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Dissertações |
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JAIME DE MELO GAMA DA SILVA
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Segurança de Autenticação, Dados e Comunicação em Sistemas HPC (High Performance Computing)
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Orientador : CLOVIS NEUMANN
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MEMBROS DA BANCA :
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CAIO MOURA DAOUD
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CLOVIS NEUMANN
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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MARCELO LOPES PEREIRA JUNIOR
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Data: 23/01/2026
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A segurança em sistemas de Computação de Alto Desempenho (HPC) tem se tornado um tema central diante do avanço das infraestruturas distribuídas e do aumento do compartilhamento de dados científicos sensíveis. Este trabalho propõe e avalia um modelo de autenticação segura baseado em certificados digitais emitidos por uma autoridade certificadora interna (SSH-CA), aliado à autenticação multifator (2FA), aplicado a um cluster multiusuário de HPC. O estudo parte de um diagnóstico de vulnerabilidades em um ambiente que utilizava chaves estáticas e avança para a implementação de uma arquitetura federada, inspirada em diretrizes de segurança da NIST e em práticas adotadas em infraestruturas científicas internacionais. A metodologia combina mapeamento bibliográfico sistematizado e experimentação prática, integrando princípios de identidade federada, proveniência científica e criptografia pós-quântica. Os resultados indicam que a substituição de credenciais persistentes por certificados efêmeros melhora significativamente a rastreabilidade e reduz riscos associados à exposição de chaves, mantendo impacto mínimo sobre o desempenho operacional. A integração com autenticação de segundo fator reforça o controle de acesso e a revogabilidade de certificados, enquanto o monitoramento contínuo de logs e fluxos SSH permitem auditoria e detecção de anomalias em tempo real. A análise comparativa demonstra que abordagens de identidade federada e autenticação adaptativa podem ser incorporadas de forma incremental a clusters já em operação, sem comprometer latência, throughput ou escalabilidade. Conclui-se que a aplicação de padrões de segurança compatíveis com as recomendações da NIST, em especial os referentes a controle de acesso, gestão de credenciais e governança de identidade, é viável e benéfica para ambientes HPC modernos. O trabalho contribui para o amadurecimento da discussão sobre segurança em supercomputação, propondo um referencial técnico que une desempenho, rastreabilidade e confiança digital em ecossistemas científicos distribuídos.
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Security in High-Performance Computing (HPC) systems has become a central concern due to the rapid expansion of distributed infrastructures and the growing exchange of sensitive scientific data. This work proposes and evaluates a secure authentication model based on digital certificates issued by an internal certification authority (SSH-CA), combined with two-factor authentication (2FA), applied to a multi-user HPC cluster. The study begins with a diagnosis of vulnerabilities in an environment that previously relied on static SSH keys and advances toward the implementation of a federated architecture inspired by NIST security guidelines and practices adopted in international scientific infrastructures. The methodology combines a systematic literature mapping and experimental validation, integrating principles of federated identity, scientific data provenance, and postquantum cryptography. The results indicate that replacing persistent credentials with ephemeral certificates significantly improves traceability and reduces risks associated with key exposure, while maintaining minimal impact on system performance. The integration of two-factor authentication strengthens access control and certificates revocability, whereas continuous monitoring of SSH logs and flows enables real-time auditing and anomaly detection. Comparative analysis demonstrates that federated identity and adaptive authentication approaches can be incrementally incorporated into existing clusters without compromising latency, throughput, or scalability. It is concluded that applying security standards consistent with NIST recommendations, particularly those related to access control, credential management, and identity governance, is both feasible and beneficial for modern HPC environments. This work contributes to the advancement of secure supercomputing by proposing a technical framework that unites performance, traceability, and digital trust across distributed scientific ecosystems.
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DANILO MOURA PEREIRA
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CAN-ESP: Uma Rede CAN de Baixo Custo e Código Aberto com Suporte a OTA para Veículos Elétricos
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Orientador : GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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JOSE RODRIGUES TORRES NETO
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Data: 26/01/2026
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Este trabalho apresenta o CAN-ESP, uma arquitetura de rede CAN de baixo custo e código aberto projetada para preencher essa lacuna. A arquitetura inclui um protocolo de orquestração distribuída para atualizações \textit{Firmware-Over-The-Air} (FOTA), com um mecanismo de feedback de malha fechada que garante a consistência do firmware entre ECUs distribuídas (homogêneas em hardwarebase, porém com funções e periféricos distintos). Uma contribuição importante do CAN-ESP é a integração nativa do FOTA como funcionalidade da arquitetura, implementada na camada de aplicação sobre a comunicação local via ESP-WIFI-MESH e a sinalização/transferência com a nuvem via MQTT/HTTPS, permitindo atualizações confiáveis e escalonáveis sem dependência de ferramentas proprietárias. Avaliamos o CAN-ESP em um protótipo funcional integrado a um veículo elétrico leve (UGV) e em testes de bancada, demonstrando que a arquitetura mantém janelas de atualização eficientes e seguras no contexto experimental investigado. Adicionalmente, a escalabilidade do processo de atualização foi analisada por modelagem teórica para cenários com dezenas de ECUs, discutindo a viabilidade de janelas de manutenção compatíveis com aplicações práticas. Uma contribuição central deste trabalho é a validação da robustez temporal da rede através da análise do Pior Caso de Tempo de Resposta (\textit{Worst-Case Response Time} - WCRT) e do \textit{jitter} de transmissão sob diferentes condições de carga no barramento. Os resultados indicam que o CAN-ESP é uma plataforma prática e eficaz para pesquisa veicular, representando um passo significativo rumo à democratização do desenvolvimento de sistemas veiculares avançados, conectados e alinhados a requisitos de tempo real estrito no escopo avaliado.
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The increasing electronic complexity of Light Electric Vehicles (LEVs) has intensified the gap between robust, highcost vehicular communication systems offered by major manufacturers and the low-cost academic prototypes that lack modern functionalities and industrystandard compliance. This gap limits agile development and restricts the adoption of Software-Defined Vehicle (SDV) practices in research environments, particularly when developers require full control over the communication stack and firmware update mechanisms. This work introduces CAN-ESP, a low-cost and open-source Controller Area Network (CAN) architecture designed to bridge this divide. The architecture includes a distributed orchestration protocol for FirmwareOver-The-Air (FOTA) updates, featuring a closed-loop feedback mechanism that ensures firmware consistency across heterogeneous Electronic Control Units (ECUs). A key contribution of CAN-ESP is its native integration of FOTA into the network layer, enabling reliable and scalable updates without dependence on proprietary tooling. We evaluate CAN-ESP across multiple topologies with up to 50 nodes, demonstrating that the architecture maintains efficient and secure update windows suitable for commercial LEVs. A central contribution of this work is the validation of the network’s temporal robustness through the analysis of the Worst-Case Response Time (WCRT) and transmission jitter under varying bus load conditions. The results indicate that CAN-ESP is a practical and effective platform for vehicular research representing a significant step towards democratizing the development of advanced, connected vehicular systems that comply with strict real-time requirements.
