Cíntia Borges Margi.

A convergência da Inteligência Artificial (IA) com redes 5G baseadas em nuvem cria oportunidades significativas de pesquisa para o desenvolvimento de aplicações inovadoras em sistemas inteligentes. No entanto, a integração de técnicas avançadas de IA em redes 5G apresenta grandes desafios, especialmente em relação à coleta e gestão de dados, escalabilidade do treinamento e implementação de modelos, interoperabilidade, restrições de recursos na borda da rede, latência e processamento em tempo real, questões de segurança e privacidade, gerenciamento de banda, custos de transferência de dados, além de eficiência energética e sustentabilidade. Para enfrentar esses desafios, o Centro de Inovação em Redes 5G e Inteligência Artificial tem como objetivo avançar a pesquisa na interseção entre 5G e IA. O Centro irá explorar soluções técnicas e estabelecerá um ambiente abrangente para experimentação e testes, fomentando o desenvolvimento de aplicações disruptivas de IA que aproveitem o potencial das redes 5G. Essa proposta dá ênfase à pesquisa, ao desenvolvimento tecnológico e à experimentação, visando definir requisitos e apoiar a prototipagem e testes em condições reais. Como parte desse esforço, será criado um living lab de campus inteligente 5G na Cidade Universitária da USP, um espaço onde cerca de 70 mil pessoas compartilham diariamente uma área de 4,1 km. Além disso, os laboratórios da Indústria 4.0 da USP - Fábrica do Futuro - e do Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT) serão transformados em demonstradores de tecnologias 5G. A proposta adota uma abordagem multidisciplinar, reunindo especialistas das áreas de urbanismo, indústria e agrícola com especialistas em redes e IA. O projeto está estruturado em quatro Linhas de Pesquisa (LP): uma linha transversal, dedicada a frameworks e soluções para a implementação de IA em redes sem fio, e três linhas específicas, focadas em Cidades Inteligentes, Indústria 4.0 e agricultura urbana. A unidade de Transferência de Tecnologia do Centro estabelecerá um ecossistema de parceiros aproveitando o living lab do campus e as instalações de demonstração. Essa abordagem colaborativa visa ampliar o impacto do projeto, melhorando a qualidade de vida e impulsionando a produtividade em diversos setores.

Dadas as características heterogêneas de RSSF e IoT é complexo estabelecer soluções flexíveis, que facilitem a adaptação de uma rede deste tipo a possíveis mudanças de topologia e possibilitem a reconfiguração para a execução de novas tarefas, bem como a diferentes padrões de comunicação na camada de enlace. Contudo, o conceito de redes definidas por software (ou Software Defined Networks - SDN) foi apontado como uma possível solução para prover a flexibilidade necessária e aprimorar o gerenciamento das redes heterogêneas.Neste contexto, propusemos o arcabouço IT-SDN, que é composto pelo protocolo de comunicação entre o controlador e os nós (protocolo southbound), um protocolo de descoberta de controlador e um protocolo de descoberta de vizinhos.Resultados da avaliação de desempenho do protótipo demonstram que seu desempenho é compatível com RPL, desmentindo o mito de que o custo de operação do SDN é proibitivo. No entanto, ainda existem alguns aspectos a serem tratados com relação ao arcabouço IT-SDN, destacando-se: mobilidade de nós, e ampliação da capacidade de detecção de ataques de negação de serviço ao plano de controle do IT-SDN.Chamada CNPq N 09/2022 - Bolsas de Produtividade em Pesquisa - PQ

Diferentemente das redes de computadores tradicionais (com fio), as redes ad hoc não possuem infraestrutura disponível e os próprios nós devem realizar o trabalho de roteamento e repasse de pacotes, e têm também que coordenar o acesso ao meio comum de comunicação. Dentre os casos específicos destas redes destacam-se as redes de sensores sem fio cujas aplicações fazem parte das redes IoT (Internet of Things). Assim,este campo de estudo apresenta problemas desafiadores de escalonamento, coordenação, controle e eficiência na comunicação da rede, e possui ainda várias perguntas sem respostas. O objetivo geral deste projeto de pesquisa é estabelecer novos protocolos para comunicações eficientes sobre longas distâncias em redes IoT e de sensores aplicando técnicas de inteligência artificial e implementá-los em plataformas reais. Os protocolos de comunicação permitirão implantar um arcabouço de redes definidas por software sobre a tecnologia de longas distâncias, de modo a prover a criação de uma rede de múltiplos saltos. Ainda, na sequência será realizado o projeto e implementação da integração das estratégias de otimização dos protocolos de comunicação e segurança exploradas neste projeto.https://bv.fapesp.br/pt/auxilios/110849/inteligencia-artificial-aplicada-a-internet-das-coisas-novas-tecnologias-para-comunicacoes/

