11.8.2021: Kriittisen infrastruktuurin kolme kattausta (Puuska)
Kriittinen infrastruktuuri muodostaa modernin yhteiskunnan kivijalan. Tähän infrastruktuuriin kohdistuu kuitenkin monia uhkia, joista tärkeimpiä ovat luonnonvoimat, ihmisten virheet ja erehdykset sekä tahallinen haitanteko, kuten kyberhyökkäykset. Samir Puuskan väitöstutkimuksessa uhkien torjumista lähestytään kolmella tavalla: mallintamalla infrastruktuurin toimintaa häiriötilanteissa, kehittämällä kyberhyökkäyksiä paljastavia menetelmiä sekä selvittämällä, miten terveydenhuollossa käytettävää neuroverkkoa voidaan erehdyttää.
Väitöstutkimuksen ensimmäisessä osassa tarkasteltiin kriittisen infrastruktuurin keskinäisriippuvuuksien matemaattista mallinnusta. Mallinnuksen tavoitteena on parantaa kykyä havainnoida monimutkaisia vikaantumisketjuja ja tuottaa ennusteita toimintakyvystä. Mallia käytettiin valtioneuvoston kanslialle tuotetussa selvitysraportissa arvioimaan sähkö- ja televerkon toimintaa eri vikatilanteissa, kuten myrskyissä ja kyberhyökkäyksissä. Tämän lisäksi selvitysraportissa arvioitiin maakaapeloinnin vaikuttavuutta verkon sietokykyyn ja kestävyyteen.
Toisessa osassa tarkasteltiin kyberhyökkäysten paljastamista koneoppimisen ja neuroverkkojen avulla. Tavoitteena oli tuottaa menetelmiä, joilla voidaan havaita kehittyneitä kyberhyökkäyksiä tietoverkoista.
”Tuloksista on käytännön hyötyä, sillä toisessa osassa käytettiin todellisissa kyberhyökkäyksissä olleita työkaluja ja haittaohjelmia. Kehitetyt menetelmät pystyvätkin paljastamaan joitain uusia ja edistyneempiä kyberhyökkäyksiä, kuten Solar Winds-tapauksessa käytetyt menetelmät”, Puuska kuvailee. ”Nykyään yleisesti käytetty tietoliikenteen salaus on välttämätön suoja käyttäjille, mutta samalla se hankaloittaa haitallisen toiminnan paljastamista. Tutkimuksessa kehitettiin menetelmiä, jotka toimivat salauksesta huolimatta”, Puuska jatkaa.
Tietokoneavusteinen diagnosointi on tulevaisuudessa kiinteä osa kriittistä infrastruktuuria. Terveydenhuoltoalan ja tekniikan riippuvuuden kasvaessa ja tiivistyessä entisestään alaan kohdistuvien haavoittuvuuksien ennakointi on tärkeää. Tältä pohjalta väitöstutkimuksen kolmannessa osassa kehitettiin keino erehdyttää neuroverkkoa, jota käytetään apuna syövän diagnosoinnissa.
Puuskan mukaan koneoppiminen ja lääketiede ovat yhä nouseva yhdistelmä. ”Tämä on ensimmäinen julkaisu niin kutsutusta yhden pikselin hyökkäyksestä lääketieteellisellä sektorilla”, Puuska kertoo. Hyökkäyksessä solunäytteestä otettua kuvaa muokataan vain yhden kuvapisteen osalta siten, että neuroverkko tulkitsee terveen kudoksen virheellisesti sairaaksi tai toisin päin.
”Hyökkäysmenetelmien kehitys ja tutkiminen on keskeistä, että niitä vastaan voidaan kehittää suojaus- ja torjuntamenetelmiä”, Puuska toteaa.
Vastaväittäjänä Professori Kimmo Halunen (Oulun yliopisto) ja kustoksena professori Timo Hämäläinen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on suomi.
Yleisö voi seurata väitöstilaisuutta verkkovälitteisesti.
Linkki Moniviestimen suoraan lähetykseen: https://r.jyu.fi/dissertation-puuska-110821
Puhelinnumero, johon yleisö voi tilaisuuden lopussa osoittaa mahdolliset lisäkysymyksensä (kustokselle): +358 40 7726470
