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quarta-feira, fevereiro 21, 2024
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Sistema distribuído: introdução aos desafios da cyber security

A segurança é, sem dúvida, o desafio mais significativo enfrentado hoje na área de tecnologia da informação. Especialmente em um ambiente cada vez mais distribuído, o apelo por melhores medidas de segurança e cyber security é crescente. Nesta era digital, quando falamos de sistemas, estamos, na realidade, falando de engenharia de dados. A distribuição desses dados, facilitando o acesso a clientes, parceiros e outros, representa uma tarefa de grande magnitude e complexidade.

O que é um sistema distribuído? Como ele funciona?

Consiste em uma série de programas que usam recursos de computação de vários locais diferentes, visando alcançar uma meta coletiva. Este sistema, também conhecido como computação distribuída ou banco de dados distribuído, precisa desses diversos locais centrais para interação e sincronização em uma rede unificada. Geralmente, eles simbolizam diferentes dispositivos de hardware, mas podem também representar processos de software ou outros sistemas encapsulados de forma recursiva. A intenção é remover gargalos ou pontos centrais de falha dentro do sistema. Muitos usam middlewares para fazerem essa ligação.

componentes de computador trabalhando em conjunto como sistemas distribuídos
Imagem gerada por Inteligência Artificial (IA)

O que é middleware?

Middleware é o termo dado ao software ou serviço de nuvem que proporciona funcionalidades e capacidades para aplicações, facilitando o trabalho de desenvolvedores e operadores nas suas criações e implementações. Esse tipo de software atua como um link entre máquinas, aplicativos, dados e usuários, e pode abarcar ambientes de execução e integração de aplicativos e uma variedade de serviços com fundamento na cloud. Normalmente, o middleware gerencia recursos como gestão de dados, serviços de aplicativos, mensagens, autenticação e gestão de interfaces de programação de aplicativos (APIs).

Sistema distribuído: desafios de implementação

A implementação de um sistema distribuído envolve uma série de desafios significativos devido à sua natureza complexa:

Sincronização e Coordenação 

Garantir a sincronização adequada entre diferentes processos pode ser difícil. Isso inclui a coordenação para operações simultâneas e a manutenção da consistência dos dados.

Escalabilidade

Os sistemas distribuídos devem ser projetados para acomodar o crescimento sem afetar negativamente o desempenho. Isso pode ser desafiador, especialmente quando se tenta balancear a carga de trabalho entre os nós.

Tratamento de Falhas 

Em um sistema distribuído, um nó pode falhar a qualquer momento. Portanto, a detecção de falhas de um sistema e a recuperação são questões críticas.

Segurança

Manter a segurança dos dados em um ambiente distribuído pode ser complexo, já que os dados estão espalhados por vários locais. “Monitorar sempre é o caminho. E essa distribuição é fascinante, mas traz consigo algumas preocupações, e eu acredito que a segurança é a principal delas”, complementa Sérgio.

Latência

Neste modelo, o tempo de resposta pode ser um desafio, pois os dados precisam ser transferidos entre vários nós que estão em locais diferentes.

Transparência

A transparência se refere à ocultação dos processos e recursos que estão fisicamente distribuídos em vários computadores. Isso pode ser difícil de conseguir, mas é crucial para a usabilidade do sistema.

Interoperabilidade e portabilidade

Outro desafio é garantir que diferentes componentes possam trabalhar juntos, independentemente das diferenças de hardware ou componentes de software.

Teste e Depuração

Testar e depurar as arquiteturas de sistemas distribuídos é notoriamente difícil, já que os problemas podem não ser consistentemente reprodutíveis e o comportamento do sistema pode ser afetado por uma variedade de fatores ambientais.

Quer saber mais sobre os sistemas distribuídos e seus desafios? Ouça o episódio completo no Spotify!

Vantagens e desvantagens de um sistema distribuído

Sistemas distribuídos são componentes localizados em computadores interconectados em rede que se comunicam. Quando bem implementados, eles apresentam várias vantagens, mas também alguns desafios. 

Vantagens

Em um sistema distribuído, você pode aumentar a capacidade adicionando mais nós à rede, ao invés de atualizar um único servidor. Isso significa que o sistema pode crescer e mudar de acordo com as necessidades. Distribuir a carga de trabalho entre muitos nós pode também permitir que ele processe as coisas mais rapidamente e gerencie volumes maiores de trabalho.