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PEDRO HENRIQUE SILVA GONTIJO
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Metodologia Estruturada para a Fase de Direção e Planejamento do Ciclo de Inteligência de Ameaças Cibernéticas: Redução de Ruído Informacional e Alinhamento às Exigências Regulatórias do Sistema Financeiro Nacional
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Orientador : JOAO JOSE COSTA GONDIM
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MEMBROS DA BANCA :
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JOAO JOSE COSTA GONDIM
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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DINO MACEDO AMARAL
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Data: 28/01/2026
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O crescimento exponencial das ameaças cibernéticas direcionadas a Infraestruturas Críticas intensificou o problema da sobrecarga informacional nas operações de Inteligência de Ameaças Cibernéticas (Cyber Threat Intelligence – CTI). Embora a CTI seja amplamente adotada como uma capacidade proativa de cibersegurança, sua efetividade é frequentemente limitada por práticas indiscriminadas de coleta de dados, que sobrecarregam os analistas e enfraquecem a relevância estratégica das informações produzidas. Esse desafio é particularmente crítico no Sistema Financeiro Nacional (SFN), onde os arcabouços regulatórios exigem que as atividades de cibersegurança estejam explicitamente alinhadas aos perfis de risco institucionais e sustentadas por mecanismos de governança auditáveis. Esta dissertação propõe uma metodologia estruturada para a fase de Direção e Planejamento do Ciclo de Inteligência, com o objetivo de reduzir o ruído informacional e alinhar a produção de inteligência aos requisitos regulatórios e operacionais. A metodologia é fundamentada na doutrina clássica de inteligência e organizada em cinco etapas: Alinhamento Estratégico dos ativos críticos, Mapeamento de Ameaças, definição de Requisitos Prioritários de Inteligência (Priority Intelligence Requirements – PIRs), formulação de Requisições de Informação (Requests for Information – RFIs) e desenvolvimento de um Plano de Coleta orientado à auditoria, baseado no framework 5W3H. A abordagem proposta foi implementada por meio de uma camada de automação integrada à plataforma OpenCTI, traduzindo requisitos de inteligência em nível de governança em regras determinísticas de filtragem. Um estudo de caso conceitual, utilizando fontes reais de inteligência de ameaças de código aberto, demonstrou uma redução de ruído de 99,58\%, reduzindo um conjunto inicial de 216.208 objetos para 903 artefatos de inteligência de alta relevância para o SFN. Os resultados comprovam que a harmonização dos requisitos de inteligência com as necessidades institucionais e o arcabouço normativo vigente eleva a relevância das informações produzidas, garante a conformidade auditável e redireciona as operações de CTI da triagem exaustiva de Indicadores técnicos efêmeros para uma inteligência estratégica focada em comportamentos adversários e na tomada de decisão.
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The exponential growth of cyber threats targeting Critical Infrastructures has intensified the problem of information overload within Cyber Threat Intelligence (CTI) operations. Although CTI is widely adopted as a proactive cybersecurity capability, its effectiveness is frequently constrained by indiscriminate data collection practices that overwhelm analysts and weaken strategic relevance. This challenge is particularly critical in the Brazilian Financial System (SFN), where recent prescriptive regulatory updates have transitioned CTI from a recommended capability to a mandatory technical control, requiring institutions to monitor the surface, deep, and dark web with absolute traceability. This dissertation proposes a structured methodology for the Direction and Planning phase of the intelligence cycle, aimed at reducing informational noise and aligning intelligence production with regulatory and operational requirements. The methodology is grounded in classical intelligence doctrine and organized into five stages: Strategic Alignment of critical assets, Threat Mapping, definition of Priority Intelligence Requirements (PIRs), formulation of Requests for Information (RFIs), and development of an audit-oriented Collection Plan based on the 5W3H framework. The proposed approach was implemented through an automation layer integrated into the OpenCTI platform, translating governance-level intelligence requirements into deterministic filtering rules. A conceptual case study using real open-source threat intelligence feeds demonstrated a noise reduction of 99.58\%, reducing an initial dataset of 216,208 STIX Domain Objects to 903 SFN high-fidelity intelligence artifacts. The results confirm that the strategic alignment of intelligence requirements with institutional needs and the prescriptive regulatory landscape significantly enhances relevance, ensuring auditable compliance and shifting CTI operations from the exhaustive triage of ephemeral Indicators toward behavior-focused, decision-oriented intelligence.
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JÚLIA JAMILE OLIVEIRA GONÇALVES
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Detecção de Prompt Injection em modelos de Linguagem
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Orientador : GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL ALVES DA SILVA
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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HONORIO ASSIS FILHO CRISPIM
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Data: 29/01/2026
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Os Modelos de Linguagem de Grande Escala (LLMs) são amplamente utilizados na indústria e na academia para tarefas diversas, como assistentes virtuais e automação de processos. No entanto, essas tecnologias apresentam vulnerabilidades de segurança, como ataques de Prompt Injection, que podem comprometer a integridade e confiabilidade dos modelos. Este estudo propõe uma abordagem baseada em aprendizado de máquina para detectar ataques de Prompt Injection e comparar sua eficácia com modelos tradicionais. Experimentos foram conduzidos utilizando modelos como BERT, CountVectorizer e TfidfVectorizer, demonstrando que técnicas de Oversampling aprimoram a detecção dessas ameaças.
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Large Language Models (LLMs) are widely used in industry and academia for various tasks, such as virtual assistants and process automation. However, these technologies present security vulnerabilities, such as Prompt Injection attacks, which can compromise the integrity and reliability of the models. This study proposes a machine learning-based approach to detect Prompt Injection attacks and compares its effectiveness with traditional models. Experiments were conducted using models like BERT, CountVectorizer, and TfidfVectorizer, demonstrating that Oversampling techniques enhance the detection of these threats.
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ELON OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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ChatORION: FRAMEWORK INTELIGENTE PARA AUTOMAÇÃO CONVERSACIONAL E TRIAGEM DE PROCESSOS NO CONTENCIOSO JUDICIAL COM UTILIZAÇÃO DE IA GENERATIVA
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Orientador : FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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MEMBROS DA BANCA :
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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EDNA DIAS CANEDO
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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GILMAR DOS SANTOS MARQUES
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Data: 05/03/2026
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A crescente complexidade da atuação jurídica institucional exige soluções tecnológicas capazes de integrar automação, comunicação eficiente e suporte inteligente à tomada de decisão. Nesse contexto, a Procuradoria Geral da Fazenda Nacional (PGFN) opera em um ambiente caracterizado por grande volume de processos, documentos normativos, pareceres e dados fiscais, no qual a recuperação eficiente da informação torna se elemento crítico para a qualidade da atuação jurídica e para a coerência institucional. Esta dissertação propõe o ChatORION Otimizador de Rotinas Inteligentes para Operações no Contencioso Nacional, uma solução de Inteligência Artificial Generativa baseada na arquitetura Retrieval Augmented Generation. O sistema combina mecanismos de busca semântica por similaridade vetorial com geração textual condicionada por modelos de linguagem de grande porte, produzindo respostas fundamentadas em documentos institucionais. O objetivo é ampliar a eficiência informacional ao reduzir ambiguidades e inconsistências factuais típicas de modelos puramente generativos. Os resultados demonstram a existência de um regime ótimo de operação capaz de equilibrar qualidade informacional e custo computacional, evidenciando que o desempenho depende da interação entre recuperação estruturada e geração de linguagem, e não apenas da capacidade do modelo. Os experimentos indicam que o ChatORION melhora a acurácia factual, reduz a latência média de resposta e aumenta o nível de detalhamento quando comparado a modelos generativos isolados. Tais resultados sugerem potencial para redução do tempo dedicado à triagem processual, localização de fundamentos jurídicos e análise documental, permitindo que os procuradores concentrem esforços em atividades de maior complexidade.