Redes de dispositivos interconectados estão no âmago de diversas tecnologias-chave futuras, como controle distribuído para veículos autônomos, redes de sensores para monitoramento estrutural, e para cidades inteligentes. Além de confiabilidade, todas essas aplicações têm requisitos estritos em termos de eficiência energética, segurança, latência e auto-otimização, e requerem tecnologias habilitadores inovadoras. O recente conceito de Internet das Coisas (IoT, na sigla em inglês), imaginado para conectar bilhões de 'coisas' sem fio (sensores sem fio, dispositivos que podem ser carregados com os usuários, biochips, etc) numa vasta rede com características drasticamente diferentes, deixou de ser uma visão futurística para nos últimos anos estar cada vez mais próximo de se tornar realidade. O projeto ELIOT vem no momento certo para atacar todos os principais desafios acima.

As redes de sensores sem fio são uma tecnologia valiosa para o desenvolvimento de aplicações em diversas áreas, tais como monitoramento ambiental, industrial e urbana, saúde e agricultura. Não existe uma definição única para a Internet das Coisas, mas a maioria delas concorda que é composto de dispositivos capazes de sensoreamento/atuação, comunicação e processamento. Assim, as RSSF tornam-se uma tecnologia-chave para a Internet das coisas e pesquisa sobre RSSF deve proporcionar uma boa base para desenvolver a Internet das coisas. Tendo em conta os desafios de diferentes protocolos e tecnologias sobre a camada de enlace, com recursos limitados dispositivos e requisitos de segurança, problemas de pesquisa atuais abordar a comunicação segura entre dispositivos de redes de sensores sem fio e de gestão de recursos de rede. O objetivo principal em meu trabalho atual é o projeto e validação de um arcabouço de serviços básicos de comunicação, segurança e gerenciamento de recursos para a Internet das coisas, considerando o paradigma de rede definida por software (SDN), a fim de fornecer uma solução flexível. Serviços de segurança dos dispositivos embarcados poderiam se beneficiar de implementação de hardware, dada a natureza de recursos restritos destes dispositivos. Assim, o primeiro objetivo para este projeto está relacionado à pesquisa e desenvolvimento de uma arquitetura que inclua dispositivos baseados em segurança pós-quântica para Internet das coisas, que exigem o conhecimentos complementares do grupo de pesquisa faço parte da USP e EISEC / TUM. O segundo objetivo a respeito deste projeto é formalizar e força a ligação entre a USP e EISEC / TUM.

Criptossistemas pós-quânticos envolvem basicamente algoritmos baseados em reticulados, códigos corretores de erros, sistemas quadráticos multivariados (MQ), e esquemas baseados em criptografia simétrica em geral, bem como em funções de hash. O objetivo desta proposta é especificar, desenvolver e analisar sistemas criptográficos pós-quânticos seguros e amigáveis a hardware para fornecer não só serviços básicos de segurança (e.g., cifração, autenticação e assinaturas digitais), mas também mais avançados (e.g., assinaturas cegas, criptografia homomórfica e hashing de senhas) No tocante a serviços básicos, o foco será na melhoria de desempenho de tais sistemas, possivelmente em termos de tempo de processamento e necessidades de energia, mas especialmente em termos de tamanhos de chave, assinaturas e de textos cifrados; um possível abordagem é considerar estruturas compactas para as chaves subjacentes, preservando sua segurança e também permitindo implementações otimizadas que se aproveitem dessas estruturas. Com relação à segurança, há interesse em ténicas para mitigar não só ataques criptoanalíticos, mas também relacionados com implementação, como ataques de canal colateral. Já a pesquisa em serviços avançados deve se concentrar em expandir a gama de aplicações que podem ser construídas com sistemas pós-quânticos, enquanto o foco literatura atual é principalmente em serviços básicos. Neste caso, a abordagem proposta é adaptar esquemas básicos para fornecer serviços adicionais, preservando (ou melhorando) a sua segurança e eficiência, comparando o resultado com alternativas pré- e pós-quânticas (se eles existirem). A avaliação dos esquemas será tanto teórica (complexidade computacional, paralelismo, etc., em ataques e usos legítimos) e experimental (com protótipos em software e em hardware).

