Công nghệ giải trình tự gien DNA thế hệ mới (NGS), vốn đang thúc đẩy tiến bộ trong y học cá nhân hóa, chẩn đoán ung thư, giám sát dịch bệnh và nghiên cứu di truyền, có thể trở thành mục tiêu chính của các cuộc tấn công mạng.
Một nghiên cứu gần đây đăng trên IEEE Access đã gióng lên hồi chuông cảnh báo về các rủi ro tiềm ẩn khi hệ thống NGS không được bảo vệ đúng cách. Nghiên cứu cảnh báo rằng nếu không có các biện pháp bảo mật phù hợp, công nghệ mạnh mẽ này có thể dễ bị xâm phạm dữ liệu, vi phạm quyền riêng tư và thậm chí gây ra các mối đe dọa sinh học mới.
Nghiên cứu do Tiến sĩ Nasreen Anjum từ Trường Máy tính thuộc Đại học Portsmouth chủ trì là công trình phân tích toàn diện đầu tiên về các rủi ro an ninh mạng trong sinh học (cyber-biosecurity) liên quan đến toàn bộ quy trình NGS.
NGS đóng vai trò thiết yếu trong công nghệ sinh học hiện đại, cung cấp khả năng giải trình tự DNA và RNA nhanh chóng với chi phí hợp lý. Ứng dụng của nó hỗ trợ những đột phá trong nghiên cứu ung thư, phát triển thuốc, nông nghiệp và khoa học pháp y.
Các điểm dễ bị tổn thương trong quy trình giải trình tự
Quy trình giải trình tự trong NGS bao gồm một chuỗi các bước phức tạp và liên kết chặt chẽ – từ chuẩn bị mẫu, giải trình tự đến phân tích và diễn giải dữ liệu – mỗi bước đều cần đến thiết bị chuyên dụng, công nghệ cao, phần mềm và hệ thống kết nối.
Mặc dù các bước này là cần thiết để cho ra kết quả chính xác, nhưng cũng mở ra nhiều điểm dễ bị tấn công. Khi nhiều bộ dữ liệu DNA được công khai trên mạng, nghiên cứu cảnh báo rằng tội phạm mạng có thể lợi dụng thông tin này cho mục đích giám sát, thao túng hoặc thí nghiệm nguy hại.
Tiến sĩ Anjum nói: “Công trình của chúng tôi là một lời cảnh tỉnh. Bảo vệ dữ liệu gen không chỉ đơn giản là mã hóa – mà còn là dự đoán những cuộc tấn công chưa từng xảy ra. Chúng ta cần một sự chuyển đổi tư duy trong cách bảo mật cho y học chính xác tương lai.”
Nghiên cứu được thực hiện cùng các đồng nghiệp từ Khoa Khoa học Máy tính Đại học Anglia Ruskin (Cambridge), Khoa An ninh mạng và Tin học Đại học Gloucestershire, Khoa Khoa học Máy tính và Phòng nghiên cứu tiên tiến Đại học Narjan, và Khoa Vi sinh Đại học Shaheed Benazir Bhutto Women.
Tiến sĩ Mahreen-Ul-Hassan, chuyên gia vi sinh và đồng tác giả từ Đại học Shaheed Benazir Bhutto Women, cho biết: “Dữ liệu gen là một trong những dạng dữ liệu cá nhân nhất mà chúng ta có. Nếu bị xâm phạm, hậu quả sẽ vượt xa một vụ rò rỉ dữ liệu thông thường.”
Mối đe dọa mới và lời kêu gọi hành động
Nhóm nghiên cứu đã xác định các phương pháp mới mà tin tặc và các đối tượng có ý đồ xấu có thể khai thác hệ thống như: phần mềm độc hại mã hóa bằng DNA tổng hợp, thao túng dữ liệu gen bằng AI, và truy vết danh tính bằng các kỹ thuật tái xác định danh tính. Những mối đe dọa này không chỉ là rò rỉ dữ liệu đơn thuần mà còn ảnh hưởng đến quyền riêng tư cá nhân, tính toàn vẹn khoa học và an ninh quốc gia.
Tiến sĩ Anjum nói thêm: “Mặc dù rất quan trọng, nhưng an ninh mạng sinh học vẫn là một trong những lĩnh vực bị xem nhẹ và ít được hiểu rõ, tạo ra một lỗ hổng nghiêm trọng trong an ninh sinh học toàn cầu.
“Để đảm bảo thông tin DNA của chúng ta được an toàn và chỉ được sử dụng vì mục đích tích cực, chúng tôi kêu gọi tăng cường nghiên cứu và hợp tác nhằm tìm ra các biện pháp bảo vệ công nghệ đầy tiềm năng này.
“Chính phủ, các cơ quan quản lý, tổ chức tài trợ và các cơ sở học thuật phải ưu tiên lĩnh vực này và đầu tư vào nghiên cứu chuyên sâu, đào tạo và phát triển chính sách trước khi quá muộn.
“Nếu không có hành động phối hợp, dữ liệu gen có thể bị lợi dụng cho giám sát, phân biệt đối xử hoặc thậm chí khủng bố sinh học. Các biện pháp bảo vệ hiện tại còn rời rạc, thiếu sự hợp tác cần thiết giữa các lĩnh vực.
“Yếu tố then chốt để phòng ngừa thành công sẽ là sự hợp tác liên ngành giữa các nhà khoa học máy tính, chuyên gia tin sinh học, công nghệ sinh học và an ninh – những nhóm hiếm khi làm việc cùng nhau nhưng giờ cần phải kết hợp.”
Nghiên cứu này đặt nền móng cho việc cải thiện an ninh sinh học bằng cách đưa ra danh sách rõ ràng, đầy đủ về tất cả mối đe dọa có thể xảy ra trong toàn bộ quy trình giải trình tự DNA thế hệ mới.
Bài nghiên cứu cũng đưa ra các giải pháp thực tiễn như: quy trình giải trình tự an toàn, lưu trữ mã hóa, và hệ thống phát hiện bất thường nhờ AI – tạo nền tảng vững chắc cho an ninh mạng sinh học.
Giải trình tự DNA thế hệ mới đang đối mặt với nguy cơ bị tấn công mạng. Một nghiên cứu mới kêu gọi hành động nhằm bảo vệ dữ liệu gen và ngăn chặn việc lạm dụng, đồng thời nhấn mạnh các mối đe dọa mới nổi và kêu gọi hợp tác liên ngành cùng các biện pháp an ninh mạng sinh học mạnh mẽ hơn. Ảnh: SciTechDaily.com
