Sistemas operacionais poderão ter autodefesa contra ataques

Redação do Site Inovação Tecnológica - 04/02/2011

O suporte de hardware consiste basicamente na adição de um cache ao microprocessador, dedicado à tarefa de proteção.[Imagem: Jiang/Solihin]



Como Bill Gates bem sabe, o sistema operacional é o sistema nervoso do seu computador.
Se o sistema operacional for corrompido, os atacantes podem assumir o controle do seu computador, roubar informações ou impedir que ele funcione.
Agora, pesquisadores da Universidade do Estado da Carolina do Norte, nos Estados Unidos, afirmam ter desenvolvido um sistema que utiliza recursos de hardware e de software para restaurar um sistema operacional que tenha sido comprometido por um ataque.
Fotografias do sistema operacional
A ideia parece simples demais para que não tivesse sido tentada antes: tirar "fotografias" do sistema operacional continuamente, por exemplo, durante as interrupções de software (IRQs) ou durante as chamadas ao sistema (system calls), quando os programas pedem que o sistema operacional desempenhe funções a seu cargo.
A maioria dos ataques graves ocorre quando o atacante corrompe um aplicativo - o navegador da web, por exemplo - e, em seguida, o utiliza para fazer chamadas ao sistema, ganhando acesso aos arquivos, entre inúmeras outras possibilidades.
O conceito é tirar um instantâneo do sistema operacional em momentos estratégicos, quando ele está funcionando normalmente e, em seguida, se o sistema operacional for atacado, apagar tudo o que foi feito desde que o último instantâneo foi tirado - efetivamente voltando no tempo para o momento anterior ao ataque.
O mecanismo também permite que o sistema operacional identifique a origem do ataque e o isole, de modo a se tornar imune a novos ataques a partir desse aplicativo.
Autodefesa do sistema operacional
Na verdade essa ideia já foi tentada muitas vezes antes, mas foi abandonada como sendo impraticável - o sistema vai passar mais tempo cuidando de si mesmo do que dos aplicativos do usuário.
"Mas nós desenvolvemos um suporte de hardware que permite que o sistema operacional incorpore esses componentes de sobrevivência de forma mais eficiente, de modo que eles consomem menos tempo e energia," afirma Dr. Yan Solihin, coautor do artigo que descreve a nova estratégia de autodefesa.
O suporte de hardware consiste basicamente na adição de um cache ao microprocessador, dedicado à tarefa de proteção.
Solihin e seus colegas afirmam que seu novo sistema de sobrevivência ocupa menos de 5 por cento dos recursos computacionais já normalmente consumidos pelo sistema operacional.
Agora é só esperar para ver se os "fabricantes de sistemas operacionais" e de processadores acham a ideia boa o suficiente para incorporá-la em seus produtos - ou encontrem alguma falha em seu projeto.
Bibliografia:
Architectural Framework for Supporting Operating System Survivability
Xiaowei Jiang, Yan Solihin
IEEE International Symposium on High-Performance Computer Architecture Proceedings
Feb. 16 2011
http://www4.ncsu.edu/~xjiang/files/hpca-surv.pdf

USP testa TV digital pela rede elétrica

Com informações da Agência USP - 07/02/2011

O sistema baseia-se na transmissão do sinal de televisão digital pela rede elétrica, o chamado sistema PLC. [Imagem: André Hirakawa]



