Es wurde eine neue Form von Cyberangriffen entwickelt, die die potenziellen zukünftigen Auswirkungen digitaler Angriffe auf den biologischen Forschungssektor verdeutlicht. Obwohl diese Studie bereits vor über einem Jahr, nämlich im November 2020, veröffentlicht wurde, verdeutlicht sie die potenziellen Gefahren neuer „Biohacking“-Techniken.
In ihrer Forschung beschrieben Wissenschaftler der Ben-Gurion-Universität des Negev, wie „ahnungslose“ Biologen und Wissenschaftler Opfer von Cyberangriffen werden können, die darauf abzielen, die biologische Kriegsführung auf eine neue Ebene zu heben.
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Zu einer Zeit, in der Wissenschaftler weltweit die Entwicklung potenzieller Impfstoffe zur Bekämpfung der „Covid-Pandemie“ vorantreiben, erklärte Ben-Gurions Team, dass es nicht mehr der Fall sei, dass ein Bedrohungsakteur physischen Zugang zu einer „gefährlichen“ Substanz benötigt, um diese herzustellen oder zu liefern – stattdessen könnten Wissenschaftler durch gezielte Cyberangriffe dazu verleitet werden, in ihrem Namen Giftstoffe oder synthetische Viren herzustellen.
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Die Forschung, „Erhöhte Cyberbiosicherheit für die DNA-Synthese', wurde Ende November 2020 online veröffentlicht und in der Dezemberausgabe der Fachzeitschrift Nature Biotechnology unter dem Titel 'Cyberbiosicherheit: Bedrohung durch DNA-Ferninjektion in der synthetischen Biologie'.
Der Angriff dokumentiert, wie Schadsoftware, die den Computer eines Biologen infiltriert, Teilstrings bei der DNA-Sequenzierung ersetzen konnte. Insbesondere Schwachstellen in den Screening Framework Guidance for Providers of Synthetic Double-Stranded DNA und im Harmonised Screening Protocol v2.0 ermöglichen es, Protokolle mithilfe eines generischen Verschleierungsverfahrens zu umgehen.
Wenn DNA-Bestellungen bei Anbietern synthetischer Gene aufgegeben werden, schreiben die Richtlinien des US-Gesundheitsministeriums („HHS“) die Verfügbarkeit von Screening-Protokollen zum Scannen auf potenziell schädliche DNA vor.
Dem Team gelang es jedoch, diese Protokolle durch Verschleierung zu umgehen, wobei 16 von 50 verschleierten DNA-Proben beim DNA-Screening mit der „besten Übereinstimmung“ nicht erkannt wurden.
Software, die zum Entwerfen und Verwalten synthetischer DNA-Projekte verwendet wird, kann auch anfällig für Man-in-the-Browser-Angriffe sein, die dazu verwendet werden können, beliebige DNA-Stränge in genetische Anordnungen einzufügen, was das Team als „durchgängigen Cyber-Biologieangriff“ bezeichnet.
Die von diesen Systemen bereitgestellte Pipeline zur synthetischen Gentechnik kann durch browserbasierte Angriffe manipuliert werden. Remote-Hacker könnten beispielsweise schädliche Browser-Plug-ins verwenden, um „verschleierte pathogene DNA in eine Online-Bestellung synthetischer Gene einzuschleusen“.
In einem Fall, der die Möglichkeiten dieses Angriffs demonstrierte, führte das Team Reste des Cas9-Proteins an und nutzte Schadsoftware, um diese Sequenz in aktive Krankheitserreger umzuwandeln. Laut dem Team kann das Cas9-Protein bei Verwendung von CRISPR-Protokollen ausgenutzt werden, um „bösartige DNA in den Wirtszellen zu entschlüsseln“.
Für einen ahnungslosen Wissenschaftler, der die Sequenz verarbeitet, könnte dies die versehentliche Entstehung gefährlicher Substanzen, einschließlich synthetischer Viren oder giftiger Stoffe, bedeuten.
„Um die absichtliche und unabsichtliche Erzeugung gefährlicher Substanzen zu regulieren, überprüfen die meisten Anbieter synthetischer Gene DNA-Bestellungen. Dies ist derzeit die wirksamste Verteidigungslinie gegen solche Angriffe“, kommentierte Rami Puzis, Leiter des BGU Complex Networks Analysis Lab. „Leider wurden die Screening-Richtlinien nicht an die jüngsten Entwicklungen in der synthetischen Biologie und der Cyberkriegsführung angepasst.“
Eine mögliche Angriffskette wird unten skizziert:
„Dieses Angriffsszenario unterstreicht die Notwendigkeit, die Lieferkette für synthetische DNA durch Schutzmaßnahmen gegen Cyber-Bedrohungen zu stärken“, fügte Puzis hinzu. „Um diesen Bedrohungen zu begegnen, schlagen wir einen verbesserten Screening-Algorithmus vor, der die Genomeditierung in vivo berücksichtigt.“
Veröffentlicht von ZD Net30. November 2020
Weitere Ressourcen
Unten finden Sie einen Link zu einer zusammengestellten Liste von Zusammenfassungen und Ressourcen, die 81 Quellen umfasst, die zusammen die Wissensbasis zur Cyberbiosicherheit mit Stand vom 6. Oktober 2020 darstellen und aus dem Workshop hervorgegangen sind.Sicherung von Landwirtschaft, Lebensmitteln und ihrer Wirtschaft (SAFE) durch Cyberbiosicherheit„veranstaltet von Virginia Tech, Weiterbildung und Berufsausbildung.
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