Sistemas Imunológicos e Segurança Computacional – AIS e Agente Móveis

O uso de mecanismos inspirados em sistemas de imunização no âmbito da engenharia e computação é algo que já existe e está sendo estudado há muito tempo.

A literatura existente sobre AIS (Artificial Immune System) revela que a maioria dos mecanismos e aplicações computacionais é escolhida com base na suposição comum de que a função principal do sistema imunológico é separar o “auto” do “não-auto”.

De acordo com [22, 23], o sistema imunológico humano protege o corpo de várias bactérias e viroses, ele defende o corpo contra doenças prejudiciais e infecções.

Sendo capaz de reconhecer virtualmente qualquer célula externa ou molécula e eliminá-la do corpo. O sistema passivo e imune adaptativo é produzido principalmente por leucócitos.

Fagócitos e linfócitos são tipos diferentes de leucócitos. Fagócito é o primeiro ponto de defesa para o sistema imunológico humano, o sistema imunológico adaptativo consiste principalmente de linfócitos que circulam através do corpo no sistema sanguíneo e linfático.

Uma vez que agentes patogênicos entram no corpo, eles são tratados pelo sistema imune passivo e pela resposta adaptativa imune.

O sistema de imunização passivo é constituido principalmente de células circulatórias

scavenger tais quais os macrófagos que ingerem moléculas e materiais extracelulares, limpando o

corpo de detritos e agentes patogénicos.

A resposta do sistema de imunização adaptativo é mais sofisticada e envolve diferentes tipos de células e moléculas, sendo chamado de adaptativo porque ele é reponsável pela imunização que é adquirida adaptativamente durante o tempo de vida do organismo.

Dessa forma, chegamos ao ponto onde focaremos nossa proposta, na medida em que o sistema imune adaptativo fornece grande potencial de segurança, enfatizaremos apenas alguns detalhes relevantes à proposta de segurança.

O sistema imunológico consiste de diferentes populações de células de imunização principalmente células B ou C que circulam em vários orgãos linfóides primários e secundários do corpo. O sistema imunológico consiste de duas camadas principais que seriam as camadas passiva e adaptativa.

As camadas passivas consistem de pele, membranas, pH, temperatura e resposta de processos inflamatórios.

As camadas adaptativas consistem de mecanismos de células, todos os organismos pertencentes ao corpo humano são marcados como "auto", assim os organismos que são identificados como "não-auto" são detectados e destruídos pelo sistema de imunização.

O sistema de imunização adaptativo reage dinamicamente a células estranhas. Existem dois tipos de células que são usadas no processo de detecção de células estranhas: células-B e células- T, as células-B são geradas na medula óssea, enquanto as células-T são geradas no timo.

As células-T são por sua vez classificados como células-T auxiliares e células-T assassinas. As células-T auxiliares ajudam as células-B detectaram as células estranhas escondidas dentro do corpo humano, enquanto células-T assassinas matam as células estranhas.

As células-B reconhecem as células estranhas e criam anticorpos com as funções que se ligaram as células estranhas. Antes das células-B serem liberadas da medula óssea elas são testadas para certificar-se que poderam detectar anomalias corretamente.

Elas passam por um estágio chamado de seleção negativa no qual as células-B que detectam os organismos como "auto" são excluídas e desqualificadas, assim que essas células-B passam no teste são liberadas no organismo.

Quando uma célula externa é detectada, células de memória separada são criadas através da detecção de células-B que lembram a célula externa detectada.

Células de memória armazenam informação sobre células externas que foram detectadas no passado, e essas células de memória tem expectativa de vida maior do que as células-B e células- T normais.

As células-T também são testadas utilizando seleção negativa antes de ser liberadas a partir do timo. As células-B e as células-T detectam tipos diferentes de células externas.

As células-T e células-B sofrem um processo chamado de mutação na informação genética. A informação genética contém todos os genes que são usados para criar diferentes tipos de células.

A informação genética adapta-se continuamente e cria projetos para criar anticorpos melhores que detectam uma maior variedade de células externas.

As informações genéticas estão em constante evolução e os genes são usados para manter a diversidade de anticorpos através da geração de diferentes tipos de genes.

O sistema imune adaptativo reage dinamicamente a células estranhas que consistem de células-B e células-C.

Os sistemas imunológicos têm muitas características que fazem com que trabalhem bem em ambientes abertos, sem controle e imperfeitos, que na realidade é o ambiente onde os sistemas computacionais residem.

A ligação entre sistemas imunológicos e segurança computacional foi primeiramente introduzida em [24,25] e elaborada em [26,27], no qual foram introduzidos atividades com agentes móveis.

Agente móvel é um pequeno objeto ativo inteligente que é capaz de realizar atividades de forma contínua e automática em um determinado ambiente, eles são uma abordagem promissora para o desenvolvimento de aplicações distribuídas.

Particularmente, o interesse crescente na tecnologia de agentes tem sido motivado pelo seu potencial uso em um grande número de áreas, incluindo comércio eletrônico, coleta de informações, sistemas de telecomunicações, serviços personalizados e monitoramento de sistemas [28].

O sistema de agentes é significativo para ser o sistema de interação de agentes, pois eles são coordenados por uma estratégia definida, mais suficientemente autônoma para realizar as suas próprias tarefas no âmbito da estratégia geral.

Dessa forma, entende-se que todas essas qualidades fazem dos agentes móveis a escolha natural para um módulo de segurança, assim iremos propor um módulo de segurança onde todas as atividades serão feitas com agentes móveis.

Para isso criaremos uma analogia entre sistemas de imunização e o módulo proposto, onde o sistema de imunização será o próprio módulo de segurança, as células-T serão o agente de detecção, as células-B serão o agente analítico, as células de memória serão o agente banco de dados, a produção de anticorpos específicos será o agente de monitoração e por fim os anticorpos serão o agente de eliminação.

Há muitas semelhanças entre o sistema de segurança computacional e o sistema imunológico biológico, o sistema imunológico humano produz anticorpos para resistir a agentes patogênicos através das células-B atuando no corpo humano e as células-T regulam a concentração de anticorpos.

A proposta do módulo de segurança seria simular o sistema biológico imunológico, onde células de imunização (agentes móveis) seriam colocadas nas redes.

Esses agentes móveis colocados na rede providenciariam uma análise determinística, onde quando um ataque for detectado, o pedido de determinado usuário que levaria a queda dos serviços IMS SIP, seria bloqueado e os detalhes do usuário seriam armazenados na memória imunológica.

Assim, o sistema desenvolvido irá realizar monitoramento em tempo real, análise e geração de resposta adequada às atividades intrusivas.

Basicamente, assim que uma solicitação entrasse na rede, o agente de detecção seria notificado, acionando o agente analisador, que procederia com a requisição de acordo com a análise determinística realizada, encaminhando a requisição para o agente de monitoração, ou para o agente de eliminação e assim encaminhando para o agente banco de dados.