Um projeto de pesquisa reunindo cientistas e engenheiros do Brasil e da Europa desenvolveu uma forma de levar a TV digital para pequenas comunidades afastadas dos grandes centros.
A técnica permite a criação de conteúdo próprio e maior interação do telespectador.
TV digital pela rede elétrica
O sistema baseia-se na transmissão do sinal de televisão digital pela rede elétrica, o chamado sistema PLC, da sigla em inglês Power Line Communications.
Batizado de SAMBA System for Advanced interactive digital television and Mobile services in BrAzil), o projeto teve participação de empresas e instituições de países europeus e do Brasil, com financiamento da União Europeia.
O grupo testou o sistema durante três meses no município de Barreirinhas, no estado do Maranhão. Segundo o professor André Riyuiti Hirakawa, da Poli-USP, a cidade foi escolhida por ser o município mais pobre do País.
"A cidade tem eletricidade, mas não tem provedor de banda larga ou TV a cabo. Nós pensamos em como usar a televisão para ajudar a comunidade," diz Hirakawa.
O projeto SAMBA montou em 2009 uma estação de televisão no local, com transmissão da TV Mirante, emissora afiliada da Rede Globo no Maranhão. Mas não é uma transmissão comum.
A população pode participar diretamente na criação do conteúdo, como destaca Hirakawa: "A princípio, a comunicação pela televisão é unidirecional. Já a transmissão em Barreirinhas possui material da TV Mirante e material próprio do local e de forma interativa."
Personagens locais
O professor explica que há um gerenciador de conteúdo, que fornece as ferramentas para a criação e gerenciamento da programação local. Depois, ele é distribuído para toda a cidade.
Para concretizar esse plano, o SAMBA integrou a população de Barreirinhas para participar do projeto. Foram escolhidos alguns "personagens" da comunidade para testar as ferramentas fornecidas.
Os equipamentos necessários foram instalados nas casas dos personagens escolhidos, para que eles criassem textos, imagens, vídeos e áudios. Os programas criados foram disponibilizados nas televisões do resto da comunidade.
"Pensamos em pessoas que poderiam contribuir na introdução de conteúdo, como donos de estabelecimentos comerciais, um professor, uma dona de casa e um aluno. Um professor, por exemplo, pode fornecer material didático para a população", diz Hirakawa.
Interatividade
A Poli/USP participou do projeto com um grupo do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais, coordenado por Hirakawa.
Seu grupo ajudou a criar a parte de processamento e o sistema PLC. O sinal de TV original da TV Mirante é recebido pela estação local, misturado com o conteúdo gerado localmente e retransmitido para toda a cidade de Barreirinhas.
O professor da Poli detalha que a TV digital em Barreirinhas funciona como um computador e internet para os usuários, devido à interatividade que ele permite. A navegação pelo material que chega na televisão e a criação de novos conteúdos podem ser comandados por um controle remoto juntamente com um teclado virtual na TV.
Aqueles que criam textos, imagens ou vídeos no município fazem isso diretamente pelo televisor, com um conversor, também conhecido como set-top box, que possui um receptor.
A informação do aparelho vai para uma central, o sistema de gerenciamento de conteúdos, que retransmite os dados para as outras televisões.
Vantagens do sistema PLC
A escolha do sistema PLC facilitou a instalação da TV digital por ter aproveitado os cabos de energia já existentes.
Hirakawa acrescenta o baixo custo do sistema entre as principais vantagens: "Por enquanto, o PLC é mais barato para o usuário porque o cabeamento já existe". O professor estima que, sem contar a mão-de-obra, a instalação do sistema PLC deve custar algo em torno de R$20.000,00, enquanto uma instalação de banda larga equivalente deve custar por volta R$ 50.000,00, contando somente a infraestrutura de comunicação - isso para a comunidade inteira.
Entre as desvantagens, há ruídos na comunicação causados por outros objetos que usam a eletricidade, podendo interromper o sistema. Para saná-lo, o projeto usou filtros nas tomadas desses aparelhos.
Ao final do teste, contudo, tudo foi desmontado e trazido de volta. Por ser um projeto de pesquisa, os equipamentos e o sistema não puderam ficar em Barreirinhas.
Da TV digital, por ora, os personagens e habitantes da cidade mais pobre do Brasil ficaram apenas com as histórias para contar.
O Projeto SAMBA também fez testes na cidade de Natz, no norte da Itália

Técnica simplifica projetos de produtos inovadores

Antonio Carlos Quinto - 25/11/2009
A pesquisa consistiu na adaptação de uma técnica largamente utilizada no desenvolvimento de softwares, para o desenvolvimento de produtos inovadores.



