Журнал: Том 31, № 1, 2026
Сторінки: 128 – 142
DOI: https://doi.org/10.62660/bcstu/1.2026.128
266 Переглядів

Інтеграція тестування безпеки в конвеєри контролю якості за допомогою змагального машинного навчання

Анатолій Гусаковський
Отримано 09.09.2025
Доопрацьовано 30.01.2026
Прийнято 16.03.2026
Опубліковано 08.04.2026

Анотація

Метою дослідження була теоретична систематизація підходів до підвищення стійкості машинного навчання систем у кіберзахисті через інтеграцію тестування на стійкість у процесі забезпечення захисту. Методологія охоплювала систематизацію машинного навчання – напрямів у кіберзахисті, аналіз стратегій протидії ворожим атакам та case study інтеграції в забезпечення якості та операції з машинного навчання. Встановлено, що використання технологій машинного навчання у кіберзахисті забезпечує автоматизацію виявлення та реагування на загрози (аномалії у мережах, поведінковий аналіз, антифішинг, антифрод, класифікація malware). Основними перевагами є масштабованість, швидкість реагування, предиктивність та ефективність у складних середовищах, тоді як ключові ризики охоплюють залежність від якості даних, хибні спрацювання, вразливість до adversarial- та poisoning-атак, а також проблеми приватності й пояснюваності. Виявлено, що у змагальному машинному навчання виділено три сценарії атак (white-box, black-box, gray-box) та їх класи, отруєння даних, конфіденційність/висновок, вилучення моделі, генеративний штучний інтелект. Підкреслено, що змагальне машинне навчання охоплює не лише технічний, а й нормативний та етичний виміри, пов’язані з принципами конфіденційності, справедливості та прозорості у використанні штучного інтелекту. Представлено багаторівневі стратегії захисту, інтегровані в життєвий цикл моделей машинного навчання – на рівні даних, під час навчання, після навчання, на етапах розгортання та інференції. Практичні кейси продемонстрували доцільність застосування машинного навчання та протидії відмиванню коштів у різних доменах – від мережевої безпеки та центру операцій безпеки до розроблення та експлуатації / безперервної інтеграції / безперервного постачання, фінансового сектору, стрес-тестування конвеєрів машинного навчання, а також забезпечення якості й експлуатації машинного навчання. Практична значущість полягає в можливості використання отриманих результатів фахівцями з кібербезпеки, фінансовими аналітиками та інженерами з експлуатації машинного навчання для підвищення ефективності центру операцій безпеки, інтеграції змагального тестування та забезпечення стійкості моделей машинного навчання у виробничих середовищах

