ciência, tecnologia e inovação no setor cibernético: desafios e oportunidades

Painel 5 – Ciência, tecnologia e inovação no setor cibernético:

desafios e oportunidades

[...] espera-se apresentar a situação de universidades, institutos de pesquisa e

indústria brasileiros, em que nível está o desenvolvimento de estudos, conhecimento e produtos nesse setor e quais as expectativas

para as próximas décadas.

Desafios e Oportunidades de PD&I no Setor Aeroespacial e de Defesa

Prof. José M Parente de OliveiraDivisão de Ciência da Computação

Instituto Tecnológico de Aeronáutica

MORE THAN 60 YEARS FORMING HUMAN RESOURCES FOR THE AEROSPACE SECTOR

MORE THAN 60 YEARS FORMING HUMAN RESOURCES FOR THE AEROSPACE SECTOR

Desafios e Necessidades de PD&I

Projetos de Pesquisa em Andamento

Conclusão

Summary

Aerospaceand Defense

Air Transportation Energy

Education

CHALLENGES

RESEARCH AND DEVELOPMENT

Big Data/

Data Analytics

Cyber Defense

Critical Software

Networking/Communication

High PerformanceComputing

C4ISR-3C

Autonomous Systems

Desafios e Necessidades de PD&I no ITA

O Brasil exibe duas características singulares nas áreas Aeroespacial e Defesa:

Demandas diversas devido ao amplo território e

grande população

Complexidade da infraestrutura necessária

Capacitação Potencial decorrente do grande

crescimento da Pós-Graduação e capacitação

técnica no país, em anos recentes

Considerações gerais

Demandas diversas devido ao amplo território

e grande população

Complexidade da infraestrutura necessária

...Considerações gerais

P&D em áreas estratégicas com potencial de

gerar spin-offs industriais

Reduzir a dependência internacional (ou torná-

la menos unilateral) nos setores aeroespacial

e de defesa e enfrentar os desafios da

atualidade (competição internacional, defesa

de fronteiras, segurança interna,

desenvolvimento sustentado, etc)

...Considerações gerais: Oportunidades

Projetos de Pesquisa em Andamento

Foco em Resiliência e Desenvolvimento de Software Seguro

Projetos de Pesquisa em Andamento

Foco em Resiliência e Desenvolvimento de Software Seguro

Visão de Necessidades de PD&I no setor aeroespacial e defesa

Aerospaceand Defense

Air Transportation Energy

Education

CHALLENGES

RESEARCH AND DEVELOPMENT

Big Data/

Data Analytics

Cyber Defense

Critical Software

Networking/Communication

High PerformanceComputing

C4ISR-3C

Autonomous Systems

Comando e Controle

Cyber Situation Awareness, Command and

Control - Military and Civilian Applications

Geração Automática de Planos

Geração Automática de Planos

Geração Automática de Planos

Geração Automática de Planos

Secure Alfa nlt D+3 in order to accomplish Label15

Label 15 - force all Redland troops to retreat to Redland borders and allow Yellowland to regain control over the area (Purpose) nlt – no later than

WHAT WHERE WHEN WHY

Geração Automática de Planos

Geração Automática de Planos

Humanitarian Relief Operation on Itajaí ‘s ValleyHumanitarian Relief Operation on Itajaí ‘s Valley

19

Geração Automática de Planos

• 27 people to rescue and 4 to reallocate 27 people to rescue and 4 to reallocate • 07 available helicopters07 available helicopters

Geração Automática de Planos

21

Plan execution took 20 Plan execution took 20 minutesminutes

All people were rescued and All people were rescued and reallocated successfullyreallocated successfully

20 trials all successfully20 trials all successfully Non flooded placesNon flooded places

Geração Automática de Planos

Person entities embark and disembark helicopters in order to Person entities embark and disembark helicopters in order to reach the shelter facilityreach the shelter facility

Non optimal allocationNon optimal allocation Entities followed the designated planEntities followed the designated plan

23

Path analysisPath analysis

Possible conflictsPossible conflictsPossible conflictsPossible conflicts

Geração Automática de Planos

Defesa Cibernética

Planejador e Analisador de Missões Planejador e Analisador de Missões Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) -

PAMMPAMM

Ambiente Cibernético• Qual o significado de Qual o significado de

diferentes tipos de dados diferentes tipos de dados quando precisam ser quando precisam ser analisados conjuntamente?analisados conjuntamente?

