امنیت در عصر محاسبات نورانی: «حملات تقلید عصبی» و تهدیدات چیپهای نورومورفیک در ۲۰۲۵
مقدمه:
معماریهای نورومورفیک، که تلاش میکنند با تقلید ساختارهای مغز انسان محاسبات را با مصرف انرژی بسیار پایین انجام دهند، در سال ۲۰۲۵ به سطح عملیاتی در لبه (edge) فناوری رسیدهاند. اما این تحول، همراه با تهدیدات امنیتی بسیار خاص و جدید است. مدلهای غیرقطعی و رویدادمحور نورومورفیک، فضای تازهای برای حمله فراهم کردهاند که نمیتوان آن را با محافظت سنتی مقابله کرد.
۱) چیپهای نورومورفیک و امنیت:
چیپهای نورومورفیک با بهرهگیری از «سیناپسهای» مصنوعی، فعالیتمحور و با اقتباس از مغز، توان پردازشی بالا در کنار مصرف پایین انرژی ارائه میدهند. اما همین ساختار غیرقطعی و غیرخطی، راه جدیدی برای نفوذ فراهم کرده است: حملات تقلید عصبی.
۲) حملات تقلید عصبی (Neuromorphic Mimicry Attacks):
در این نوع حمله، مهاجم از مسیر زیر عمل میکند:
- ابتدا ساختار شبکه عصبی و سیناپسهای نورومورفیک را تحلیل میکند
- سپس با دستکاری ورودیهای حسگر یا وزنهای سیناپس، فعالیت طبیعی چیپ را تقلید میکند
- نتیجه: نفوذی که سیستم تشخیص معمولی آن را تشخیص نمیدهد چون «رفتار» چیپ مشابه حالت عادی است.
کاربردها شامل دستگاههای پزشکی پوشیدنی، ماشینهای خودران و سیستمهای لبهای اینترنت اشیا هستند؛ جایی که نورومورفیکها کاربرد گستردهتری دارند
۳) چرا این تهدید ویژه است؟
- ساختار نورومورفیکها غیرقطعی است یعنی اثراتشان قابل پیشبینی نیست
- سیستمهای سنتی تشخیص تهدید بر الگوهای ثابت متکیاند اما اینجا الگو متغیر است
- نفوذکننده میتواند با حداقل تغییر و بهصورت مخفیانه عمل کند
- بسیاری از چارچوبهای امنیتی برای معماریهای نورومورفیک طراحی نشدهاند
۴) راهکارهای پیشنهادی:
- طراحی و پیادهسازی تشخیص ناهنجاری سیناپسی (synaptic anomaly detection) برای چیپهای نورومورفیک
- بازبینی پروتکلهای آموزش و یادگیری سیناپسی، و افزودن لایههای امنیتی در سطح سیناپس
- ترکیب امنیت نورومورفیک با معماریهای اعتماد صفر (Zero-Trust)
- تدوین استانداردهای امنیتی مخصوص نورومورفیک و لبه، همچون اعتبارسنجی دورهای
- آموزش تیمهای امنیتی برای فهم و پایش سیستمهای نورومورفیک
جمعبندی:
در حالی که معماریهای نورومورفیک وعده محاسبات مؤثر، سریع و کممصرف را میدهند، آنها در عین حال دروازهای جدید برای تهدیدات سایبری باز کردهاند. حملات تقلید عصبی یک paradigma shift (جهش الگویی) در امنیت است، که نیازمند رویکردی خاص، آگاهانه و آیندهنگر است. سازمانها و طراحان سیستم باید پیش از ورود گسترده این فناوریها در زیرساختها، آمادهسازیهای لازم را انجام دهند.
