One main foundation of the Industry 4.0 is the connectivity of devices and systems using
Internet of Things technologies, where Cyber-physical systems (CPS) act as the backbone
infrastructure based on distributed and decentralized structures. CPS requires the use of
Artificial Intelligence (AI) techniques, such as Multi-Agent Systems (MAS), allowing the
incorporation of intelligence into the CPS through autonomous, proactive and cooperative
entities. The adoption of this new generation of systems in the industrial environment
opens new doors for various attacks that can cause serious damage to industrial production
systems.
This work presents the development of security mechanisms for systems based on MAS,
where these mechanisms are used in an experimental case study that consists of a multiagent
cyber-physical conveyor system. For this purpose, simple security mechanisms were
employed in the system, such as user authentication, signature and message encryption,
as well as other more complex mechanisms, such as machine learning techniques that
allows the agents to be more intelligent in relation to the exchange of messages protecting
the system against attacks, through the classification of the messages as reliable or not,
and also an intrusion detection system was carried out.
Based on the obtained results, the efficient protection of the system was reached,
mitigating the main attack vectors present in the system architecture.
Uma das principais bases da Indústria 4.0 é a conectividade de dispositivos e sistemas
utilizando as tecnologias da Internet das Coisas, onde os sistemas ciber-físicos atuam
como a infraestrutura principal com base em estruturas distribuídas e descentralizadas.
Os sistemas ciber-físicos requerem o uso de técnicas de Inteligência Artificial, como por
exemplo, Sistemas Multi-Agentes, permitindo a incorporação de inteligência nos sistemas
ciber-físicos através de entidades autônomas, proativas e cooperativas. A adoção dessa
nova geração de sistemas no ambiente industrial abre novas portas para vários ataques
que podem causar sérios danos aos sistemas de produção industrial.
Este trabalho apresenta o desenvolvimento de mecanismos de segurança para sistemas
baseados em sistemas multi-agentes, em que esses mecanismos são utilizados em um caso
de estudo experimental que consiste em um sistema de transporte ciber-físico baseado em
sistemas multi-agentes. Para isso, mecanismos simples de segurança foram empregados
no sistema, como autenticação do usuário, assinatura e criptografia de mensagens, além
de outros mecanismos mais complexos, como técnicas de aprendizagem de máquina, que
permite que os agentes sejam mais inteligentes em relação à troca de mensagens, protegendo
o sistema contra ataques, através da classificação das mensagens como confiáveis
ou não, e também foi realizado um sistema de detecção de intrusões.
Com base nos resultados obtidos, obteve-se uma proteção eficiente do sistema, mitigando
os principais vetores de ataque presentes na arquitetura do sistema.