É possível gerenciar projetos de inovação tecnológica deixando de lado o excesso de burocracia e permitindo que os profissionais se concentrem naquilo que realmente interessa?
A resposta é sim, de acordo com uma pesquisa feita na USP, em São Carlos, pelos pesquisadores Edivandro Carlos Conforto e Daniel Capaldo Amaral.
Gerenciamento Ágil de Projetos
A pesquisa consistiu na adaptação de uma técnica largamente utilizada no desenvolvimento de softwares, para o desenvolvimento de produtos inovadores.
Com base no conjunto de princípios conhecidos como GAP (Gerenciamento Ágil de Projetos), os pesquisadores desenvolveram e implantaram em duas empresas da região de São Carlos um método que denominaram IVPM2 - Iterative and Visual Project Management Method. "Além da pesquisa-ação realizada nas duas empresas, houve um estudo extensivo da literatura sobre o GAP", conta Daniel.
Numa das empresas, o IVPM2 foi implantado em um único projeto. Na outra, o método foi testado num ambiente que o pesquisador chama de multiprojetos, envolvendo simultaneamente o desenvolvimento de sete novos produtos.
A inovação do IVPM2 está no uso da abordagem do GAP para simplificar técnicas de gestão de projetos, combinando painéis visuais, um software livre de gestão de projetos e conceitos de desenvolvimento de produtos, permitindo maior flexibilidade no planejamento e controle de projetos de produtos de alta tecnologia.
Lidando com o novo
Amaral descreve que no gerenciamento de projetos de novos produtos na forma tradicional, a principal preocupação é com o planejamento de todas as etapas de desenvolvimento do produto. "Preocupa-se em detalhar e seguir à risca um planejamento, desde a concepção até o produto final. Mas, quando se trata de um produto em inovação tecnológica, a complexidade e os recursos envolvidos são maiores, dificultando esta tarefa. Encontrar novas formas de solucionar o problema é um desafio para os pesquisadores da área", explica o professor.
No conceito do GAP não se despreza o planejamento, mas o projeto é visualizado como um todo e não por etapas. "Quando se fala em produtos de inovação tecnológica, na maioria das vezes a empresa se envolve num projeto de um produto que nunca fez antes. Daí a grande preocupação em 'planejar' e tentar prever todos os possíveis erros durante o processo. Mas isso é visto como um todo, as vezes por uma única pessoa ou equipe", descreve Amaral.
Planejamento simplificado
No processo de pesquisa-ação para a implantação do IVPM2, o planejamento, em nenhum momento foi deixado de lado, mas sim realizado de forma diferente. "Podemos dizer que houve menos esforço de planejamento e, portanto, um foco maior nos resultados. No método desenvolvido pensa-se no produto como um todo, o que ajuda as pessoas a interagirem e encontrarem melhores soluções. O resultado é a maior participação de todas as equipes envolvidas, já que o gerenciamento total do projeto não ficou sob a responsabilidade de uma pessoa", conta o professor.
A cada etapa do desenvolvimento, desde a elaboração do projeto, as equipes opinavam e tinham a liberdade de até alterar planos, se fosse o caso. "Houve, nos dois casos, menos esforço com o planejamento como um todo", garante Amaral. Já que o método não implica em um planejamento rígido, o professor explica que no IVPM2 existe um "plano de entregas" que pode ser alterado de acordo com a necessidade.
"Um planejamento tradicional tenta prever todos os erros que irão acontecer num novo projeto. Ao se deparar com imprevistos, há um entrave no processo. Com o IVPM2, os entraves também ocorrem, mas são solucionados de maneira menos dolorosa e com a participação de todos", afirma Amaral.
Painéis visuais
Nas duas empresas envolvidas na pesquisa, havia painéis visuais nas áreas de desenvolvimento em que eram descritos os planos de entrega de cada etapa do projeto. "Todos os membros das equipes tinham total liberdade para alterar etapas, desde que devidamente comunicado no painel visual", conta Amaral.
A partir destas informações, os pesquisadores utilizaram softwares livres que foram integrados a todos participantes das equipes de desenvolvimento, para facilitar ainda mais a comunicação e registro dos dados do projeto.
Entre as vantagens do IVPM2, Amaral destaca a redução de apontamentos das etapas de desenvolvimento, o que, segundo ele, é uma das tarefas que mais consomem tempo das pessoas responsáveis pelo controle do projeto.
Resultados
No caso das empresas envolvidas, uma delas reduziu o atraso estimado na conclusão do projeto. Entre as pessoas envolvidas nas empresas, muitos consideraram que o esforço foi menor e que a metodologia é mais simples do que algumas técnicas tradicionais.
Os pesquisadores não aferiram se o sistema influiu na lucratividade das empresas. Amaral também apontou alguns pontos em que o IVPM2 não auxiliou positivamente. "Na relação com o cliente, não houve melhora, bem como na redução de conflitos entre as equipes, apesar de maior diálogo."

Microscópio com lente líquida enxerga dentro da pele

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/02/2011

O microscópio de lente líquida captura imagens de alta resolução do interior da pele, sem necessidade de incisão.[Imagem: J. Adam Fenster]