Se um nó falhar, o restante continua funcionando. Isso é de extrema importância para serviços que precisam estar disponíveis e ser resistentes a falhas. Além disso, também permitem compartilhar recursos, como arquivos e bancos de dados, de maneira eficiente e segura.

Desvantagens

Projetar e gerenciar um sistema distribuído pode ser mais difícil do que lidar com um sistema único. Isso inclui a necessidade de um gerenciamento da comunicação entre os nós, lidar com falhas parciais e garantir a consistência dos dados. Como este tipo de modelo envolve muitos nós diferentes, cada um deles pode se tornar uma porta de entrada para ataques em potencial. Além disso, a comunicação entre os nós também deve ser segura para evitar a interceptação de informações.

Enquanto o desempenho geral melhora com a  distribuição, a latência da rede pode afetar o desempenho específico de determinadas tarefas. Também é um desafio garantir que todos os nós tenham uma visão consistente dos dados, especialmente quando há a presença de falhas na rede. Essa distribuição de dados em um sistema tão trabalhoso de ser monitorado desperta preocupações quanto a segurança.

Para se aprofundar no assunto, convidamos você a baixar nosso material de apoio do podcast!

A importância da segurança de dados

A distribuição de dados se dá através de empresas como a Akamai, garantindo a disponibilidade dos dados em termos globais. No entanto, em meio a essa conveniência, surgem desafios de segurança. A questão primordial é garantir que esses dados não causem problemas de imagem ou de reputação. É necessário assegurar que a segurança seja robusta, preservando a integridade dos dados distribuídos e protegendo-os contra possíveis ameaças.

Neste cenário, regulamentações como LGPD e GDPR desempenham um papel crítico na gestão de dados e segurança. Há uma década, tais regulamentos não existiam, mas hoje, um erro na gestão de dados pode resultar em penalidades severas de acordo com essas leis. 

“Creio que o maior desafio atualmente é a segurança, especialmente quando falamos de sistemas distribuídos. No final das contas, quando discutimos sistemas, estamos falando de dados. Estamos distribuindo dados, garantindo que as pessoas, clientes e parceiros, tenham acesso a esses dados que estão armazenados em algum lugar. Então, o primeiro grande desafio é garantir a segurança desses dados, proteger a imagem da empresa e cumprir com regulamentos, como LGPD e GDPR.”, aponta Sérgio Gama, CTO na GFT Group.

Além disso, a propriedade dos dados trouxe uma nova dimensão à segurança em um ambiente distribuído e digital. Curiosamente, podemos dizer que a propriedade dos dados foi devolvida aos usuários. As informações pessoais, como CPF e RG, assim como as transações feitas no e-commerce, são dados que pertencem ao usuário. Esta mudança na propriedade dos dados adiciona uma nova camada de complexidade à segurança em sistemas distribuídos.

A segurança, portanto, permanece sendo a maior preocupação, com a escolha da plataforma certa e a utilização de tecnologias adequadas como fatores determinantes na navegação por esse ambiente complicado e em constante mudança.

A segurança e a Internet das coisas (IoT)

A questão da segurança é ainda mais proeminente no campo da Internet das Coisas (IoT). Em um mundo digital altamente conectado, os sistemas são, por definição, distribuídos. A IoT exemplifica isso, com dados sendo capturados na borda (Edge) e então transmitidos, utilizados, e manipulados para extrair informações e conhecimento. “Em um mundo extremamente digital e conectado, é difícil pensar em uma solução que não seja distribuída. Seja no banco digital ou em Internet das Coisas (IoT), segurança é crucial”.

Na última década, a tecnologia de Internet das Coisas (IoT) tem impulsionado a transformação digital em várias indústrias. No entanto, à medida que o campo amadurece, surgem desafios modernos, principalmente na implementação e atualização de sistemas embarcados em IoT.

servidores de computadores com sistemas distribuídos
Imagem gerada por Inteligência Artificial (IA)

Desafios dos sistemas embarcados em IoT

Os sistemas embarcados, por definição, são integrados em servidores maiores e controlam funções ou tarefas específicas. No domínio do IoT, eles são críticos, pois são eles que dão “vida” aos dispositivos. No entanto, implementar e atualizar esses sistemas pode ser uma tarefa complexa e desafiadora. 