Ключові слова

Використані джерела

  1. Adversarial robustness evaluation metric. (2025). Retrieved from https://www.ibm.com/docs/en/watsonx/ saas?topic=metrics-adversarial-robustness&utm_source=.
  2. Agarwal, A., & Nene, M.J. (2025). Advancing trustworthy AI: A comparative evaluation of AI robustness toolboxes. SN Computer Science, 6, article number 234. doi: 10.1007/s42979-025-03785-w.
  3. Amazon Web Services. (n.d.). Metrics for CI/CD pipelines. Retrieved from https://docs.aws.amazon.com/ prescriptive-guidance/latest/strategy-cicd-litmus/metrics-for-cicd-pipelines.html?utm_source=.
  4. Bagai, R., Masrani, A., Ranjan, P., & Najana, M. (2024). Implementing continuous integration and deployment (CI/CD) for machine learning models on AWS. International Journal of Global Innovations and Solutions. doi: 10.21428/e90189c8.9cb39c55.
  5. Bena, N., Anisetti, M., Gianini, G., & Ardagna, C.A. (2024). Certifying accuracy, privacy, and robustness of MLBased malware detection. SN Computer Science, 5(1), article number 710. doi: 10.1007/s42979-024-03024-8.
  6. Bountakas, P., Zarras, A., Lekidis, A., & Xenakis, C. (2023). Defense strategies for adversarial machine learning: A survey. Computer Science Review, 49, article number 100573. doi: 10.1016/j.cosrev.2023.100573.
  7. El Gharbaoui, O., Kiyadi, I., & El Boukhari, H. (2024). Evaluating AI and ML in network security: A comprehensive literature review. Procedia Computer Science, 251, 727-733. doi: 10.1016/j.procs.2024.11.176.
  8. Fessenko, D.S., & Jasperse, A. (2025). Ethics at the heart of AI regulation. AI and Ethics, 5, 3387-3398. doi: 10.1007/ s43681-024-00562-y.
  9. Filus, K., & Domańska, J. (2024). Similarity-driven adversarial testing of neural networks. Knowledge-Based Systems, 305, article number 112621. doi: 10.1016/j.knosys.2024.112621.
  10. Gajbhiye, B., Aggarwal, A., & Jain, S. (2024). Automated security testing in DevOps environments using AI and ML. International Journal for Research Publication and Seminar, 15(2), 259-271. doi: 10.36676/jrps.v15.i2.1472.
  11. Gala, D.L., Molleda, J., & Usamentiaga, R. (2025). Evaluating the impact of adversarial patch attacks on YOLO models and the implications for edge AI security. International Journal of Information Security, 24, article number 154. doi: 10.1007/s10207-025-01067-3.
  12. Gopireddy, S.R. (2024). AI-powered code review and vulnerability detection in DevOps pipelines. Journal of Scientific and Engineering Research, 11(10), 124-129.
  13. Guo, J., Bao, W., Wang, J., Ma, Y., Gao, X., Xiao, G., Liu, A., Dong, J., Liu, X., & Wu, W. (2023). A comprehensive evaluation framework for deep model robustness. Pattern Recognition, 137, article number 109308. doi: 10.1016/j.patcog.2023.109308.
  14. ISO/IEC 23894:2023. (2023). Information technology – artificial intelligence – guidance on risk management. Retrieved from https://www.iso.org/standard/77304.html?utm_source=.
  15. Jedrzejewski, F.V., Thode, L., Fischbach, J., Gorschek, T., Mendez, D., & Lavesson, N. (2024). Adversarial machine learning in industry: A systematic literature review. Computers & Security, 145, article number 103988. doi: 10.1016/j.cose.2024.103988.
  16. Jiang, L., & Torra, V. (2023). Data protection and multi-database data-driven models. Future Internet, 15(3), article number 93. doi: 10.3390/fi15030093.
  17. Jiang, X., Xia, Y., Zhang, X.-P., & Ma, J. (2022). Robust image matching via local graph structure consensus. Pattern Recognition, 126, article number 108588. doi: 10.1016/j.patcog.2022.108588.
  18. Kashefi, P., Kashefi, Y., & Mirsaraei, A.G. (2024). Shaping the future of AI: Balancing innovation and ethics in global regulation. Uniform Law Review, 29(3), 524-548. doi: 10.1093/ulr/unae040.
  19. Khaleel, Y.L., Habeeb, M.A., Albahri, A.S., Al-Quraishi, T., Albahri, O.S., & Alamoodi, A.H. (2024). Network and cybersecurity applications of defense in adversarial attacks: A state-of-the-art using machine learning and deep learning methods. Journal of Intelligent Systems, 33(1), article number 20240153. doi: 10.1515/ jisys-2024-0153.
  20. Kim, T.W., & Strudler, A. (2023). Should robots have rights or rites? Communications of the ACM, 66(6), 78-85. doi: 10.1145/3571721.
  21. Kotenko, D., & Khlaponin, Y. (2024). Artificial intelligence in cyber attack detection and prevention systems: Prospects and challenges. Underwater Technologies, 1(14), 48-55. doi: 10.32347/uwt.2024.14.1203.
