Das Redes Vestíveis aos Sistemas Ciber-Humanos: Uma Perspectiva na Comunicação e Privacidade dos Dados

Abstract

Cyber-physical and cyber-human systems have different characteristics from existing networks, including security properties and vulnerabilities from those found in traditional systems and networks. These systems require a high level of interoperability between devices and subsystems, predictability to allow control and they are subject to a broader range of attack models. With the evolution and popularization of cyber-physical and cyber-human systems, new security threats are emerging or increasing all the time. Data privacy and the guarantee of the availability of services need to be systematically investigated in this context. This short course contributes in this direction, attracting, at first, attention to the rapid evolution that has been taking place from the beginnings of wearable networks to cutting-edge research in nanonetworks. This rapid evolution underlies the construction of cyber-physical and cyber-human systems that have applications in several areas that will be explored in this short course. ResumoOs sistemas ciberfísicos e ciber-humanos possuem características diferentes das redes existentes, incluindo propriedades e vulnerabilidades de segurança diversas daquelas encontradas nos sistemas e redes tradicionais. Esses sistemas requerem um alto nível de interoperabilidade entre dispositivos e subsistemas, maior previsibilidade para permitir seu controle e estão sujeitos a um maior grupo de modelos de ataques. Com a evolução e a popularização dos sistemas ciberfísicos e ciber-humanos, novas ameaças de segurança emergem ou são potencializadas a todo momento. A privacidade dos dados e a garantia de disponibilidade dos serviços são questões que precisam ser investigadas de forma sistemática nesse contexto. Este minicurso contribui nesta direção atraindo, em um primeiro momento, a atenção para a rápida evolução que vem ocorrendo desde os primórdios das redes vestíveis até a pesquisa de ponta em nanorredes. Essa evolução rápida fundamenta a construção dos sistemas ciberfísicos e ciber-humanos que possuem aplicações em diversas áreas, exploradas neste minicurso.

Sistema de Comunicação Molecular Multiportadora para Nanorredes Multiusuário

“…As nanorredes abrem uma grande variedade de aplicações com grande impacto para a sociedade em áreas como biomedicina, neurociência, indústria 4.0, agricultura de precisão e monitoramento ambiental, conforme ressaltamos em [Nogueira et al 2021]. A comunicação molecular é uma área que reúne a engenharia eletromecânica, a tecnologia da informação, a nanotecnologia e a biotecnologia para uma reformulação das práticas médicas.…”

“…Além disso, os modelos existentes demonstram baixa capacidade de comunicação [Nakano and Liu 2010, Heren et al 2013, Barros et al 2015. A baixa taxa de transmissão é uma característica natural em sistemas de comunicação molecular e ocorre por diversos fatores, incluindo a propagação da informação que acontece de forma estocástica e o excesso de ruído no ambiente, conforme apontamos em [Nogueira et al 2021]. Além dessas peculiaridades, as nanorredes apresentam desafios técnicos como as limitações computacionais dos dispositivos e as restrições impostas pelo ambiente (e.g., comunicação unidirecional).…”