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The increasing complexity of institutional legal practice demands technological solutions capable of integrating automation, efficient communication, and intelligent support for decision-making. In this context, the Attorney General's Office of the National Treasury (PGFN) operates in an environment characterized by a large volume of processes, normative documents, opinions, and tax data, in which the efficient retrieval of information becomes a critical element for the quality of legal practice and institutional coherence. This dissertation proposes ChatORION, an Intelligent Routine Optimizer for Operations in National Litigation, a Generative Artificial Intelligence solution based on the Retrieval Augmented Generation architecture. The system combines semantic search mechanisms using vector similarity with textual generation conditioned by large-scale language models, producing responses based on institutional documents. The objective is to increase informational efficiency by reducing ambiguities and factual inconsistencies typical of purely generative models. The results demonstrate the existence of an optimal operating regime capable of balancing informational quality and computational cost, showing that performance depends on the interaction between structured retrieval and language generation, and not only on the model's capacity. Experiments indicate that ChatORION improves factual accuracy, reduces average response latency, and increases the level of detail when compared to standalone generative models. These results suggest potential for reducing the time spent on procedural triage, locating legal grounds, and document analysis, allowing prosecutors to focus their efforts on more complex tasks
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JOAO GOULART BATISTA REIS
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SEGURANÇA E PRIVACIDADE NO ESPAÇO ACADÊMICO: UMA PROPOSTA DE POLÍTICA DE GESTÃO DE RISCOS PARA O SISTEMA DE VIDEOMONITORAMENTO DA UNIVERSIDADE DE BRASÍLIA
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Orientador : DANIEL CHAVES CAFE
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL CHAVES CAFE
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ANDRE LUIZ MARQUES SERRANO
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JOAO SOUZA NETO
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Frederico Castilho Tomé
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Data: 12/03/2026
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O estudo analisa a percepção da comunidade acadêmica da Universidade de Brasília (UnB) sobre o uso de câmeras de videomonitoramento no campus Darcy Ribeiro, avaliando se o conhecimento sobre leis sobre privacidade e monitoramento em espaços públicos está alinhado aos princípios da gestão de riscos corporativos. Parte-se da hipótese de que a população não tem conhecimento suficiente, gerando incertezas jurídicas e institucionais quanto aos limites entre segurança pública e direito à privacidade, com potencial de produzir riscos e danos institucionais. Inspirado na política de gestão de riscos de câmeras de segurança da University of Central Florida, o trabalho propõe uma política específica de gestão de riscos para o sistema de videomnitoramento da UnB, contemplando critérios de instalação, governança, conformidade legal, definição de responsabilidades e uso eficiente de recursos públicos. A metodologia consistiu em pesquisa de opinião de abordagem quantitativa e qualitativa, com 1.022 participantes de diferentes segmentos da comunidade acadêmica, docentes, discentes e servidores. O estudo investigou percepções sobre segurança, privacidade, legislação e impactos do monitoramento na vida acadêmica, fundamentando-se na Constituição Federal (Brasil, 1988), nos padrões COSO ERM e ISO 31000/2018, na Lei Geral de Proteção de Dados (Brasil, 2018), e os fundamentos de segurança corporativa estratégica de Mandarini (Mandarini, 2005). Os resultados indicam conhecimento superficial (62%) sobre privacidade e baixo conhecimento sobre normas de videomonitoramento em espaços públicos (29%). Dos entrevistados 598 pessoas (58%) não conhecem as normas de videomonitoramento em espaços públicos. Apenas 8% sabem como solicitar imagens, em caso de sinistros. A aceitação das câmeras é maior em áreas externas e acessos, moderada em bibliotecas e salas amplas, e menor em salas de aula com até 40 alunos e CAs. A maioria apoia avisos obrigatórios (88%), câmeras corporais (65%), câmeras inteligentes (79%) e o uso de drones (61%), desde que haja protocolos claros. Conclui-se pela necessidade de uma política institucional específica de gestão de riscos para o sistema de videomonitoramento da UnB capaz de fortalecer a segurança, sem comprometer a autonomia e a liberdade acadêmica.
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This study analyzes the perception of the academic community at the University of Brasília (UnB) regarding the use of video surveillance cameras on the Darcy Ribeiro campus, evaluating whether knowledge about laws on privacy and monitoring in public spaces is aligned with the principles of corporate risk management. It hypothesizes that the population lacks sufficient knowledge, generating legal and institutional uncertainties regarding the boundaries between public safety and the right to privacy, with the potential to produce institutional risks and damages. Inspired by the security camera risk management policy of the University of Central Florida, the work proposes a specific risk management policy for UnB's video surveillance system, encompassing criteria for installation, governance, legal compliance, definition of responsibilities, and efficient use of public resources. The methodology consisted of an opinion survey with a quantitative and qualitative approach, involving 1,022 participants from different segments of the academic community, including faculty, students, and staff. This study investigated perceptions of security, privacy, legislation, and the impacts of surveillance on academic life, based on the Brazilian Federal Constitution (1988), the COSO ERM and ISO 31000/2018 standards, the General Data Protection Law (Brazil, 2018), and Mandarini's principles of strategic corporate security (Mandarini, 2005). The results indicate superficial knowledge (62%) about privacy and low knowledge about video surveillance regulations in public spaces (29%). Of those interviewed, 598 people (58%) are unaware of video surveillance regulations in public spaces. Only 8% know how to request images in case of incidents. Acceptance of cameras is higher in outdoor areas and access points, moderate in libraries and large rooms, and lower in classrooms with up to 40 students and student associations. The majority support mandatory warnings (88%), body cameras (65%), smart cameras (79%), and the use of drones (61%), provided there are clear protocols. It is concluded that a specific institutional risk management policy is needed for the UnB video surveillance system, capable of strengthening security without compromising autonomy and academic freedom.
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CARLOS EDUARDO DA CUNHA SILVA
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Detecção de Malware em Instituições de Ensino Superior: Uma Revisão Bibliográfica Sistemática das Ameaças de Phishing, Ransomware e DDoS
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Orientador : DANIEL CHAVES CAFE
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MEMBROS DA BANCA :
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CARLOS ALBERTO DA SILVA
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DANIEL CHAVES CAFE
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JOAO SOUZA NETO
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VINICIUS PEREIRA GONCALVES
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Data: 10/04/2026
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Nos últimos anos, as instituições de ensino superior se tornou alvo frequente de ataques cibernéticos, comprometendo a confiabilidade, integridade e a disponibilidade de dados acadêmicos, administrativos e científicos. A complexidade dos ambientes universitários, marcada pela diversidade de usuários, dispositivos conectados e sistemas heterogêneos, amplia significativamente a superfície de ataque e exploração de vulnerabilidade pelos agentes criminosos. Para integrar e consolidar os resultados metodológicos encontrados na literatura, adotou-se a Teoria do Enfoque Meta-Analítico Consolidado (TEMAC) como ferramenta de apoio à revisão sistemática. As buscas foram realizadas nas bases Web of Science e IEEE Xplore, abrangendo publicações entre 2021 e 2025, utilizando como palavras-chave phishing, ransomware, ataques DDoS, malware, instituições de ensino superior e detecção. Inicialmente, foram coletados 400 artigos na Web of Science e 355 na IEEE Xplore, totalizando 755 registros. Após o processo de concatenação e remoção de duplicidades, 49 artigos foram excluídos, resultando em 706 trabalhos considerados relevantes para análise. O estudo destacou cinco artigos com maior impacto em citações e outros sete que apresentaram soluções técnicas aplicáveis à mitigação de ataques cibernéticos em ambientes universitários, totalizando 52 referências essenciais para a fundamentação teórica e metodológica do trabalho. Os resultados reforçam a necessidade de adoção de modelos de segurança mais robustos e adaptativos, capazes de responder à natureza multifacetada das ameaças digitais nas instituições de ensino superior.
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This dissertation presents the development and implementation of an automated and secure system for managing users and academic courses in the Moodle platform at the University of Brasília (UnB). The study addresses structural challenges associated with manual processing in virtual learning environments, such as data inconsistencies, security vulnerabilities, and high operational workload. To mitigate these issues, an institutional automation tool named PRP01 (Palton’s Robot in Python) was developed using Python, web automation (Selenium), secure data transmission, and crossvalidation with official academic systems (SIGER and SIGAA). The system automatically validates course creation requests and user data, ensuring integrity, consistency, and compliance with the Brazilian General Data Protection Law (LGPD). Security mechanisms were incorporated, including encrypted transmission, institutional authentication, and automatic rejection of inconsistent data. The evaluation demonstrated a reduction of more than 90% in processing time, increased operational scalability, elimination of security incidents, and improvement in user satisfaction among faculty members. The results highlight that secure automation enhances digital governance, reduces human error, and strengthens the reliability of academic processes in large-scale institutional environments. The proposed model is replicable and offers significant contributions to the modernization of educational management systems.
