. (2021). Artificial intelligence and blockchain: A review. Transactions on Emerging Telecommunications Technologies, 32 (9). https://doi.org/10.1002/ett.4268
  27. Taherdoost, H. (2022). Blockchain Technology and Artificial Intelligence Together: A Critical Review on Applications. Applied Sciences, 12 (24), 12948. https://doi.org/10.3390/app122412948
Визначення шаблонів та механізмів інтеграції ШІ в блокчейн для безпеки мережі електронного голосування

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-30

Як цитувати

Jumagaliyeva, A., Abdykerimova, E., Turkmenbayev, A., Serimbetov, B., Muratova, G., Yersultanova, Z., & Zhiyembayev, Z. (2024). Визначення шаблонів та механізмів інтеграції ШІ в блокчейн для безпеки мережі електронного голосування. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(2 (130), 6–18. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.305696

Номер

Том 4 № 2 (130) (2024): Інформаційні технології. Системи управління в промисловості

Розділ

Інформаційні технології

Ліцензія

Авторське право (c) 2024 Ainur Jumagaliyeva, Elmira Abdykerimova, Asset Turkmenbayev, Bulat Serimbetov, Gulzhan Muratova, Zauresh Yersultanova, Zhomart Zhiyembayev

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.