Димитрия Михайлова: Бързото развитие на технологиите, които са в основата на безжичните системи от следващо поколение, каквито в момента са и 6G мрежите, се явява основно предизвикатество за разработването на методи и алгоритми за защита от кибератаки

Димитрия Михайлова е носителка на отличието „За жените в науката“ през 2024. Нейната професионална област е комуникационна и компютърна техника – работи върху подобряване на киберсигурността чрез прилагане на изкуствен интелект в комуникационните системи и системи за защита на данни.

Вие използвате изкуствен интелект и машинно обучение, за да подобрите киберсигурността на безжични комуникационни системи от ново поколение. Как това конкретно ще защити потребителите и ще направи цифровата среда по-сигурна?

Изследванията ми в момента са насочени към един конкретен вид атака, наречена Adversarial Machine Learning (AML), при която целта е да се повлияе на ML модела, така че в резултат системата да бъде компрометирана и да взема грешни решения. Съществуват множество различни подходи за генериране на AML атака, общото между които е стремежът с минимална корекция на някой от параметрите на данните, използвани за обучение или тестване на ML модела, да се постигне възпрепятстване на неговата правилна работа. Независимо от приложението, в което се използват ML моделите, ако те не работят правилно, това би довело до проблеми, свързани с ефективността на системата. Затова моите изследвания са насочени към подходите за ограничаване на подобен вид нелегитимна намеса. Разработването на универсални методи за защита, които са приложими срещу различни по вид AML атаки и същевременно не увеличават значително изчислителната сложност и времето за работа на системата, би довело до една цифрова среда, в която използването на нови технологии като ML и AI е по-сигурно и надеждно.

С развитието на технологии с минимална човешка намеса се увеличават и рисковете от интелигентни кибератаки. Какви са основните предизвикателства, пред които се изправяте, и как вашият подход ги преодолява?

Бързото развитие на технологиите, които са в основата на безжичните системи от следващо поколение, каквито в момента са и 6G мрежите, се явява основно предизвикатество за разработването на методи и алгоритми за защита от кибератаки. Това е така, защото новите изисквания за високи скорости на предаване, обхват на големи разстояния, динамично променяща се среда и директна комуникация между устройствата в 6G мрежите могат да бъдат постигнати посредством нови технологии, които тепърва са обект на разработване и изследване. Такива са например: THz комуникациите, включващи предаване на електромагни вълни в честотния обхват от 0.1 до 10 THz; JC&S (Joint Communication and Sensing) технологията, интегрираща радиолокационни възможности за наблюдение и безжични комуникации в една физическа система; а също и интегрирането на IRSs (Intelligent Reflective Surfaces) за подобряване на комуникационния обхват, скорост и енергийна ефективност посредством програмируем метаматериал. Всичко това, в комбинация с интегрирането на машинно обучение и изкуствен интелект, открива нови уязвимости в нововъзникващите системи и отваря нови възможности за кибератаки.

Вярвате, че сигурността е основа за доверието в технологиите. Какви са най-сериозните последствия за ежедневието ни и за бъдещето ни, ако не можем да създадем надеждна киберсигурност?

Наличието на една недобре защитена киберсреда може да засегне редица сектори и крие множество рискове както за обикновения човек, така и за бизнеса, за различни институции, включително и правителствата по света. Когато става въпрос за сигурност от индивидуална гледна точка, един сериозен проблем може да бъде неоторизираният достъп до лични данни, банкови сметки или здравно досие. От друга страна, обществената инфраструктура също може да бъде обект на кибератака, което би могло да доведе до заплаха за населението в национален мащаб, например чрез злонамерена намеса в електроенергийната система на дадена държава. Една още по-широкомащабна кибератака може да причини дори глобален срив на различни IT инфраструктури и да причини огромен хаос чрез възпрепятстване на нормалната работа на институции в световен мащаб, включително летища, банки и правителства. Ето защо е толкова важно да се търсят актуални подходи за киберсигурност, които да са в състояние да ни защитят от постоянно еволюиращите кибератаки.

Каква е ролята на изкуствения интелект, който е в сърцето на вашите изследвания, като инструмент за решаването на реални проблеми?

Аз мисля, че сред обществото все повече се популяризират ползите от употребата на изкуствения интелект в редица сфери от нашия живот, включително медицина и здравеопазване, пътна безопасност, сектора на услугите и дори изкуството. Често в медиите можем да видим да се говори за модернизирането на тези и други сектори чрез приложение на изкуствен интелект, в резултат на което се подобряват бързодействието, точноста и ефективността на системите, при това с минимална човешка намеса. Съвсем естествено, ML и AI подходите намират приложение и в сферата на киберсигурността, например в системите за откриване на интрузии, където добре обучения ML модел може значително да подобри ефективността на системата. Ползите от употребата на тези технологии са много, те могат да бъдат използвани и за злонамерени цели, но това в никакъв случай не намалява техните предимства.