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ANDRESSA GIROTTO VARGAS
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Inteligência Artificial Explicável em Sistemas de Apoio à Decisão com Preservação de Privacidade: Compatibilidade, trade-offs e um Framework Orientado à Governança sob a Perspectiva de Stakeholders
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Orientador : EDNA DIAS CANEDO
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MEMBROS DA BANCA :
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ANTENOR PEREIRA MADRUGA FILHO
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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Data: 30/04/2026
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Contexto: Sistemas de apoio à decisão baseados em Inteligência Artificial operam cada vez mais em contextos regulados e sensíveis à privacidade, nos quais a explicabilidade é demandada tanto para promover confiança quanto para viabilizar responsabilização e conformidade normativa. Entretanto, mecanismos de explicação podem introduzir riscos adicionais de exposição informacional, evidenciando tensões entre explicabilidade e preservação de privacidade. A literatura reconhece essa relação, mas carece de diretrizes estruturadas que apoiem decisões explícitas sobre compatibilidade, limites e trade-offs sob uma perspectiva de governança. Método: A pesquisa foi conduzida segundo o paradigma da Design Science Research (DSR). Inicialmente, realizou-se análise teórica da literatura e um estudo empírico qualitativo por meio de grupo focal com especialistas, visando compreender percepções sobre compatibilidade, trade-offs e necessidades de stakeholders. A partir dessas evidências, foi proposto um framework conceitual de explicabilidade orientada à governança, estruturado em quatro camadas interdependentes. O artefato foi então validado por meio de survey com especialistas atuantes em contextos regulados, combinando análise quantitativa (escala Likert) e qualitativa (questões abertas). Resultados:Os achados indicam que a compatibilidade entre explicabilidade e preservação da privacidade é dependente de contexto, finalidade e stakeholder, sendo mediada por trade-offs estruturais. Explicações globais e agregadas mostraram-se mais adequadas em ambientes sensíveis à privacidade, enquanto explicações locais podem ampliar riscos de exposição informacional. A validação do framework apresentou avaliações predominantemente positivas quanto à utilidade, clareza, completude, aderência à governança e flexibilidade, com reconhecimento da estrutura multicamada, da rastreabilidade por artefatos e da diferenciação de responsabilidades como pontos fortes. Emergiram, contudo, recomendações relacionadas à necessidade de maior operacionalização e definição de métricas objetivas. Conclusão: A dissertação demonstra que explicabilidade em sistemas sensíveis à privacidade deve ser tratada como decisão estratégica inserida em um ecossistema de governança, e não como requisito técnico isolado. O framework proposto contribui ao estruturar decisões sobre o que explicar, para quem, com qual granularidade e sob quais garantias de privacidade, promovendo rastreabilidade, auditabilidade e alinhamento regulatório. Assim, o trabalho avança na integração entre princípios normativos e práticas de engenharia, oferecendo conhecimento prescritivo aplicável a contextos organizacionais regulados.
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Context: Artificial Intelligence based decision support systems increasingly operate in regulated and privacysensitive environments, where explainability is required both to foster trust and to enable accountability and regulatory compliance. However, explanation mechanisms may introduce additional risks of information exposure, revealing tensions between explainability and privacy preservation. While the literature acknowledges this relationship, it lacks structured guidelines to support explicit decisions regarding compatibility, boundaries, and trade-offs from a governance perspective. Method: The research was conducted under the Design Science Research (DSR) paradigm. Initially, a theoretical literature analysis and a qualitative empirical study were carried out through a focus group with specialists to understand perceptions regarding compatibility, trade-offs, and stakeholder needs. Based on this evidence, a governance-oriented conceptual framework for explainability was proposed, structured into four interdependent layers. The artifact was subsequently validated through a survey with specialists working in regulated contexts, combining quantitative analysis (Likert scale) and qualitative analysis (open-ended questions). Results: The findings indicate that compatibility between explainability and privacy preservation is context, purpose, and stakeholder dependent, mediated by structural trade-offs. Global and aggregated explanations proved more suitable in privacy sensitive environments, whereas local explanations may increase risks of information exposure. The framework validation yielded predominantly positive evaluations regarding utility, conceptual clarity, completeness, governance adherence, and flexibility. The multilayer structure, artifact traceability, and differentiation of responsibilities were recognized as key strengths. Nevertheless, recommendations emerged concerning the need for further operationalization and the definition of objective metrics. Conclusion: The dissertation demonstrates that explainability in privacy-sensitive systems should be treated as a strategic decision embedded within a governance ecosystem rather than as an isolated technical requirement. The proposed framework contributes by structuring decisions about what to explain, to whom, with what level of granularity, and under which privacy guarantees, promoting traceability, auditability, and regulatory alignment. Thus, this work advances the integration of normative principles and engineering practices, offering prescriptive knowledge applicable to regulated organizational contexts.
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FABIANO DAMASCENO SOUSA FALCÃO
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Avaliação de Estratégias de Integração entre Classificadores Transformer e Modelos de Linguagem de Grande Porte para Detecção de Dados Pessoais em Código-Fonte Java
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Orientador : EDNA DIAS CANEDO
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MEMBROS DA BANCA :
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EMMANUEL SAVIO SILVA FREIRE
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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Data: 26/05/2026
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Esta dissertação investiga estratégias para detecção de informações pessoalmente identificáveis (PII) em código-fonte Java, com foco na identificação de valores explícitos de dados pessoais em nível de entidade. O estudo compara três arquiteturas sob condições controladas: uma abordagem baseada em classificadores Transformer, uma arquitetura híbrida na qual um modelo de linguagem de grande porte (Large Language Models - LLM) atua como juiz contextual sobre candidatos gerados por classificadores, e uma abordagem LLM-only baseada em extração estruturada. A avaliação utiliza um conjunto sintético de trechos Java anotados, critérios comuns de comparação, value-level matching e métricas microagregadas de precisão, recall e F1-score. Os resultados indicam que o ensemble de classificadores apresenta maior cobertura, mas aumenta a carga de falsos positivos; a arquitetura híbrida eleva a seletividade, porém reduz substancialmente o recall ao descartar parte dos verdadeiros positivos; e a abordagem LLM-only, quando combinada com validação, sanitização e normalização determinísticas, apresenta o melhor equilíbrio entre precisão e recall nas condições avaliadas. O trabalho contribui com evidências empíricas e um arcabouço experimental reprodutível e auditável para apoiar a análise de código sensível à privacidade.
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This dissertation investigates strategies for detecting personally identifiable information (PII) in Java source code, focusing on the identification of explicit personal data values at the entity level. The study compares three architectures under controlled conditions: a transformer classifier-based approach, a hybrid architecture in which a large language model acts as a contextual judge over classifier-generated candidates, and an LLM-only approach based on structured extraction. The evaluation uses a synthetic annotated Java dataset, shared comparison criteria, value-level matching, and microaveraged precision, recall, and F1- score. The results show that the classifier ensemble provides higher coverage but increases the falsepositive load; the hybrid architecture increases selectivity but substantially reduces recall by rejecting part of the true positives; and the LLM-only approach, when combined with deterministic validation, sanitization, and normalization, achieves the best precision–recall balance under the evaluated conditions. This work contributes empirical evidence and a reproducible, auditable experimental framework to support privacy-aware source code analysis.
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JADY PÂMELLA BARBACENA DA SILVA
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Proposta de uma Linha de Base de Controles de Segurança da Informação para Mitigação dos Riscos de Negócio no Setor de Saneamento
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Orientador : RAFAEL RABELO NUNES
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MEMBROS DA BANCA :
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DEMETRIO ANTONIO DA SILVA FILHO
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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MARCO ANTONIO CALDAS DE FIGUEIREDO JUNIOR
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RAFAEL RABELO NUNES
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Data: 28/05/2026
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O setor de saneamento opera infraestruturas cuja continuidade depende da integração entre Tecnologia da Informação (TI) e Tecnologia da Automação (TA), tornando a segurança da informação um requisito para a prestação de serviços essenciais à população. O objetivo deste trabalho é propor uma linha de base de controles de segurança da informação para mitigação dos riscos de negócio em organizações de saneamento, tendo como estudo de caso uma empresa de saneamento brasileira. Conduziuse pesquisa aplicada de abordagem quali-quanti, em três fases. A Fase 1 realizou entrevistas semiestruturadas com gestores e técnicos de TI e TA, analisadas por análise de conteúdo e estruturadas pela metodologia BowTie. A Fase 2 empregou grupos focais com especialistas internos para mapear riscos operacionais e associá-los a controles do NIST SP 800-53 Rev. 5. A Fase 3 categorizou os controles NIST por função de segurança e propôs controles complementares específicos para o setor. Foram identificados os riscos de negócio (Fase 1) e os riscos operacionais de TA (Fase 2), resultando em diversas conexões entre as camadas de risco e em um conjunto amplo de controles distintos distribuídos em múltiplas famílias. A integração dos controles NIST com os controles complementares constitui uma linha de base abrangente aplicável à empresa de saneamento estudada e com potencial de adaptação a outras companhias de saneamento brasileiras de características operacionais e regulatórias semelhantes. Os dados quantitativos apresentados nesta dissertação são ilustrativos e destinam-se à demonstração da metodologia. Os resultados reais da avaliação foram consolidados em relatório técnico confidencial entregue à empresa de saneamento. A análise dos resultados reais indica que as famílias de controle de acesso (AC), proteção física (PE) e auditoria (AU) são as mais relevantes para o contexto de automação industrial em saneamento, evidenciando que controles exclusivamente tecnológicos não são suficientes, sendo necessária a combinação de medidas técnicas, organizacionais e de gestão de pessoas
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The sanitation sector operates critical infrastructure whose continuity depends on the integration between Information Technology (IT) and Operational Technology (OT), making information security a requirement for the provision of essential services. This study proposes a baseline of information security controls for mitigating business risks in sanitation organizations, using a Brazilian sanitation company as a case study. An applied research with a mixedmethods approach was conducted in three phases. Phase 1 used semistructured interviews with IT and OT managers and technicians, analyzed through content analysis and structured using the Bow-Tie methodology. Phase 2 employed focus groups with internal specialists to map operational risks and associate them with NIST SP 800-53 Rev. 5 controls. Phase 3 categorized the NIST controls by security function and proposed complementary controls specific to the sector. Business risks (Phase 1) and OT operational risks (Phase 2) were identified, resulting in several connections between risk layers and in a broad set of distinct controls distributed across multiple families. The integration of the NIST controls with the complementary controls constitutes a comprehensive baseline applicable to the studied sanitation company and with potential for adaptation to other Brazilian sanitation companies with similar operational and regulatory characteristics. The quantitative data presented in this dissertation are illustrative and intended to demonstrate the methodology. The actual assessment results were consolidated in a confidential technical report delivered to the sanitation company. The analysis of the actual results indicates that access control (AC), physical protection (PE), and audit (AU) families are the most relevant for 7 de 2industrial automation in the sanitation context, showing that exclusively technological controls are insufficient, requiring a combination of technical, organizational, and personnel management measures.
