Development of applied ontology for the analysis of digital criminal crime

Abstract

EN: Context. A feature of the modern digital world is that crime is often committed thanks to the latest computer technologies, and the work of law enforcement agencies faces a number of complex challenges in the digital environment. The development of information technology and Internet communications creates new opportunities for criminals who use digital traces and evidence to commit crimes, which complicates the process of identifying and tracking them. Objective. Development of an applied ontology for a system for analyzing a digital criminal offense, which will effectively analyze, process and interpret a large amount of digital data. It will help to cope with the complex task of processing digital data, and will also help automate the process of discovering new knowledge. Methods. To build an ontological model as a means of reflecting knowledge about digital crime, information was collected on existing international and domestic classifications. The needs and requirements that must be satisfied by the developed ontology were also analyzed. The creation of an ontological model that reflects the basic concepts, relationships in the field of digital criminal offense was carried out in accordance with a recognized ontological analysis of a specialized subject area. Results. An applied ontology contains the definition of entities, properties, classes, subclasses, etc., as well as the creation of semantic relationships between them. At the center of the semantics is the Digital Crime class, the problem area of which is complemented by the interrelated classes Intruder, Digital evidence, Types of Crime, and Criminal liability. Such characteristics as motive, type of crime, method of commission, classification signs of digital traces and types of crime, as well as other individual information were assigned to the attributes of the corresponding classes. An ontological model was implemented in OWL using the Protégé software tool. A feature of the implementation of the applied ontology was the creation of SWRL rules for automatically filling in additional links between a class instance. Manual and automatic verification of the ontology showed the integrity, consistency, a high degree of correctness and adequacy of the model. The bugs found were usually related to technical aspects and semantic inconsistencies, which were corrected during further development iterations. Conclusions. The research confirmed the effectiveness of the developed applied ontology for the analysis of digital criminality, providing more accurate and faster results compared to traditional approaches. UK: Актуальність. Особливістю сучасного цифрового світу є те, що злочинність вже нерідко вчиняється завдяки новітнім комп’ютерним технологіям, а робота правоохоронних органів стикається з низкою складних викликів у цифровому середовищі.. Розвиток інформаційних технологій та інтернет-комунікацій створює нові можливості для злочинців, які використовують цифрові сліди та докази для здійснення злочинів, що ускладнює процес їх виявлення та відслідковування. Мета. Розробка прикладної онтології для системи аналізу цифрового кримінального злочину, яка дозволить ефективно аналізувати, обробляти та інтерпретувати велику кількість цифрових даних. Вона допоможе впоратися зі складним завданням обробки цифрових даних, а також сприятиме автоматизації процесу виявлення нових знань. Метод. Для побудови онтологічної моделі як засобу відображення знань про цифровий злочин було зібрано інформацію про існуючі міжнародну та вітчизняну класифікації, а також проаналізовані потреби та вимоги, які мають бути задоволені розробленою онтологією. Створення онтологічної моделі, яка відображає основні поняття, взаємозв’язки у сфері цифрового кримінального злочину, було здійснено відповідно з визнаним онтологічним аналізом спеціалізованої предметної області. Результати. Прикладна онтологія містить означення сутностей, властивостей, класів, підкласів тощо, а також створення семантичних відношень між ними. В центрі семантики знаходиться клас цифровий злочин (Digital Crime), проблемну область якого доповнюють взаємозв’язані класи злочинець (Intruder), цифровий слід (Digital evidence), тип злочину (Types of Crime) та кримінальна відповідальність (Criminal liability). Такі характеристики, як мотив, вид злочину, метод скоєння, класифікаційні ознаки цифрових слідів та типів злочину, а також інша індивідуальна інформація були віднесені до атрибутів відповідних класів. Реалізована онтологічна модель на мові OWL програмним засобом Protégé. Особливістю реалізації прикладної онтології було створення SWRL-правил для автоматичного заповнення додаткових зв’язків між екземплярами класу. Ручна та автоматична перевірка онтології показала цілісність, узгодженість, високу ступінь коректності та адекватності моделі. Виявлені помилки були, як правило, пов’язані з технічними аспектами та семантичними неузгодженостями, які були виправлені під час подальших ітерацій розробки. Висновки. Дослідження підтвердило ефективність розробленої прикладної онтології для аналізу цифрового кримінального злочину, забезпечуючи більш точні та швидкі результати порівняно з традиційними підходами.