O primeiro desafio notável reside no deploy. Ao contrário dos sistemas em nuvem, que têm acesso a uma capacidade computacional e de armazenamento quase ilimitada, os sistemas embarcados têm restrições significativas em termos de memória e processamento. Isso pode dificultar o processo de deploy, especialmente em grandes escalas. “Trabalhei bastante com IoT e um dos principais desafios é implantar e atualizar sistemas embarcados. É bem diferente de ter um sistema funcionando na nuvem. O deploy de um sistema embarcado é mais finopscomplexo, não tem tanto acesso como um sistema em nuvem, que é muito mais fácil”.

Um exemplo disso é a implementação de monitoramento numa indústria com milhares de pontos de controle. Como é possível realizar o deploy e garantir que cada ponto esteja funcionando corretamente? O desafio se estende também à atualização do sistema, que deve ser feita periodicamente por razões de segurança e evolução tecnológica.

Outro desafio no deploy de sistemas embarcados é a escala. Em um contexto de prova de conceito (POC), é fácil monitorar alguns dispositivos. No entanto, quando o produto finaliza a fase de POC e entra em produção comercial, o número de usuários pode aumentar dramaticamente, complicando a gestão. “Considerando sprints e atualizações por motivos de segurança ou evolução tecnológica, isso até pode ser resolvido, como no caso do IoT. Mas o verdadeiro desafio é implementar em escala comercial quando um projeto tem sucesso”, conclui Gama.

Como solucionar esses desafios?

Felizmente, existem estratégias para lidar com esses desafios. Por exemplo, o uso do endereço MAC pode facilitar a gestão dos dispositivos IoT. O endereço MAC é um identificador único para cada dispositivo em uma rede, e pode ser utilizado para rastrear e gerenciar esse dispositivo.

O deploy de sistemas em nuvem também é bem mais simples. A infraestrutura de nuvem oferece um ambiente controlado onde é possível implementar e testar novos sistemas antes de lançá-los em escala.

Tipos de sistemas distribuídos

Para garantir a segurança em sistemas distribuídos, a escolha da plataforma certa é crucial. Tomemos, por exemplo, as moedas digitais, como o Real digital. Esse é um sistema que será distribuído globalmente entre bancos centrais, e a segurança é uma necessidade imperativa.

Neste contexto, a tecnologia blockchain se apresenta como uma solução potencial para garantir a segurança em sistemas distribuídos. Com o uso do Distributed Ledger Technology (DLT), como o blockchain, é possível criar um sistema distribuído que garante segurança. Um exemplo bem conhecido é o Bitcoin, um sistema altamente distribuído e extremamente seguro.

“A tecnologia blockchain me proporciona a possibilidade de ter um chamado Ledger, que é como um livro caixa. Neste livro, você escreve e não pode alterar. Se houver um ajuste, você tem que colocar na linha de baixo. E isso traz segurança. Assim, as pessoas pensam: ‘Se eu implementar isso nas minhas transações, estou garantindo segurança total’. Isso tem muito a ver com o conceito de Zero Trust, ou seja, não confiar em ninguém, nem mesmo em um executivo”, conclui.

Segurança em sistemas distribuídos: o risco vale a pena?

A cibersegurança em sistemas distribuídos apresenta desafios complicados e multifacetados que demandam abordagens inovadoras e robustas. Os riscos envolvidos, que vão desde violações de dados até ataques de negação de serviço, exigem uma forte ênfase na construção de arquiteturas seguras, na implementação de protocolos de segurança eficazes e no desenvolvimento de uma cultura de cyber security sólida em todas as organizações. 

As leis de proteção aos dados vieram para ajudar no quesito segurança, porém, ainda há muitos desafios a serem superados. Apesar de ficar provado que um sistema distribuído traz muitos benefícios, como uma maior facilidade de escalabilidade e maior agilidade nas aplicações, a segurança ainda é a maior preocupação, pois, quanto maior a distribuição, maior a necessidade de monitoramento.

Fernanda Martins
Fernanda Martins
Formada em Letras, com pós em mídias sociais, e redatora do portal de notícias Itshow. Já escreveu para vários blogs de cultura pop, produziu conteúdo no Facebook e no Instagram sobre literatura e até escreveu algumas fanfics pela internet. Hoje, se especializa em redação e usa suas habilidades de escrita crítica e literária para trazer mais sensibilidade aos textos e continuar fazendo o que ama.
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