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EDUARDO RODRIGUES DE OLIVEIRA
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DATASETS REALISTAS PARA NIDS BASEADOS EM FLUXOS: UMA PROPOSTA DE METODOLOGIA PARA CONSTRUÇÃO E AVALIAÇÃO DE DETECTORES SOB DERIVA TEMPORAL
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Orientador : JOAO JOSE COSTA GONDIM
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MEMBROS DA BANCA :
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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IGUATEMI EDUARDO DA FONSECA
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JOAO JOSE COSTA GONDIM
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Data: 28/07/2026
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Muitos datasets usados na avaliação de NIDS baseados em aprendizado de máquina ainda combinam tráfego benigno pouco realista, rotulagem pouco auditável e partições estáticas que podem superestimar o desempenho dos detectores. Esta dissertação propõe e avalia, por meio de um estudo de caso controlado, uma metodologia reprodutível e auditável para construção de datasets realistas baseados em fluxos de rede, orientada à análise de detectores de anomalia sob deriva temporal. A metodologia integra coleta de tráfego benigno real em NetFlow/IPFIX, injeção controlada de ataques, extração e discretização de atributos, rotulagem assistida, separação temporal em T1, T2 e T3 e diagnóstico distribucional por PSI e Distância de Wasserstein. Como estudo de caso, aplicou-se o Energy-based Flow Classifier (EFC) em configuração oneclass. Os resultados indicaram alto recall global e desempenho desigual entre syn flood e aggressive scan. Uma auditoria de proveniência revelou que o aumento agregado de falsos positivos em T3 decorreu majoritariamente de tráfego de retorno do ataque na fronteira de rotulagem, ao passo que a deriva T1–T3 entre períodos comerciais equivalentes, de magnitude moderada porém consistente, manteve-se evidenciada pelo diagnóstico distribucional sobre o tráfego benigno e pela taxa de falsos positivos depurada. A comparação com Isolation Forest e PCA mostrou que a ordenação dos modelos depende do regime de calibração, prospectivo ou retrospectivo. Os achados reforçam a utilidade da metodologia para revelar instabilidades temporais, diferenças por tipo de ataque e riscos do uso exclusivo de métricas agregadas, delimitando seu alcance ao contexto experimental avaliado.
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Many datasets used to evaluate machine-learning-based NIDS still combine unrealistic benign traffic, weakly auditable labeling, and static partitions that may overestimate detector performance. This dissertation proposes and empirically assesses, through a controlled case study, a reproducible and auditable methodology for building realistic flowbased network datasets, oriented toward evaluating anomaly detectors under temporal drift. The methodology integrates real benign traffic collection using NetFlow/IPFIX, controlled attack injection, feature extraction and discretization, assisted labeling, temporal splitting into T1, T2, and T3, and distributional diagnosis using PSI and Wasserstein distance. As a case study, the Energy-based Flow Classifier (EFC) was evaluated in a one-class configuration. The results indicated high overall recall and uneven performance between syn flood and aggressive scan. A provenance audit revealed that the aggregate increase in false positives in T3 was mostly attributable to attack return traffic at the labeling boundary, whereas the T1–T3 drift between equivalent business-hour periods moderate yet consistent in magnitude, remained evidenced by the distributional diagnosis over benign traffic and by the depurated falsepositive rate. Comparisons with Isolation Forest and PCA showed that model ranking depends on the calibration regime, either prospective or retrospective. The findings highlight the usefulness of the methodology for exposing temporal instability, attackwise performance differences, and risks associated with relying only on aggregate metrics, while delimiting its scope to the evaluated experimental context.
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MADSON LUIZ MAGNO DA SILVA
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PRIORIZAÇÃO INTELIGENTE DE VULNERABILIDADES: UMA ABORDAGEM BASEADA EM PERFIS DE RISCO DESCOBERTOS COM MACHINE LEARNING
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Orientador : JOAO SOUZA NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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JOAO JOSE COSTA GONDIM
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JOAO LUIZ PEREIRA MARCIANO
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JOAO SOUZA NETO
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Data: 30/07/2026
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A gestão de vulnerabilidades em infraestruturas críticas governamentais enfrenta o desafio de priorizar de forma eficiente as ameaças. O uso isolado de métricas estáticas, como o Common Vulnerability Scoring System (CVSS), gera fadiga de alertas devido ao alto volume de classificações de criticidade máxima que não são exploradas na prática. Esta dissertação propõe um modelo bidimensional de priorização de riscos que integra a Probabilidade baseada em Exploração (EPSS) e a Nota de Criticidade de Sistema (NCS), utilizando aprendizado de máquina não supervisionado. A seleção algorítmica foi fundamentada em estudo comparativo prévio, aplicandose o K-Means para segmentar as vulnerabilidades em perfis de risco e o DBSCAN para a detecção de anomalias espaciais. Para atestar a escalabilidade e a robustez do modelo sem comprometer a Segurança Operacional (OPSEC) do Estado, a pesquisa incluiu testes de estresse em larga escala. Empregou-se Inteligência Artificial Generativa, por meio de redes adversárias (CTGAN), para criar uma base sintética com 101.000 registros. O procedimento preservou a fidelidade estatística do ambiente real, validada rigorosamente pelo teste de Kolmogorov-Smirnov. Os resultados em ambiente controlado indicaram uma redução de 69% no esforço de remediação imediata em comparação ao método tradicional. Nos testes de estresse, o K-Means manteve a eficiência computacional no particionamento de grandes volumes de dados, enquanto o DBSCAN identificou com precisão os cenários extremos injetados artificialmente. Conclui-se que o modelo proposto oferece uma solução escalável, reprodutível e segura para o direcionamento de recursos em segurança cibernética, figurando como um instrumento de antecipação aplicável ao Subsistema de Inteligência de Segurança Pública (SISP).
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Vulnerability management in government critical infrastructures faces the challenge of efficiently prioritizing threats. The isolated use of static metrics, such as the Common Vulnerability Scoring System (CVSS), generates alert fatigue due to the high volume of maximum criticality classifications that are not exploited in practice. This dissertation proposes a two-dimensional risk prioritization model that integrates the Exploit Prediction Scoring System (EPSS) and the System Criticality Score (NCS) and uses unsupervised machine learning. The algorithmic selection was based on a previous comparative study that applied KMeans to segment vulnerabilities into risk profiles and DBSCAN for spatial anomaly detection. To attest the model’s scalability and robustness without compromising the State’s Operational Security (OPSEC), the research included large-scale stress tests. Generative Artificial Intelligence, using an adversarial network (CTGAN), was employed to create a synthetic database of 101,000 records. The procedure preserved the statistical fidelity of the real environment, rigorously validated by the Kolmogorov-Smirnov test. Results in a controlled environment indicated a 69% reduction in immediate remediation effort compared to the traditional method. In the stress tests, K-Means maintained computational efficiency in partitioning large volumes of data, while DBSCAN accurately identified the artificially injected extreme scenarios. We conclude that the proposed model offers a scalable, reproducible, and secure solution for directing cybersecurity resources and serves as an anticipation instrument applicable to the Public Security Intelligence Subsystem (SISP).