Os microscópios mais modernos conseguem produzir imagens de células, moléculas e até átomos - desde que essas células, moléculas e átomos estejam devidamente destrinchados e isolados.
Mas não faz muito sentido destruir a pele de alguém para ver se essa pele está doente - não faz sentido, mas é assim que se faz hoje.
A solução para esse dilema foi desenvolvida pela Dra. Jannick Rolland e seus colegas da Universidade de Rochester, nos Estados Unidos.
Zoom sob a pele
A equipe substituiu a lente tradicional de cristal, usada nos microscópios ópticos, por uma lente líquida, que pode ter seu foco ajustado continuamente.
Usando luz infravermelha e ajustando continuamente o foco da lente, torna-se possível fazer milhares de imagens em sequência, cada uma a uma profundidade ligeiramente maior, até gerar um filme que literalmente faz um zoom mergulhando nas estrutura internas do tecido vivo.
A profundidade atingida - 1 milímetro - é suficiente para detectar e examinar lesões na pele para detectar se elas são benignas ou cancerosas.
Em vez de fazer uma incisão, retirar o tecido, e enviá-lo para uma biópsia no laboratório, a ponta de uma pequena sonda é colocada em contato com o tecido e, em poucos segundos, surge na tela do computador uma imagem 3D precisa e de alta resolução.
Coerência óptica
O equipamento consegue isso usando uma configuração única de lente líquida - um processo conhecido como microscopia de coerência óptica.
Em uma lente líquida, uma gota de água toma o lugar da lente tradicional de vidro. Um campo elétrico variável em torno da gota de água faz com que ela mude sua forma - alterando, portanto, o foco da lente.
Isso permite tirar milhares de fotos focadas em diferentes profundidades abaixo da superfície da pele. Combinando estas imagens, cria-se uma visualização com foco perfeito de todo o tecido, incluindo estruturas importantes da pele.
Como o dispositivo utiliza a luz infravermelha próxima, em vez de ultra-sons, as imagens têm uma resolução precisa com escala de micrômetros, 1.000 vezes melhor do que a resolução em escala milimétrica disponível hoje.
O processo já foi testado em humanos e, agora, será utilizado em pesquisas clínicas juntamente com as técnicas tradicionais para verificar sua capacidade de distinguir entre os diferentes tipos de lesões.

Programa une sites de relacionamento a plataformas de ensino à distância

Redação do Site Inovação Tecnológica - 11/03/2008

[Imagem: Cooper Project]



Que tal juntar os sites de relacionamento, que fazem tanto sucesso principalmente entre os mais jovens, com as plataformas de ensino à distância? Parece um enfoque interessante para se aproveitar a freqüência de uns com o papel educativo dos outros.
Gerenciamento de Projetos
Foi justamente o que pensaram os pesquisadores europeus do projeto Cooper. Mas eles foram além, e juntaram à nova plataforma um sistema completo de gerenciamento de projetos, que permite que as equipes virtuais façam sua experiência virtual alcançar o rendimento pleno.
A nova plataforma combina a funcionalidade do gerenciamento de projetos, com suas metas e prazos, a liberdade e a funcionalidade que tornou os sites de relacionamento tão populares e um sistema tradicional de e-learning.
Interesses comuns
O objetivo principal da plataforma Cooper é dar suporte a equipes multinacionais, de instituições, organizações não-governamentais e empresas que operam em vários países. Mas não há restrições a comunidades livres com interesses comuns.
O resultado é um ambiente virtual no qual equipes dispersas geograficamente, mas partilhando dos mesmos interesses de aprendizado, podem trocar idéias, estudar juntos, contatar instrutores e compartilhar documentos.
Técnicas de ensino centradas em projeto
"Cada vez mais técnicas de ensino centradas em projeto estão sendo adotadas por instituições e empresas," afirma Xuan Zhou, coordenador do projeto. "Equipes, ao contrário de estudantes individuais, irão trabalhar em um determinado projeto, onde o suporte de professores freqüentemente será substituído pela interação entre os membros estudantes. Esses membros da equipe poderão vir de diferentes instituições para fornecer diferentes competências e enfoques."
Aprendizado à distância
O novo sistema de aprendizado à distância foi construído para ser flexível e funcional. Ele incorpora os mais recentes avanços da chamada Web 2.0 e permite até mesmo que os participantes se comuniquem por meio de VoIP e por vídeoconferência, tudo dentro do mesmo ambiente.
O projeto Cooper se encerra neste próximo mês de Março e a maioria da nova plataforma será disponibilizada gratuitamente, exceto alguns componentes comerciais, como o VoIP.

Bioimpressão: Impressora 3D imprime tecidos biológicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/02/2011



Bioimpressora
Cientistas apresentaram no encontro da Associação Americana para o Avanço da Ciência uma impressora 3D que pode vir a imprimir tecidos biológicos.
O pesquisador Hod Lipson, da universidade americana Cornell, afirma que o que ele e outros estudam é em vez de imprimir em plástico, imprimir com materiais biológicos, formando tecidos tridimensionais.
Atualmente, a equipe trabalha na impressão de orelhas para serem usadas na medicina reconstrutiva.
A impressora não é muito diferente de uma de jato de tinta ou um plotter de impressão.
Memória do corpo
A ideia é que no futuro cada paciente tenha detalhes minuciosos do seu corpo armazenados no computador dos médicos.
Se no futuro, ele vier a necessitar de uma nova cartilagem, um menisco, uma orelha ou até um osso, bastaria recuperar aquelas informações.
Depois células do próprio paciente seriam coletadas e postas em cultura para serem usadas como "tinta" para imprimir novas partes do corpo.
Para Hod Lipson, a tecnologia pode fazer parte do dia-a-dia dentro de 20 anos.