• Como correlacionar um Como correlacionar um elevado volume de dados?elevado volume de dados?

• Como avaliar Como avaliar operacionalmente os operacionalmente os efeitos de um ataque e/ou efeitos de um ataque e/ou falha na consecução dos falha na consecução dos objetivos de uma missão?objetivos de uma missão?

• Como automatizar e Como automatizar e priorizar respostas para priorizar respostas para manter os objetivos da manter os objetivos da missão com alta missão com alta probabilidade de sucesso?probabilidade de sucesso?

Planejador e Analisador de Missões Planejador e Analisador de Missões Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - PAMMPAMM

Barreto, A. ; Edgar Toshiro Yano ; José M. Parente de Oliveira ; Costa, P.C. Entendimento do Impacto dos Aspectos Cibernéticos em Missões - Um Novo Desafio para as Forças Armadas. Spectrum - COMGAR (FAB), Brasília, 14 set. 2012.

Planejador e Analisador de Missões Planejador e Analisador de Missões Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - PAMMPAMM

2D Visualization2D Visualization 3D Visualization3D Visualization

Network VisualizationNetwork Visualization ATC VisualizationATC Visualization

Modelagem da Bacia de Campos – ADS-BModelagem da Bacia de Campos – ADS-B

Planejador e Analisador de Missões Planejador e Analisador de Missões Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - PAMMPAMM

Scenario for Cyber Attack Evaluation Model

VR-Forces – Mäk Tech

Campos Basin

Partnership with the George Mason University

SalomãoSalomão

Planejador e Analisador de Missões Planejador e Analisador de Missões Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - Multidimensional (Terra, Ar, Mar & Cibernético) - PAMMPAMM

SALOMÃOSALOMÃOAvaliação do Impacto Avaliação do Impacto Cibernético sobre a Cibernético sobre a

Missão de Controle do Missão de Controle do Espaço AéreoEspaço Aéreo

Aplicação no Treinamento para a Copa do Mundo e

Olimpíadas

Analyzing Targeted Attacks using Hadoop applied to Forensic Investigation

Security datasets generated by monitoring

programs have become so large that the

storage, search, sharing, analysis and

visualization of the information are all quickly

becoming infeasible

Existing security toolsets and offerings are not

yet well equipped to analyze these kinds of

data with the necessary speed and agility

Analyzing Targeted Attacks using Hadoop applied to Forensic Investigation 

Information security is becoming a big data

problem [Gartner research note, 2012]

Big Data technologies, such as Hadoop,

enable the analysis of large and unstructured

data sources

Analyzing Targeted Attacks using Hadoop applied to Forensic Investigation 

Analyzing Targeted Attacks using Hadoop applied to Forensic Investigation 

Selection of targets, collecting information about the target, for example emails, technologies the target uses.

Coupling of malicious code with unsuspected deliverable files like pdfs, docs, ppts and etc.

The delivery of weaponized file to the target environment.

Using vulnerability of target system to execute the malicious code.

Installation of the Remote Access trojan.

Communication Channel to the malicious server

Actions of the adversary like info stealing, screen shots , voice recording

Analyzing Targeted Attacks using Hadoop applied to Forensic Investigation 

HIDS

NIDS

Server

Mail

Other

Log Management

Log Management

Logging Module

Hadoop Cluster

Intelligence Module

Log Management

Module

Control Module

Kill Chain Patterns

Malware Analysis Module

Intrusion Reconstruction

Detection

Set new Detection Rulesfor IDS & other tools

Malware Samples

Logs from tools about malware sample for intrusion Synthesis

Flume

Hive / Pig

Tecnologias CríticasTecnologias Críticas

Interoperabilidade de Sistemas Críticos

No Brasil, os sistemas computacionais e

equipamentos de comunicação atuais utilizam

soluções tecnológicas proprietárias

estrangeiras para permitir a interoperabilidade

de informações

Estas soluções além de serem altamente

restritivas no seu uso, são consideradas

“caixas-pretas”, pois o funcionamento interno

é inacessível

Interoperabilidade de Sistemas Críticos 

No contexto cibernético, um dos setores

decisivos da Estratégia Nacional de Defesa, o

domínio da tecnologia de sistemas de

middleware reveste-se de especial importância

para a ampliação da operacionalidade das

forças

Também para a redução da vulnerabilidade de

sistemas computacionais em situações de

guerra cibernética

Interoperabilidade de Sistemas Críticos 

Interoperabilidade de Sistemas Críticos 

IRMA: Interoperability Reference Model Architecture

Colonese, E. A new architectural approach for interoperability of real-time system components. Doctorate Thesis. Instituto Tecnológico de Aeronáutica – ITA. 2010 ---> Spin-off