Os objetivos são o projeto, implementação, modelagem e avaliação de protocolos de comunicação que forneçam serviços básicos de segurança para redes de sensores sem fio e redes sem fio heterogêneas, bem como a sua integração com redes cabeadas, considerando o paradigma das redes definidas por software (SDN - Software-defined Networking). Os protocolos propostos devem incluir controle de admissão segura, autenticação de dados e confidencialidade tanto para usuários finais, como para dispositivos compatíveis com SDN. Também devem permitir a comunicação com dispositivos móveis (como robôs), que podem tanto atuar como coletores de dados ou como solicitar auxílio dos dispositivos estáticos para cumprir a sua missão. O arcabouço de protocolos de comunicação segura proverá uma solução flexível, facilitando a adaptação de redes de sensores sem fio e redes sem fio heterogêneas a possíveis mudanças de topologia e a reconfiguração para a execução de novas tarefas, e garantindo os serviços de segurança associados.

Os objetivos para o primeiro ano deste projeto de pesquisa são: (i) implementar e executar benchmarks para os protocolos de acordo de chave; (ii) identificar possíveis brechas de segurança e listar os problemas em aberto a serem resolvidos; (iii) especificar e implementar um protótipo, avaliando o desempenho de um framework de comunicação WSN/IoT flexível e seguro baseado em SDN; e (iv) aplicar o framework proposto em uma WSN com nós móveis.

As redes sem fio são tecnologias valiosas para o desenvolvimento de aplicações em diversas áreas, desde monitoramento ambiental a redes sociais. Características como mobilidade e heterogeneidade da rede e de dispositivos apresentam novos desafios a serem superados para a implantação de protocolos de comunicação. 

Esta proposta possui como objetivo projetar e implementar protocolos que forneçam serviços básicos de segurança para redes sem fio heterogêneas, bem como de Redes de Sensores sem Fio, considerando o paradigma das redes definidas por software.

OpenFlow é o bloco básico no desenvolvimento desta proposta e, tanto quanto pudemos avaliar, é a primeira a tratar serviços de segurança nesse contexto. Nosso objetivo é incluir serviços como controle de admissão segura, autenticação de dados e confidencialidade tanto para usuários finais como para dispositivos OpenFlow.

Assim, teremos uma solução flexível, que facilite a adaptação de redes sem fio heterogêneas a possíveis mudanças de topologia e a reconfiguração para a execução de novas tarefas, garantindo os serviços de segurança associados.

Resumo: Aplicações em áreas como computação pervasiva e Internet das coisas (IoT - Internet of Things) utilizam intensamente dispositivos como sensores sem fios, smart cards e etiquetas de identificação por rádiofrequência (RFID). Um desafio neste contexto efere-se à reduzida disponibilidade de recursos como memória, poder de processamento e energia destes dispositivos, o que dificulta ou mesmo impossibilita a aplicação de mecanismos de segurança utilizados em redes tradicionais. Propõe-se aqui conduzir pesquisas no sentido de prover mecanismos de segurança (incluindo algoritmos e protocolos) especialmente adaptados a plataformas com recursos limitados, criando um arcabouço de soluções de segurança para aplicações que dependem de dispositivos com estas características.

O projeto de pesquisa de Segurança e Mobilidade com Alta Escalabilidade tem por objetivo desenvolver novas tecnologias que impulsionem transações financeiras por meio de novos meios de pagamento ou de transferência de valores. Estas tecnologias devem estimular a expansão do acesso por meio de celulares, smartphones, cartões inteligentes e outros dispositivos eletrônicos de baixo custo, a segmentos da população brasileira que ainda não estão integrados no sistema bancário ou de comércio eletrônico.

Este projeto tem como objetivo projetar e desenvolver primitivas criptográficas assimétricas para uso em dispositivos do tipo SoC (System on a Chip'). O desafio neste cenário refere-se à baixa disponibilidade de recursos destas plataformas, de modo que são necessárias soluções altamente eficientes em termos de uso de memória RAM, espaço de código, tempo de processamento e, algo de especial interesse neste projeto, consumo de energia

Os objetivos gerais do projeto são: (i) conduzir pesquisas de ponta em monitoração e controle baseados no uso de redes de sensores em larga escala, por meio de uma rede colaborativa de pesquisadores; (ii) investigar e desenvolver as melhores e mais apropriadas técnicas para monitoração, controle, processamento de informação e fusão de dados para aplicação em redes de sensores de larga escala; (iii) prover treinamento para jovens pesquisadores em redes de sensores; (iv) disseminar resultados de pesquisa; (v) gerar e explorar patentes; (vi) demonstrar os benefícios das redes de sensores para a sociedade por meio de aplicações práticas em monitoramento ambiental e agricultura de precisão.

