الأمن الإلكتروني بالتعاون مع معهد الابتكار التكنولوجي
تسعى الدول في جميع أنحاء العالم إلى البحث عن أفضل طريقة تحافظ من خلالها على أمن واستدامة إنترنت الأِشياء، لا سيما وأن المدن اليوم أصبحت ذكية باعتمادها المتزايد على أجهزة إنترنت الأشياء التي تجمع البيانات وتنقلها في كل ثانية.
قام معهد الابتكار التكنولوجي، ذراع الأبحاث التطبيقية لمجلس أبحاث التكنولوجيا المتطورة في أبوظبي، وبالتعاون مع جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في عدد من المشاريع البحثية الاستراتيجية المتخصصة في التشفير والأمن الرقمي والاتصالات الآمنة، وذلك بهدف تطوير فعالية البنية التحتية في مجال الاتصالات وضمان أمنها في دولة الإمارات.
وفي هذا الصدد، موّل معهد الابتكار التكنولوجي سبعة مشاريع في مواضيع مختلفة يستمر كل منها لعدة سنوات.
المشروع (1): أجهزة إنترنت الأشياء للكشف عن الطاقة
يتعين على أجهزة إنترنت الأشياء أن تتمتع بفعالية وبشكل مستدام عند استخدام الطاقة، وذلك للحصول على بنية تحتية متطورة وذات كفاءة. فعلى سبيل المثال، لا تزال البطاريات قصيرة الأمد المتوفرة في أجهزة إنترنت الأشياء تشكل تحدياً كبيراً من حيث التصميم، لذلك يركز الباحثون اهتمامهم على تطوير أجهزة ذاتية الاستدامة وكاشفة للطاقة يمكنها جمع الطاقة وإعادة تدويرها من مصادر مختلفة.
وتعتبر تكنولوجيا "باك كوك" واحدة من التكنولوجيات التي لا تزال قيد التطوير والتي ظهرت كنموذج جديد للاتصالات المتعلقة بالشبكات اللاسلكية ذات الطاقة الاقتصادية، إلا أنها تعاني من العديد من المشاكل التي يهدف الفريق البحثي في جامعة خليفة إلى إيجاد الحلول لها من خلال دمج أنظمة إرسال الترددات الراديوية وتطويرها والاستفادة منها في المجالات الشبكية.
وفي هذا الإطار، قام كل من الأستاذ الدكتور سامي مهيدات والدكتور باشاليس سوفوتاسيوس، أستاذ مساعد والدكتورة لينا بارعة، باحثة دكتوراه والدكتور إرنيستو دامياني، أستاذ ومدير أول لمعهد الروبوتات والأنظمة الذكية ومدير مركز الأنظمة الفيزيائية الإلكترونية، بتطوير حلول تلائم شبكات الطاقة اللاسلكية، أي الشبكات المتوفرة في مجموعة من الأجهزة والتي تمثل شبكة واي فاي مفردة، بالاستعانة ببروتوكولات قادرة على كشف الطاقة وأنظمة الأمن وخفيفة الوزن.
المشروع (2): استخدام تعلم الآلة في تحسين مستوى اتصال إنترنت الأشياء
في هذا المشروع، قام الدكتور سامي والدكتور باشاليس والدكتورة لينا والدكتور إرنيستو، إلى جانب الدكتور هاني الجلا، الأستاذ المساعد في جامعة ألباني، بالتصدي للتحديات الرئيسة التي تشهدها الشبكات اللاسلكية المتحركة، مع التركيز على شبكات المركبات الجوية بدون طيار.
تساهم تقنيات تعلم الآلة في معالجة العديد من التحديات المتعلقة بتصاميم الشبكات اللاسلكية المتحركة والتعلم العميق، وهو جزء من تقنيات تعلم الآلة، الذي يتيح للآلات تعلم العمليات المعقدة مع ضمان درجة عالية من الدقة، إضافة لإمكانية التطور الذاتي.
المشروع (3): الكشف عن الفيروسات في الهواتف الذكية
يقوم كل من الدكتور إرنيستو دامياني وغابرييل جيانيني، باحث أول وحسام الحمادي عالم بحثي بتصميم محرك الكشف عن الفيروسات في هواتف أندرويد اعتماداً على تقنيات تعلم الآلة.
تعتبر البيانات التي يتم جمعها وتحويلها عبر هواتف أندرويد هدفاً للفيروسات. وفي حين أن إعدادات الأندرويد يمكنها الكشف عن الشيفرات التي تنقل البيانات بطريقة غير مسموحة، إلا أن أنظمة الرصد الخارجية هي الوحيد التي يمكنها تحليل سلوك الأندرويد في التطبيقات المختلفة باستمرار. وهذا الإطار، سيقوم الفريق البحثي بتصميم محرك للكشف عن نقل البيانات غير المصرح به في هواتف أندرويد باستخدام تقنيات تعلم الآلة.
المشروع (4): حماية المركبات الجوية ذاتية التحكم
يقوم فريق آخر بإجراء بحث في المركبات الجوية ذاتية التحكم ، والتي تلعب دوراً حيوياً في مستقبل الشبكات اللاسلكية، لذلك تعتبر حماية الشبكات من الاختراق أمراً في غاية الأهمية.