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CLAYTON MENEZES SILVA
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Defesa de borda orientada por SDN: Desafios de Sincronização e Persistência de Regras na Mitigação de Ameaças do Tipo Mirai
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Orientador : FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL ALVES DA SILVA
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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FRANCISCO LOPES DE CALDAS FILHO
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JOAO JOSE COSTA GONDIM
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Data: 31/07/2026
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A proliferação de botnets baseadas na Internet das Coisas (IoT), da qual a família Mirai é o exemplo mais expressivo, exige defesas de borda capazes de conter ataques volumétricos em segundos. As Redes Definidas por Software (SDN, do inglês Software-Defined Networking) oferecem essa capacidade ao centralizar o controle da rede. A eficácia dessa reação, porém, pressupõe uma condição raramente examinada pela literatura: a de que as regras emitidas pelo controlador sejam executadas, de forma íntegra e tempestiva, pelo hardware que as recebe. Esta dissertação demonstra, em ambiente Hardware-in-the-Loop que integra o controlador ONOS a um switch comercial, que essa condição falha sob estresse volumétrico. A falha materializa-se nas regras órfãs: regras de bloqueio que o controlador considera removidas, mas que persistem na memória TCAM do equipamento e continuam a descartar tráfego legítimo de forma silenciosa. Para restaurar a consistência entre os planos, propõe-se o orquestrador DDSO (DDoS SDN Orchestrator), que audita os contadores do hardware em malha fechada por meio de um verificador de estado (State Checker) e adapta a âncora do bloqueio, escalando do endereço IP para o endereço físico quando há evidência de origem forjada. A validação abrangeu quatro vetores de inundação da família Mirai (SYN, ACK, GRE e UDP), com trinta repetições por condição e intervalos de confiança de 95%. A defesa reduziu o tempo em que o alvo permanece sob ataque (tempo de exposição) entre 91,8% e 96,7%, conforme o vetor. No cenário de origem forjada, em que o bloqueio convencional por endereço IP reduziu a exposição em apenas 1,0%, a escalada para o endereço físico alcançou 96,7%. Conclui-se que a viabilidade operacional da defesa SDN em equipamentos comerciais depende menos da velocidade com que o controlador decide e mais da garantia de que cada decisão se concretize no plano de dados, garantia que os mecanismos propostos asseguram exclusivamente em software, sem modificação do equipamento.
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The proliferation of Internet of Things (IoT) botnets, of which the Mirai family is the most prominent example, demands edge defenses capable of containing volumetric attacks within seconds. Software-Defined Networking (SDN) offers this capability by centralizing network control. The effectiveness of this reaction, however, rests on a condition rarely examined in the literature: that the rules issued by the controller are executed, fully and in a timely manner, by the hardware that receives them. This dissertation demonstrates, in a Hardware-in-the-Loop environment integrating the ONOS controller with a commercial switch, that this condition fails under volumetric stress. The failure materializes as orphan rules: blocking rules that the controller considers removed, but which persist in the equipment TCAM and silently continue to discard legitimate traffic. To restore consistency between the planes, this work proposes the DDSO (DDoS SDN Orchestrator), which audits the hardware counters in a closed loop through a State Checker and adapts the blocking anchor, escalating from the IP address to the physical address upon evidence of spoofed origin. The validation covered four Mirai-family flooding vectors (SYN, ACK, GRE, and UDP), with thirty repetitions per condition and 95% confidence intervals. The defense reduced the time during which the target remains under attack (exposure time) by 91.8% to 96.7%, depending on the vector. In the spoofed-origin scenario, in which conventional IP-based blocking reduced exposure by only 1.0%, the escalation to the physical address achieved 96.7%. It is concluded that the operational viability of SDN defense on commercial equipment depends less on how fast the controller decides and more on the guarantee that each decision takes effect in the data plane, a guarantee that the proposed mechanisms provide entirely in software, without modifying the equipment.
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DIEGO DIAS CARDOSO
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Priorização de Alvos em Extrações de Dispositivos Móveis via Integração Multi-Fonte e Modelagem Probabilística
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Orientador : GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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DANIEL CHAVES CAFE
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VINICIUS PEREIRA GONCALVES
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ROGER KREUTZ IMMICH
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Data: 28/08/2026
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Os dispositivos móveis constituem, atualmente, uma das mais relevantes fontes de informação para investigações criminais e para a atividade de Inteligência de Segurança Pública (ISP). Entretanto, os dados obtidos por meio de extrações forenses desses equipamentos permanecem, em regra, vinculados aos procedimentos que motivaram sua coleta, sendo utilizados predominantemente como meios de prova e raramente reaproveitados como insumo institucional para a produção de conhecimento. Esta dissertação propõe uma arquitetura de Plataforma de Inteligência destinada à centralização, estruturação, integração e enriquecimento de dados provenientes de extrações forenses de dispositivos móveis, correlacionando-os a múltiplas bases institucionais, como registros de procedimentos policiais, informações penitenciárias, cadastros de telefonia e dados veiculares. Sobre esse ambiente integrado é proposto o \textit{Mobile Intelligence Prioritization Model} (MIPM), um modelo interpretável de ranqueamento que atribui escores de relevância analítica a terminais telefônicos identificados nas extrações. Na versão avaliada, o modelo utiliza duas variáveis explicativas, a recorrência do terminal e a soma ponderada das evidências institucionais, combinadas por função logística com calibração supervisionada ou, na ausência de rótulos suficientes, por estratégia heurística de normalização. A avaliação foi conduzida em cenário operacional real, compreendendo métricas agregadas sobre dez extrações e um estudo de caso validado por analistas de inteligência. Os resultados indicaram elevada concentração de elementos relevantes nas primeiras posições do ranqueamento, com Precision@10 = 1{,}000, Recall@10 = 0{,}909 e F1@10 = 0{,}952 no recorte validado, evidenciando a capacidade do modelo de reduzir o esforço analítico manual. Conclui-se que a arquitetura proposta e o MIPM representam abordagem viável e promissora para apoio à triagem analítica em ISP, transformando dados dispersos de extrações móveis em conhecimento estruturado, priorizado e interpretável.