Atividades Espaciais

As atividades espaciais já movimentam mais

de US$ 280 bilhões por ano, em todo o mundo

É imperativo priorizar o desenvolvimento e o

domínio das tecnologias espaciais críticas,

indispensáveis ao avanço industrial e à

conquista da necessária autonomia nacional

(PNAE)

Atividades Espaciais 

No tocante a satélites, projetos estruturantes

estão orientados para atender às grandes

necessidades nacionais nas áreas de

observação da Terra, meteorologia,

telecomunicações e ciência

Quanto aos veículos lançadores e às bases de

lançamento, seu desenvolvimento deve buscar

atender tanto à demanda nacional, quanto a

estrangeira compatível com os veículos que

serão operados a partir do território nacional

Atividades Espaciais 

Atividades Espaciais 

Atividades Espaciais 

Atividades Espaciais 

• Software de Tempo Real

• Software Crítico

• Software Embarcado: Baia de Equipamentos

• Sistema Operacional: VxWorks 5.4

• Linguagem de programação: C

sensoresestímulo

resposta

AMBIENTE

sistema

atuadores

SOftware Aplicativo de BordoSOAB

Atividades Espaciais 

Sistema de Meio de Apoio em solo

Controlador de Tubeira Móvel

Sistema de Gás Frio

Sistema de Controle de Rolamento

Circuito de Segurança e

Atuação

Módulo Sensor Inercial

BlocoGirométrico

Software Aplicativo de Bordo(SOAB)Sensor

Atuador

Metodologia de Engenharia Reversa baseada em Métodos Formais para análise de conformidade entre código e requisitos 

UNIVERSITY SATELLITEUNIVERSITY SATELLITE

Emprego de Métodos Formais 

Atividades Espaciais 

Conclusão

Dificuldades

Número pequeno de pessoal capacitado a orientar e

liderar pesquisas

Longo tempo de capacitação

Pesquisas não são rápidas

Parceria entre instituições ainda não é tão natural

Necessidade e dificuldade de uso de recursos

Conclusão 

Demandas e Perspectivas

Desenvolvimento de simuladores para análise de

impacto de ataque cibernético à infraestrutura crítica

Desenvolvimento de métodos e técnicas de

desenvolvimento de software crítico

Formação de RH pelo ITA (PPGAO) , IME (Eng. Defesa)

e Universidades: especialização, mestrado e doutorado

Produtos inovadores!!!

Grandes players interessados na produção e

comercialização de produtos

Agenda de décadas de pesquisa

Conclusão 

É tempo, talvez de se instalar uma escola de verdade em um campo adequado. Não é difícil encontrá-lo no Brasil. Nós possuímos, para isso, excelentes regiões planas e extensas, favorecidas de ótimas condições atmosféricas....

Não falemos nas desvantagens de morarem os alunos longe dos campos. Eles precisam dormir próximo à escola, ainda que para isso seja necessário fazer instalações adequadas...

Margeando a linha da Central do Brasil, especialmente nas imediações de Mogi das Cruzes, avistam-se campos que me parecem bons...

Penso que, sob todos os pontos de vista, é preferível trazer professores da Europa ou dos Estados Unidos, em vez de lá enviar alunos....

Resumindo, pois, penso que não teremos uma aviação de verdade enquanto não possuirmos um grande campus...Precisamos também de professores experimentados na arte de ensinar aviação e que morem, com os alunos, próximo à escola....

Santos-Dumont, de próprio punhoSantos-Dumont, de próprio punho

O Que Vi – O Que VeremosO Que Vi – O Que Veremos

Volume IIVolume II

19181918

Hoje: Novos Grandes Desafios!

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