  22. Liu, R., Shi, J., Chen, X., & Lu, C. (2024). Network anomaly detection and security defense technology based on machine learning: A review. Computers and Electrical Engineering, 119(A), article number 109581. doi: 10.1016/j. compeleceng.2024.109581.
  23. Macas, M., Wu, C., & Fuertes, W. (2024). Adversarial examples: A survey of attacks and defenses in deep learningenabled cybersecurity systems. Expert Systems with Applications, 238(E), article number 122223. doi: 10.1016/j. eswa.2023.122223.
  24. Malatji, M., & Tolah, A. (2025). Artificial intelligence (AI) cybersecurity dimensions: A comprehensive framework for understanding adversarial and offensive AI. AI and Ethics, 5, 883-910. doi: 10.1007/s43681-024-00427-4.
  25. Microsoft Security. (n.d.). How Microsoft secures generative AI. Retrieved from https://www.microsoft.com/content/ dam/microsoft/final/en-us/microsoft-brand/documents/EN-US_BDM_Microsoft_Security_Whitepaper_v3.pdf.
  26. MLOps: Continuous delivery and automation pipelines in machine learning. (n.d.). Retrieved from https://cloud.google.com/architecture/mlops-continuous-delivery-and-automation-pipelines-in-machine-learning?utm_ source=.
  27. Musser, M., et al. (2023). Adversarial machine learning and cybersecurity: Risks, challenges, and legal implications. Georgetown: CSET. doi: 10.51593/2022CA003.
  28. National Institute of Standards and Technology. (2023). Artificial Intelligence: A taxonomy of AI risk and a framework for assessing AI risk (NIST AI 100-1). Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology. doi: 10.6028/NIST.AI.100-1.
  29. Neretin, O., & Kharchenko, V. (2022). Ensurance of artificial intelligence systems cyber security: Analysis of vulnerabilities, attacks and countermeasures. Academic Journals and Conferences, 12, 7-22. doi: 10.23939/ sisn2022.12.007.
  30. OpenAI. (2024). GPT-4o system card. Retrieved from https://cdn.openai.com/gpt-4o-system-card.pdf?utm_ source=.
  31. Polemi, N., & Praça, I. (2023). Multilayer framework for good cybersecurity practices for AI. Attiki: European Union Agency for Cybersecurity.
  32. Roshanaei, M., Khan, M.R., & Sylvester, N.N. (2024). Enhancing cybersecurity through AI and ML: Strategies, challenges, and future directions. Journal of Information Security, 15(3), 320-339. doi: 10.4236/jis.2024.153019.
  33. Saeed, M.M., & Alsharidah, M. (2024). Security, privacy, and robustness for trustworthy AI systems: A review. Computers and Electrical Engineering, 119(B), article number 109643. doi: 10.1016/j.compeleceng.2024.109643.
  34. Sarhan, B.B., & Altwaijry, N. (2023). Insider threat detection using machine learning approach. Applied Sciences, 13(1), article number 259. doi: 10.3390/app13010259.
  35. Steidl, M., Felderer, M., & Ramler, R. (2023). The pipeline for the continuous development of artificial intelligence models – current state of research and practice. Journal of Systems and Software, 199, article number 111615. doi: 10.1016/j.jss.2023.111615.
  36. Vadde, B.C., & Munagandla, V.B. (2023). Integrating AI-driven continuous testing in DevOps for enhanced software quality. Journal of Artificial Intelligence in Medicine, 14(1), 505-515.
  37. Vassilev, A., Oprea, A., Fordyce, A., Anderson, H., Davies, X., & Hamin, M. (2025). Adversarial machine learning: A taxonomy and terminology of attacks and mitigations. Gaithersburg: National Institute of Standards and Technology. doi: 10.6028/NIST.AI.100-2e2025.
  38. Velaga, S.P. (2024). Case studies of successful CI/CD pipeline implementations for Machine Learning and AI. International Journal of Research and Analytical Reviews, 11(3), 137-145.
  39. Yaseen, A. (2023). The role of machine learning in network anomaly detection for cybersecurity. Sage Science Review of Applied Machine Learning, 6(8), 16-34.
  40. Zhu, J., Xu, G., Lorenzi, F., Glavic, B., & Salimi, B. (2025). Stress-testing ML pipelines with adversarial data corruption. Proceedings of the VLDB Endowment, 18(11), 4668-4681. doi: 10.14778/3749646.3749721.

ЦИТУВАТИ

Husakovskyi, A. (2026). Integration of security testing into QA pipelines using adversarial ML. Bulletin of Cherkasy State Technological University, 31(1), 128-142. https://doi.org/10.62660/bcstu/1.2026.128