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Mobile devices are currently one of the most relevant sources of information for criminal investigations and Public Security Intelligence (PSI) activities. However, data obtained through forensic extractions of these devices usually remain tied to the proceedings that motivated their collection, being used predominantly as evidence and rarely reused as institutional input for knowledge production. This dissertation proposes an Intelligence Platform architecture for the centralization, structuring, integration, and enrichment of data from forensic extractions of mobile devices, correlating them with multiple institutional databases, such as police procedure records, penitentiary information, telephony registries, and vehicle data. On top of this integrated environment, the Mobile Intelligence Prioritization Model (MIPM) is proposed: an interpretable ranking model that assigns analytical relevance scores to telephone terminals identified in the extractions. In the evaluated version, the model uses two explanatory variables, terminal recurrence and the weighted sum of institutional evidence, combined through a logistic function with supervised calibration or, in the absence of sufficient labels, through a heuristic normalization fallback strategy. The evaluation was conducted in a real operational scenario, comprising aggregated metrics over ten extractions and a case study validated by intelligence analysts. The results indicated a high concentration of relevant elements in the top positions of the ranking, with Precision@10 = 1.000, Recall@10 = 0.909, and F1@10 = 0.952 within the validated subset, demonstrating the model's ability to reduce manual analytical effort. It is concluded that the proposed architecture and the MIPM represent a viable and promising approach to support analytical triage in PSI, transforming dispersed mobile extraction data into structured, prioritized, and interpretable knowledge
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ANA PAULA MORAIS DO VALE
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Contribuição das medidas do PPSI 2.0 para o Tratamento de riscos de Inteligência Artificial na administração pública federal
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Orientador : JOAO SOUZA NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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JOAO LUIZ PEREIRA MARCIANO
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JOAO SOUZA NETO
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RAFAEL RABELO NUNES
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ÉDER SOUZA GUALBERTO
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Data: 31/08/2026
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A inteligência artificial (IA) introduz riscos que ultrapassam a segurança técnica e exigem arranjos institucionais de direcionamento, responsabilização, supervisão, gestão de riscos e conformidade. Este estudo analisou como e em que medida as medidas do Programa de Privacidade e Segurança da Informação (PPSI 2.0) contribuem para o tratamento dos riscos de Governança, Gestão e Conformidade associados à IA na Administração Pública Federal brasileira. Foi realizada uma pesquisa documental aplicada, com abordagem predominantemente qualitativa. Ao todo, 158 registros extraídos de referenciais técnicos e normativos selecionados foram normalizados em 87 cenários de risco e organizados por meio de uma taxonomia multidimensional. O recorte analítico compreendeu 14 riscos de Governança, Gestão e Conformidade, cujas necessidades de tratamento foram individualmente confrontadas com as 210 medidas do PPSI 2.0, mediante o método Supportive Relationship Mapping. Entre os 2.940 pares possíveis, foram identificadas 377 relações de apoio, com densidade de 12,8\%, envolvendo 124 medidas e 23 dos 26 controles do PPSI 2.0. Os resultados demonstram que o framework oferece apoio distribuído e predominantemente contextual, por meio de capacidades relacionadas ao direcionamento institucional, à gestão de riscos, à conformidade, à responsabilização, à proteção de dados, aos registros de auditoria, à gestão de fornecedores e à resposta a incidentes. Entretanto, todos os riscos analisados conservaram necessidades de tratamento específicas para IA, especialmente quanto à autoridade decisória, aos usos permitidos e proibidos, à supervisão humana, à avaliação independente, aos inventários integrados, à governança do ciclo de vida, à adequação dos dados, ao monitoramento da deriva de modelos e à conformidade específica para IA. Conclui-se que o PPSI 2.0 constitui uma base institucional relevante, porém não autossuficiente, para a governança dos riscos associados à IA. Sua aplicação requer contextualização, integração a referenciais especializados em governança de IA e orientações complementares. Os achados representam contribuições documentais e conceituais, sem demonstrar implementação, efetividade operacional ou redução do risco residual.
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Artificial intelligence (AI) introduces risks that extend beyond technical security and require institutional arrangements for direction, accountability, oversight, risk management, and compliance. This study analyzed how and to what extent the measures of the Brazilian Privacy and Information Security Program (PPSI 2.0) support the treatment of Governance, Management, and Compliance risks associated with AI in the Brazilian Federal Public Administration. An applied documentary study with a predominantly qualitative approach was conducted. A total of 158 records extracted from selected technical and normative references were normalized into 87 risk scenarios and organized through a multidimensional taxonomy. The analytical scope comprised 14 Governance Management, and Compliance risks, whose treatment needs were individually mapped against the 210 PPSI 2.0 measures using the Supportive Relationship Mapping method. Among the 2,940 possible pairs, 377 supportive relationships were identified, corresponding to a density of 12.8\% and involving 124 measures and 23 of the 26 PPSI 2.0 controls. The results show that the framework provides distributed and predominantly contextual support through capabilities related to institutional direction, risk management, compliance, accountability, data protection, audit records, supplier management, and incident response. However, all analyzed risks retained AIspecific treatment needs, particularly regarding decision-making authority, permitted and prohibited uses, human oversight, independent assessment, integrated inventories, life-cycle governance, data suitability, model drift monitoring, and AIspecific compliance. The study concludes that PPSI 2.0 is a relevant but not self-sufficient institutional baseline for AI risk governance. Its application requires contextualization, integration with specialized AI governance frameworks, and complementary guidance. The findings represent documentary and conceptual support and do not demonstrate implementation, operational effectiveness, or residual risk reduction.
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LEONARDO DE PAIVA SOUZA
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Auditoria Reproduzível de Firmware em Pontos de Acesso Sem Fio: uma análise para a Governança de Cibersegurança em Ambientes Institucionais
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Orientador : GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL ALVES DA SILVA
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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FRANCISCO LOPES DE CALDAS FILHO
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ROBSON DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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Data: 04/09/2026
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A crescente adoção de dispositivos da Internet das Coisas (IoT) tem ampliado significativamente a superfície de ataque das infraestruturas digitais contemporâneas. Entre esses dispositivos, os roteadores Wi-Fi desempenham papel central na conectividade e no controle do tráfego de rede, tornando a segurança de seus firmwares um elemento relevante para a proteção de ambientes institucionais. Esta dissertação analisa a segurança de firmware em dispositivos IoT, com foco em roteadores Wi- Fi, por meio de uma abordagem baseada em análise estática reproduzível. O trabalho articula revisão de literatura especializada, análise documental de referenciais normativos e retomada crítica de um estudo em- pírico anterior envolvendo quatro imagens de firmware de dispositivos de pontos de acesso à rede Internet em ambiente institucional. A discussão desenvolvida evidencia a recorrência de vulnerabilidades relacionadas a bibliotecas desatu- alizadas, credenciais embutidas, serviços inseguros e integração inadequada de componentes de terceiros. Observa-se também que soluções open-source tendem a favorecer maior auditabilidade, transparência e rastreabilidade técnica quando comparadas a firmwares proprietários. Além da análise técnica, a dissertação discute as implicações desses achados para a governança de ci- bersegurança em ambientes institucionais, destacando a importância de métodos reproduzíveis de auditoria de firmware como instrumento de apoio à gestão de risco e à tomada de decisão em infraestrutura de rede. Como principal contribuição, o trabalho propõe o MARF-GC (Modelo para Auditoria Reproduzível de Firmware para Governança de Cibersegurança), concebido como uma estrutura analítica para integrar auditabilidade técnica, produção de evidências e governança institucional. Adicionalmente, sistematiza diretrizes conceituais para a gestão e governança de firmware IoT em ambientes organizacionais.
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The increasing adoption of Internet of Things (IoT) devices has significantly expanded the attack surface of contemporary digital infrastructures. Among these devices, Wi-Fi routers play a central role in network connectivity and traffic management, making firmware security a relevant element for the protection of institutional environments. This dissertation analyzes firmware security in IoT devices, with a focus on Wi-Fi routers, through a reproducible static analysis approach. The study combines a review of specialized literature, a documentary analysis of normative references, and a critical reassessment of a previous empirical study involving four firmware images from access-point devices connected to the Internet network in an institutional environment. The discussion developed throughout the dissertation highlights the recurrence of vulnerabilities related to outdated libraries, embedded credentials, insecure services, and inadequate integration of third-party components. It also indicates that open-source solutions tend to provide greater auditability, transparency, and technical traceability when compared with proprietary firmware solutions. Beyond the technical analysis, this dissertation discusses the implications of these findings for cybersecurity governance in institutional environments, emphasizing the importance of reproducible firmware auditing methods as a supporting instrument for risk management and decision-making in network infrastructures. As its main contribution, this work proposes MARF-GC (Model for Reproducible Firmware Auditing for Cybersecurity Governance), conceived as an analytical framework to integrate technical auditability, evidence production, and institutional governance. Additionally, the dissertation systematizes conceptual guidelines for IoT firmware management and governance in organizational environments.
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CASSIANO DARIF ZAGO
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O Paradoxo Energético da Inteligência Artificial de Borda Veicular 6G: Computação em Framework Analógico Federado Intercamadas
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Orientador : GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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RODOLFO IPOLITO MENEGUETTE
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Data: 04/09/2026
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A transição para Redes Veiculares Ad-Hoc (VANETs) 6G exige inteligência descentralizada na borda por meio do Aprendizado Federado (FL) (1, 2). No entanto, o FL é comprometido pela heterogeneidade de dados Não-IID, ataques maliciosos de envenenamento e emulações virtuais avançadas, como o ataque Smart Sybil (3, 4, 5). Paralelamente, a implantação de modelos contínuos de IA em processadores digitais convencionais impõe severas restrições energéticas devido ao gargalo de von Neumann (6, 7). Esta dissertação propõe um framework de Sinergia Lógico-Material que desacopla a otimização federada digital da inferência física analógica (8, 5). No nível lógico, o framework utiliza o algoritmo FedProx e o Sentinel-Flow — um mecanismo de atestação comportamental ativa usando fluxos canários out-of-band — para mitigar o Client Drift e os ataques de escalonamento de pesos (weight scaling) (9, 10, 5). No nível físico, emprega a Computação Analógica em Memória (CIM) por meio de matrizes crossbar de Memória de Mudança de Fase (PCM) (11, 12). O substrato PCM fornece inferência de energia ultrabaixa e atua como uma Função Fisicamente Não-Clonável (PUF) Analógica, utilizando sua estocasticidade de fabricação intrínseca para bloquear irrevogavelmente identidades virtuais forjadas (13, 14, 5). Resultados de emulação termodinâmica demonstram que a defesa híbrida suprime a Taxa de Sucesso do Ataque (ASR) para um valor residual de 2,53% e restaura a acurácia global para 98,30% (5). Além disso, uma avaliação holística do ciclo de vida formaliza o “Paradoxo Energético” na borda: enquanto a CIM Analógica reduz a energia computacional local em mais de 70% (de 52,79 J para 14,78 J), o overhead de rádio 5G exigido para a sincronização federada de pesos permanece estático em 37,31 J, emergindo como o gargalo dominante em ecossistemas distribuídos de IA Verde (15, 16, 17).