تتكون شبكات المركبات الجوية ذاتية التحكم من عناصر تجعلها عرضة للاختراق من قبل العديد من أنواع الهجمات الإلكترونية نظراً لأن حدوث مشكلة أمنية في واحدة من تلك العناصر يؤثر في النظام بشكل عام. وقد تحدث الهجمات الإلكترونية بشكل مباشر من خلال التلاعب بالعناصر المادية للشبكات كالبطاريات أو التي يتم التقاطها من خلال البرمجيات.
وفي السياق، يقوم الدكتور عرفات الدويك، أستاذ مشارك والدكتور بكر محمد، أستاذ مشارك والدكتور يوسف السلامي، أستاذ مساعد، بتقييم قابلية استخدام تقنيات الطبقة الفيزيائية الآمنة في المركبات الجوية ذاتية التحكم التي تعتمد على الشبكات اللاسلكية، لما لتلك التقنيات من أهمية في الاستفادة من الخصائص الأساسية للقنوات اللاسلكية كالإزعاج والتدخل لتوفير الحماية لشبكات الاتصال.
يهدف الفريق البحثي، من خلال الاستعانة بتقنيات الطبقة الفيزيائية الآمنة، إلى تصميم نظام اتصالات جديد يتمتع بالفعالية والدقة والأمن وإمكانات مضادة للتشويش لاستخدامها من قبل المركبات الجوية ذاتية التحكم.
المشروع (5): حماية الطائرات بدون طيار
يسعى الفريق البحثي المكون من الدكتور عبدالهادي شوفان، أستاذ مشارك والدكتور فيصل شاه خان، أستاذ مساعد والدكتور إرنيستو دامياني وحسام الحمادي، عالم بحثي إلى توفير تحليل أمني شامل لعمليات الطائرات بدون طيار في سياق إدارة أنظمة السير ذاتية التحكم من شأنه تشكيل قاعدة للعمليات والأهداف الأمنية وتوظيفها في الطائرات بدون طيار.
يرتبط تشغيل الطائرة بدون طيار بالأمن والخصوصية والسلامة من المخاطر، وهي العناصر التي ساهمت في تقدم هذه التكنولوجيا خلال السنوات القليلة الماضية، حيث يعتبر الأمن متطلباً ضرورياً لعمليات الطائرات بدون طيار نظراً للهجمات المادية والإلكترونية التي تتعر ض لها والتي تشكل تهديداً لأمن المعلومات.
يكمن التحدي الأول في حماية عمليات الطائرات بدون طيار في فهم مواطن الضعف في هذه التكنولوجيا، والذي يساهم في تطبيق الأهداف الأمنية باستخدام أنظمة متخصصة دقيقة جداً قادرة على دعم عمليات الأمن الهامة.
المشروع (6): حماية شبكات الاستشعار اللاسلكية باستخدام السلاسل المجزأة
يصاحب تكنولوجيا إنترنت الأشياء العديد من تحديات الأمن الإلكتروني التي يجب معالجتها لضمان أمن وخصوصية الشبكات، وقد تم اقتراح الحلول الممكنة والعديد منها يعالج متطلبات أمنية أساسية كالتوثيق والسرية والتفويض، إلا أنه لا يوجد حتى الآن بروتوكول أمني مقترح يلبي متطلبات الأمن الإلكتروني بشكل كامل. وفي هذا الإطار، يقوم كل من الدكتور تشان يوب يون، أستاذ مشارك والدكتور يوسف الحمادي، أستاذ مساعد وعميد الدراسات العليا والدكتور إرنستو دامياني بالبحث لإيجاد الحلول الأكثر أمناً ومرونة لشبكات الاستشعار اللاسلكية باستخدام سلاسل مفتاحية ذات مستويين عال ومنخفض.
يعتمد فريق الباحثين في هذا المشروع على تقنيات السلاسل المجزأة، وهي طريقة تستخدم لإنتاج العديد من المفاتيح في وقت واحد من مفتاح واحد (كلمة مرور)، بهدف ضمان استمرارية التوثيق وتعزيز أمن الشبكة.
المشروع (7): الحفاظ على أمن بيانات السحابة
يركز هذا المشروع على الأمن الإلكتروني في السحابة، حيث يكمن التهديد الأمني الرئيس في السحابة من تعدد مستخدمي مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة، نظراً لاحتمالية مشاركة المستخدمين للأجزاء المادية نفسها والذي قد يؤدي إلى تجسس أحد المستخدمين على ملف "بت ستريم".
تشمل عملية التجسس سرقة البيانات أو اعتراض عملية نقلها من خلال الوصول إلى الشبكة باستخدام برنامج تجسس، وهو تطبيق يهدف إلى الوصول لحزم البيانات في الشبكة. فعندما تنتقل البيانات في الشبكة يمكن قراءتها بسهولة باستخدام برنامج التجسس إن لم تكن مشفرة، حيث يمكن للشخص المتجسس تحليل بيانات الشبكة والحصول على المعلومات لإتلافها أو لقراءة الاتصالات الجارية فيها، لذلك فإن عملية التشفير قد تكون وسيلة دفاع ممكنة لعلاج ذلك. وفي هذا السياق، يقوم الأستاذ الدكتور إبراهيم الفاضل والدكتور عبدالهادي شوفان، أستاذ مشارك، ببحث عملية تشفير البيانات لضمان أمن المعلومات في السحابة باستخدام مصفوفة البوابات المنطقية القابلة للبرمجة بهدف تعزيز فعالية الأمن حتى ضد أجهزة الكمبيوتر الكمية.