Gli ingegneri della University of South Florida hanno sviluppato un nuovo tipo di software di sicurezza informatica che imita il sistema immunitario umano.

È un concetto che inizia ad essere esplorato sempre di più dai ricercatori in una varietà di campi:cosa fa bene il corpo umano e come possiamo adattare quei meccanismi per migliorare la tecnologia o i sistemi ingegneristici?

I ricercatori del Dipartimento di ingegneria elettrica dell'USF hanno considerato il sistema immunitario umano come un modello per il rilevamento delle intrusioni nelle reti di sensori wireless. I concetti si applicano ugualmente bene alle reti mission-critical finanziarie o militari di alto valore che possono o meno essere wireless. La ricerca è stata pubblicata su Procedia Informatica e ha dimostrato risultati estremamente promettenti nei test.

"È molto logico sviluppare questi sistemi software basati su sistemi umani, " disse Salvatore Morgera, dottorato di ricerca, un professore della USF di ingegneria elettrica e ricercatore principale del progetto. "Il nostro sistema immunitario fa un ottimo lavoro nel proteggerci, quindi volevamo prendere quei meccanismi e adattarli alla sicurezza informatica".

Nella sua forma più semplice, il sistema immunitario umano protegge il corpo dagli agenti patogeni, come germi, virus e altri corpi estranei potenzialmente dannosi. Se veniamo infettati, il nostro sistema immunitario è in grado di identificare e attaccare la minaccia nel tentativo di mantenere il corpo sano. Questa idea è esattamente ciò che Morgera e il suo team di ricerca speravano di realizzare con il loro software di ispirazione biologica. Quando una rete rischia di essere attaccata, il software può identificare ed eliminare la minaccia. È essenzialmente un sistema immunitario per una rete digitale.

Per sviluppare il software, Morgera, insieme ai dottorandi della USF Vishwa Alaparthy e Amar Amouri, ha spezzato il sistema immunitario in tre strati. Il primo strato è la protezione esterna; come i nostri corpi impediscono agli agenti patogeni di entrare. Nel loro software, questo livello di protezione è la crittografia, uno strumento di sicurezza informatica comune utilizzato per tenere gli utenti non autorizzati fuori dalle reti. La maggior parte dei metodi di sicurezza della rete dipende quasi esclusivamente dalla crittografia, e mentre le moderne tecniche di crittografia sono estremamente sofisticate, non sempre riescono a prevenire le intrusioni.

Per combattere questo rischio, i ricercatori hanno guardato ai corpi secondo strato di protezione; resistenza aspecifica. Questa risposta immunitaria non specifica agisce come un "catch-all", rispondendo immediatamente a qualsiasi corpo estraneo con una varietà di cellule immunitarie non specifiche. Nel loro software, Morgera e il suo team hanno sviluppato una risposta simile non specifica che riconosce rapidamente qualsiasi intrusione e mette in quarantena la minaccia per ulteriori esami. Proprio come nel corpo umano, questa risposta funge da prima linea di difesa quando le minacce entrano nel sistema.

Il terzo strato che i ricercatori hanno esaminato è la resistenza specifica del sistema immunitario agli agenti patogeni. Questo sottosistema dell'intero sistema immunitario è composto da cellule altamente specializzate che rispondono a specifici agenti patogeni. Questa risposta costruisce anche la memoria immunologica, portando a una risposta rafforzata dopo l'incontro iniziale. Proprio come nei nostri corpi, il software sviluppato dall'USF apprende da ogni attacco e mantiene milioni di modelli di lotta alle intrusioni che può ordinare per combattere i singoli tentativi di minaccia. Come afferma Morgera, "La necessità di ordinare milioni di modelli anti-intrusione può essere un'impresa computazionalmente complessa". Un altro ricercatore, Patrick Lie Chin Cheong, e Morgera hanno sviluppato un approccio altamente efficiente dei "big data" allo smistamento che richiede solo frazioni di secondo e può essere facilmente implementato su reti di sensori a potenza limitata utilizzando piccoli microprocessori.

Se usato in combinazione, questi tre meccanismi non solo funzionano per mantenere i nostri corpi sani, ma hanno dimostrato di essere estremamente efficaci nel mantenere la sicurezza, reti digitali di alto valore.

Morgera e il suo team hanno originariamente iniziato questa ricerca come un potenziale nuovo strumento per proteggere le reti di sensori wireless dispiegate dai militari. Hanno lavorato in collaborazione con il comando delle operazioni speciali degli Stati Uniti (SOCOM) per testare il software e hanno visto risultati molto promettenti. Ora, i ricercatori intendono continuare a migliorare il software e renderlo disponibile per una varietà di applicazioni. È un lavoro che potrebbe cambiare il futuro della sicurezza informatica in tutto il mondo.