Секвенирование ДНК под угрозой: хакеры могут воспользоваться уязвимостями в геномных данных

Секвенирование ДНК нового поколения (NGS) — та же технология, которая лежит в основе разработки индивидуальных лекарств, диагностики рака, отслеживания инфекционных заболеваний и исследований генов, — может стать главной мишенью для хакеров.

Исследование, опубликованное в IEEE Access, подчёркивает растущую обеспокоенность по поводу того, что этот мощный инструмент секвенирования, если его не защитить, может быть использован для утечки данных, нарушения конфиденциальности и даже для создания биологических угроз в будущем.

Это первое комплексное исследование угроз кибер- и биобезопасности на протяжении всего рабочего процесса NGS, проведённое под руководством доктора Насрин Анджум из Школы вычислительной техники Портсмутского университета.

NGS — краеугольный камень современной биотехнологии, позволяющий быстро и экономично секвенировать ДНК и РНК, что способствует важным достижениям в исследованиях рака, разработке лекарств, сельскохозяйственных инновациях и криминалистике. Процесс секвенирования в рамках рабочего процесса NGS включает в себя ряд сложных, взаимозависимых этапов — от подготовки образцов и секвенирования до анализа данных и интерпретации, — каждый из которых требует использования узкоспециализированных инструментов, технологий, программного обеспечения и взаимосвязанных систем.

Несмотря на то, что эти шаги необходимы для получения точных результатов, они также открывают множество уязвимых мест. Поскольку многие наборы данных ДНК находятся в открытом доступе в интернете, исследование предупреждает, что киберпреступники могут использовать эту информацию для слежки, манипуляций или вредоносных экспериментов.

Доктор Анджум сказала: «Наша работа — это тревожный сигнал. Защита геномных данных — это не только шифрование, но и предотвращение атак, которых ещё не существует. Нам нужно изменить подход к обеспечению безопасности будущего прецизионной медицины».

Исследование проводилось в сотрудничестве с коллегами с факультета компьютерных наук Университета Англии Раскина в Кембридже, факультета кибербезопасности и вычислительной техники Глостерширского университета, факультета компьютерных наук и лаборатории перспективных исследований Университета Нарджана, а также факультета микробиологии Женского университета имени Беназир Бхутто.

Доктор Марин-Уль-Хассан, микробиолог и соавтор из Женского университета имени Шахид Беназир Бхутто, сказала: «Геномные данные — одна из самых личных форм данных, которые у нас есть. В случае их компрометации последствия выходят далеко за рамки обычной утечки данных».

Исследовательская группа выявила новые и перспективные методы, которые хакеры и злоумышленники могут использовать для взлома или атаки систем, например, вредоносное ПО, закодированное в синтетической ДНК, манипуляции с данными генома с помощью ИИ и отслеживание личности с помощью методов повторной идентификации. Эти угрозы выходят за рамки обычных утечек данных и представляют опасность для конфиденциальности личности, научной добросовестности и национальной безопасности.

Доктор Анджум добавила: «Несмотря на свою важность, кибербиобезопасность остаётся одной из самых игнорируемых и плохо изученных исследовательских дисциплин и оставляет критический пробел в глобальной биобезопасности. Чтобы убедиться, что информация о нашей ДНК остаётся в безопасности и используется только во благо, мы призываем к проведению дополнительных исследований и сотрудничеству, чтобы найти способы обеспечить безопасность этой мощной технологии. Правительства, регулирующие органы, фонды и научные учреждения должны уделять приоритетное внимание этой сфере и инвестировать в специализированные исследования, образование и разработку политики, пока не стало слишком поздно. Без скоординированных действий геномные данные могут быть использованы для слежки, дискриминации или даже биотерроризма. Существующие меры защиты разрозненны, а жизненно важного сотрудничества между дисциплинами не хватает. Ключом к успешной профилактике станет междисциплинарное сотрудничество между специалистами по информатике, биоинформатике, биотехнологиям и специалистам по безопасности — группами, которые редко работают вместе, но должны объединиться. Наше исследование закладывает основы для повышения уровня биологической безопасности, предоставляя единый чёткий список всех возможных угроз на протяжении всего процесса секвенирования нового поколения».

В статье также предлагаются практические решения, в том числе протоколы безопасного секвенирования, зашифрованное хранение данных и обнаружение аномалий с помощью ИИ, что создаёт основу для более надёжной кибер- и биозащиты.

Источник: Tech Xplore