د. ديباك بوثال

عنوان البحث: هندسة مستقبل الأنظمة الموزعة الآمنة والذكية

يُجسِّد هذا العمل بشكل مثالي أحد أكثر التحديات أهمية في مجال الحوسبة الحديثة، والمتمثل في إدارة النمو الهائل للبيانات والأجهزة اللامركزية بطريقة آمنة. وتُعدّ هذه التحديات محورية، إذ إن الحقبة القادمة، التي ستُعرَّف بشبكات الجيل السادس (6G) وانتشار إنترنت الأشياء (IoT) على نطاق واسع، تتطلب تجاوز نماذج الأمان المركزية التقليدية التي أصبحت غير فعالة في هذا السياق الجديد.

يركّز هذا البحث على تطوير بنى أمان تكيفية، خفيفة، ومرنة ضرورية للبيئات الموزعة ومحدودة الموارد من الجيل القادم، بما في ذلك إنترنت الأشياء والحوسبة الطرفية (Edge Computing). ويتميّز هذا العمل بإسهاماته الجوهرية والمتكاملة في مجالات الأمن السيبراني، وتقنية البلوك تشين، والذكاء الاصطناعي التطبيقي (AI).

تتمثل إحدى الإسهامات المعمارية الأساسية في ابتكار نماذج أمان تكيفية صُمِّمت خصيصًا لتجاوز قيود البروتوكولات التقليدية الثقيلة. ويشمل ذلك تطوير مفهوم المحيط المعرَّف بالبرمجيات (Software Defined Perimeter – SDP)، وهو إطار يعتمد على الذكاء الاصطناعي لتحويل آليات الدفاع من حدود الشبكات الثابتة إلى نظام تحكم ديناميكي في الوصول قائم على الهوية، بحيث تتكيف سياسات الأمان بذكاء وفقًا لخصائص المستخدم والجهاز.

علاوةً على ذلك، حقق هذا البحث تقدمًا كبيرًا في تطبيق تقنية البلوك تشين في الأمن الموزع. فبسبب استهلاك الطاقة الكبير في آلية إثبات العمل (Proof of Work) التقليدية، تم ابتكار آليات إجماع جديدة وموفرة للطاقة مثل إثبات المصادقة (Proof of Authentication – PoAh)، والمصممة خصيصًا للأجهزة منخفضة الطاقة في بيئات إنترنت الأشياء. وتكتمل هذه الابتكارات عبر نظام PUFChain، وهو نظام بلوك تشين مدعوم بالأجهزة يدمج الوظائف الفيزيائية غير القابلة للاستنساخ (Physical Unclonable Functions – PUFs) لتأسيس هوية أجهزة غير قابلة للتزوير على مستوى العتاد، مما يعزز سلامة البيانات وأمن الأجهزة في الوقت ذاته.

كما يمتد تأثير هذا العمل إلى الابتكار في مجال التشفير من خلال تطوير CryptoCliqIn، وهي طريقة تشفير قائمة على النظرية البيانية (Graph Theory) تُعرف باسم حقن التجمعات (Clique Injection)، وتُقدّم نموذجًا جديدًا للاتصال الآمن. وتشكل هذه الإسهامات مجتمعةً الأساس الضروري لتشغيل الأنظمة الرقمية اللامركزية المستقبلية بطريقة ذكية وآمنة ومرنة.