As redes sem fio em geral são tecnologias valiosas para o desenvolvimento de aplicações em diversas áreas, desde monitoramento ambiental a redes sociais. As redes de sensores sem fio, em particular, possuem características peculiares como fonte de energia e recursos computacionais limitados.Diversas aplicações necessitam de serviços de segurança, como autenticidade, confidencialidade e, de um modo geral, disponibilidade dos dados. O foco deste projeto é o desenvolvimento de mecanismos de segurança para RSSFs. Dois aspectos principais serão abordados: (i) desenvolvimento de uma arquitetura de segurança, focando na camada de aplicação, e (ii) investigação de novas formas de se maximizar a sobrevivência de dados com o uso de algoritmos criptográficos.Uma arquitetura de segurança para RSSFs que atue na camada de aplicação da pilha de protocolos do modelo OSI permite uma maior flexibilidade em relação à utilização de diversas chaves criptográficas relacionadas a agrupamentos da rede. Além disso, possibilita a troca de níveis de segurança em tempo de execução e a portabilidade entre plataformas ou sistemas operacionais.O serviço de sobrevivência de dados torna-se relevante em RSSFs em que a estação base é itinerante, e portanto não está sempre disponível para obter os dados dos dispositivos sensores.

Pesquisa para seleção de algoritmos criptográficos compactos e leves para estabelecer segurança em sistemas transacionais baseados em torpedos SMS. Levantamento de requisitos, especificação e desenvolvimento de um arcabouço seguro para aplicações usando a comunicação de mensagens curtas (SMS) no ambiente de dispositivos móveis.

Pesquisa em Redes de Sensores sem fio, tratando de aspectos de gerenciamento de energia, protocolos, aplicações e segurança.

Este projeto de 18 meses tem como metas investigar e desenvolver aspectos de segurança em Redes de Sensores sem fio.

Desenvolvimento de aplicações que serão disponibilizadas através de uma rede de fibra óptica que interliga as principais instituições de pesquisa do estado de São Paulo. As atividades por mim desenvolvidas possuem duas linhas principais: (1) Medições de rede: que serão utilizadas no desenvolvimento de aplicações para mídia rica; (2) NetLab: tem como objetivo entender, especificar e implementar atividades experimentais relacionadas a redes de computadores virtuais e/ou remotas além de desenvolver um framework para suporte a este processo..

Especificação e implementação de testbed de redes de sensores visuais, chamada Meerkats. O nó
da testbed Meerkats tem a plataforma Stargate como base, além de placa de rede sem fio 802.11 e câmera
Logitech QuickCam. O nó tem como fonte de energia uma bateria Li-Ion de 2 células (7.4 V), que é conectada
a Stargate através de um regulador de tensão com sa´ıda de 5 V. O sistema operacional executado pelo nó é
o Stargate 7.3, que é baseado no Linux.

Montagem de testbed para um sistema de monitoramento de sala de aula, composta por quatro nós com câmeras de vídeo de alta resolução e um servidor interconectados por uma rede dedicada Gigabit Ethernet. Os nós são compostos por uma câmera colorida digital de alta resolução Sony DFW-X700 (C-mount) conectada a um computador (Intel Pentium 4 2.53GHz, 512MB RAM, 120GB hard disk) por interface IEEE1394 (Firewire), que permite taxas de transmissão de 400Mps. Tanto os nós como o servidor rodam sistema operacional Linux, e utilizam programas baseados em software livre (libdc1394, libraw1394 e mpeg4ip).

Evolução do Sistema desenvolvido anteriormente, utilizando LDAP.

Projeto desenvolvido em parceria com Macrolog através do programa de Inovação Tecnológica
em Pequenas Empresas da FAPESP. Estudo de viabilidade do desenvolvimento de Call Center utilizando
Voz sobre IP, e especificação do sistema completo.

Especificação do Sistema de Autenticação Digital desenvolvido para a Secretaria da Fazenda do Estado de São Paulo.

Desenvolvimento e manutenção de um sistema que integre a autenticação de usuários para utilização de Internet via Firewall, acesso remoto e email. Desenvolvimento do sistema de troca de senhas dos usuários via Web. Desenvolvimento do sistema de administração via Web.

Membro da Comissão de Gerenciamento e Segurança e da Comissão de Tele-Educação do Projeto Rmav (Rede Metropolitana de Alta Velocidade de São Paulo), dentro do programa ProTem-CC do CNPq.