أكاديمي بجامعة الطائف ينال براءتيْ اختراع في "تعزيز الأمن السيبراني"

حصل أحد أعضاء هيئة التدريس بجامعة الـطائـف على براءتيْ اختراع نادرتين ومبتكرتين في تعزيز الأمن السيبراني باستخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي في "إنترنت الأشياء" بشكل منفرد.

وفي التفاصيل، فقد حصل الدكتور محمد بن دحمان الشهري، على براءتيْ اختراع بشكل منفرد من مكتب براءات الاختراع الأسترالي في استخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي لصد الهجمات السيبرانية على القطاعات في إنترنت الأشياء، حيث حقق براءة اختراعه الأولى في مجال تعزيز الأمن السيبراني باستخدام أحدث تقنيات الذكاء الاصطناعي في قطاع إنترنت الأشياء الصناعي للثورة الصناعية الرابعة، ونظرًا لكثرة الهجمات السيبرانية وتطور أساليبها، ولاسيما في قطاعات الصناعة الخاصة بإنترنت الأشياء، وبسبب الندرة وقلة وجود أنظمة موثوقة تفي بالحماية، وضعف التواصل لاكتشاف وتحليل وتبادل التحذير من هذه الهجمات.

وقام الدكتور الشهري بابتكار جديد لنظام برمجي كامل من خلال تطوير خوارزمية التعلم التعاوني الموحد (الفيدرالي) Federated Learning Algorithm وتعلم الآلة Machine Learning، والتي تعمل على اكتشاف الهجمات وتدريب الأجهزة في إنترنت الأشياء تلقائيًا ولا مركزيًا، حيث يقوم كل جهاز بتدريب وتعليم الجهاز الآخر دون اللجوء للنظام للتزود ببيانات النظام المركزي، وبالتالي يتم حفظ وحماية للبيانات والمعلومات من التداخل والهجوم المباشر.

كما ابتكر بيئة متكاملة لعمل ذلك على ناحيتين: أولاهما: تطوير عددٍ من الخوادم في الحوسبة السحابية لتبادل البيانات بشكل غير مركزي لحماية مصدر البيانات المركزي من أي خطر أو هجوم، ولاكتشاف الهجمات السيبرانية وتحديد نمطها ونوعها وسلوكها وتحليلها وتخزينها وتدريب الأجهزة المتصلة عليها والأخرى: بعد رصد وتحليل الهجوم يتم التنبيه وإشعار مسؤول النظام وتسليم تقرير مخاطر مفصل بذلك آليًا من خلال واجهة تم تصميمها لذلك الغرض تكون لدى المستخدم النهائي Edge، بأنه تم اكتشاف هجوم سيبراني، وتم التعامل معه وحفظ سجله وسلوكه ومصدره في قاعدة البيانات السحابية لتكوين قاعدة بالهجمات المرصودة، والتي لا يحتاج النظام لاحقًا إلى أن يجري اكتشافًا مرة أخرى عليها، وإنما منعها مباشرة وتدريب الأجهزة الأخرى عليها لا مركزيًا.

أما براءة الاختراع الثانية، فنظرًا لأن قطاع الرعاية الصحية يقدم خدمات ضرورية للحياة وتسعى المملكة لتحسين خدمات العلاج ورعاية المرضى باستخدام التقنيات الجديدة، يواجه قطاع الرعاية الصحية عددًا كبيرًا من القضايا المتعلقة بالأمن السيبراني تتراوح هذه المشكلات من البرامج الضارة التي تهدد سلامة الأنظمة وخصوصية المرضى والعاملين بالقطاع، إلى عددٍ من الهجمات مثل: رفض الخدمة الموزعة (DDoS) التي تعطل قدرة المرافق على توفير رعاية المرضى.

كما يمكن أن يكون للهجمات السيبرانية تداعيات تتجاوز انتهاك الخصوصية والخسائر المالية. فعلى سبيل المثال، تعد هجمات Ransomware شكلاً مربكًا من البرامج الضارة على المستشفيات مما يسبب هذا النوع من الهجمات السيبرانية بفقدان أو تغيير بيانات المرضى، والذي قد يعرض حياتهم للخطر.

فابتكر الدكتور الشهري اختراعًا يوفر بيئة رقمية آمنة ومتكاملة لمنع مثل تلك الهجمات السيبرانية وحماية موارد القطاع الصحي منها، حيث قدم في براءة اختراعه الثانية طريقة حديثة لصد الهجمات السيبرانية من خلال استخدام الشبكات العصبية ANN إحدى تقنيات الذكاء الاصطناعي من خلال تفعيل استخدام الدالة السينية Sigmoid Activation Function مع خوارزمية تحسين الأداء الأمثل في تعلم الآلة Adam Optimization Algorithm للوصول إلى تصنيف أمثل في اكتشاف الهجمات المختلفة، وتنوع سلوكها ومصادرها Logistic Regression Classification مع تنشيط أطراف الشبكات العصبية Rectifier Activation Function لفصل وتثبيط اتصال أي هجوم سيبراني مكتشف بالنظام، وتطبيق استخدام الذاكرة قصيرة المدى لتحقيق فعالية طويلةLSTM في تعزيز تتبع الهجوم والاستدلال بالمصدر، وكذلك استخدام الشبكة العصبية الموجية الاصطناعية للحماية من أشهر الهجمات السيبرانية.

يُذكر أن الدكتور محمد بن دحمان الشهري هو أول عربي وسعودي يحصل على جائزة التميز في الذكاء الاصطناعي من أكبر معهد لأبحاث الذكاء الاصطناعي في أستراليا، وأول سعودي يتم اختياره في منتدى نخبة علماء علوم الحاسب والرياضيات في ألمانيا الحائزين على جوائز نوبل وإيبل و ACM في ألمانيا، وأول سعودي يعين كبروفيسور زائر في جامعة سدني للتقنية في أستراليا، وحصل هذا العام على زمالة الأكاديمية البريطانية في التعليم العالي ما بعد الدكتوراه من بريطانيا، وهو سفير تقنيات المستقبل من جامعة ستانفورد في أمريكا، وحاصل على أعلى عضوية للمعهد الدولي الأمريكي للهندسة والإلكترونيات IEEE Senior Member، وحاصل على ١٢ جائزة ما بين محلية ودولية، وناشر أكثر من ٣٠ بحثًا علميًا في أفضل المجلات العلمية التخصصية والمؤتمرات وفصول الكتب.