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The transition toward 6G Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) demands decentralized, real-time intelligence at the edge through Federated Learning (FL). However, FL is compromised by Non-IID data heterogeneity, malicious poisoning attacks, and advanced virtual emulations such as the Smart Sybil attack. Concurrently, deploying continuous AI models on conventional digital processors imposes severe energy constraints due to the von Neumann bottleneck. This dissertation proposes a crosslayer Logical-Material Synergy framework that decouples digital federated optimization from physical analog inference. At the logical level, the framework utilizes the FedProx algorithm and SentinelFlow—an active behavioral attestation mechanism using out-of-band canary flows—to mitigate Client Drift and weight scaling attacks. At the physical level, it employs Analog Compute-In-Memory (CIM) via Phase-Change Memory (PCM) crossbar arrays. The PCM substrate provides ultra-low energy inference and acts as an Analog Physically Unclonable Function (PUF), utilizing its intrinsic fabrication stochasticity to irrevocably block forged virtual identities. Thermodynamic emulation results demonstrate that the hybrid defense suppresses the Attack Success Rate (ASR) to a residual 2.53% and restores global accuracy to 98.30%. Furthermore, a holistic lifecycle evaluation formalizes the “Energy Paradox” at the edge: while Analog CIM reduces local computational inference energy by over 70% (from 52.79 J to 14.78 J), the 5G radio overhead required for federated weight synchronization remains static at 37.31 J, emerging as the dominant bottleneck in distributed Green AI ecosystems.
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NATÁLIA ANDRADE MARQUES
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Produção Automatizada de Cyber Threat Intelligence para Monitoramento de Credenciais Expostas em Canais do Telegram
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Orientador : ROBSON DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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MEMBROS DA BANCA :
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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ROBSON DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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Victor Fabre Figueiredo
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Data: 10/09/2026
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O crescimento da disponibilidade de credenciais expostas em fontes abertas representa um dos principais desafios para organizações que buscam identificar precocemente riscos associados ao comprometimento de ativos digitais. Paralelamente, plataformas de mensageria, como o Telegram, passaram a desempenhar papel relevante na disseminação de credenciais, bases de dados vazadas e outras informações sensíveis, tornando-se fontes potenciais para atividades de Cyber Threat Intelligence (CTI). Nesse contexto, esta pesquisa propõe uma arquitetura para o monitoramento automatizado de credenciais expostas divulgadas em grupos públicos do Telegram, visando apoiar a identificação antecipada dessas ocorrências e subsidiar processos de monitoramento e resposta a incidentes. A arquitetura foi estruturada em cinco módulos responsáveis pelas etapas de coleta, processamento, indexação, análise e disseminação da inteligência. A coleta foi realizada por meio da biblioteca Telethon, permitindo a obtenção automatizada de mensagens e arquivos compartilhados em grupos públicos do Telegram. O processamento empregou expressões regulares para identificação e extração de credenciais em diferentes formatos de arquivos, preservando os metadados associados às evidências coletadas. As informações estruturadas foram armazenadas no Elasticsearch, exploradas por meio de painéis analíticos implementados no Kibana e utilizadas na geração automatizada de notificações destinadas aos responsáveis pelos domínios monitorados. A validação da arquitetura foi realizada por meio de uma prova de conceito conduzida durante aproximadamente três meses, contemplando o monitoramento de dois grupos públicos do Telegram, o processamento de aproximadamente 100 arquivos e o acompanhamento de 239 domínios de interesse. Como resultado, foram identificadas e indexadas 9.947 credenciais pertencentes aos domínios monitorados, preservando-se informações relacionadas à origem das evidências, como grupo de divulgação, identificador da mensagem, URL associada e data da publicação. Os resultados obtidos demonstram que a arquitetura foi capaz de automatizar todas as etapas do fluxo de produção de inteligência, desde a aquisição das informações em fontes abertas até sua disponibilização para exploração analítica e geração de alertas. Como principal contribuição, esta pesquisa apresenta uma arquitetura modular para produção de Cyber Threat Intelligence voltada ao monitoramento automatizado de credenciais expostas, integrando mecanismos de coleta, processamento, armazenamento, análise e disseminação em um fluxo contínuo. Além da automatização das atividades operacionais, a solução preserva o contexto das evidências coletadas, favorecendo sua rastreabilidade e apoiando atividades de monitoramento contínuo, investigação e resposta a incidentes
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The increasing availability of exposed credentials in open sources has become a significant challenge for organizations seeking to identify potential risks associated with the compromise of digital assets. At the same time, messaging platforms such as Telegram have emerged as important channels for sharing exposed credentials, leaked databases, and other sensitive information, making them valuable sources for Cyber Threat Intelligence (CTI) activities. In this context, this research proposes an architecture for the automated monitoring of exposed credentials published in public Telegram groups, aiming to support the early identification of credential exposure and enhance cybersecurity monitoring and incident response processes. The proposed architecture is composed of five independent modules responsible for data collection, processing, indexing, analysis, and intelligence dissemination. Data collection was performed using the Telethon library to automatically retrieve messages and files shared in public Telegram groups. The processing module employed regular expressions to identify and extract credentials from different file formats while preserving the metadata associated with each collected piece of evidence. The structured information was stored in Elasticsearch, analyzed through dashboards implemented in Kibana, and used to automatically generate notifications for the organizations associated with the monitored domains. The proposed architecture was validated through a proof of concept conducted over approximately three months, during which two public Telegram groups were continuously monitored. Approximately 100 files were processed while monitoring 239 target domains. As a result, 9,947 exposed credentials associated with the monitored domains were identified and indexed, preserving contextual information such as the source group, message identifier, associated URL, and publication timestamp. The results demonstrate that the proposed architecture successfully automated the complete intelligence production workflow, from data acquisition in open sources to analytical exploration and automated alert generation. The main contribution of this research is the proposal and validation of a modular architecture for Cyber Threat Intelligence focused on the automated monitoring of exposed credentials. By integrating data collection, processing, storage, analysis, and intelligence dissemination into a continuous workflow, the proposed solution not only automates operational tasks but also preserves the contextual information associated with each piece of evidence, supporting continuous monitoring, cybersecurity investigations, and incident response activities.
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GUILHERME DIEGUEZ CANDIDO
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STOPEMAILSPOOFING: PROTEGENDO A ADMINISTRAÇÃO PÚBLICA FEDERAL BRASILEIRA CONTRA A FALSIFICAÇÃO DE ENDEREÇOS DE E-MAIL
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Orientador : JOAO SOUZA NETO
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MEMBROS DA BANCA :
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JOAO SOUZA NETO
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EDNA DIAS CANEDO
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ÉDER SOUZA GUALBERTO
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ANA PAULA BERNARDI DA SILVA
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Data: 17/09/2026
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Esta dissertação investigou o estado de vulnerabilidade da Administração Pública Federal (APF) brasileira frente a ataques de spoofing de e-mail, problema que compromete a autenticidade das comunicações institucionais e favorece a personificação de entidades estatais em campanhas de phishing. Partiu-se da constatação de uma lacuna de conhecimento sobre a implementação dos mecanismos de autenticação SPF, DKIM e DMARC nos domínios governamentais e objetivou-se auxiliar na mitigação da vulnerabilidade, com fins de ampliar a resiliência cibernética das infraestruturas críticas e a proteção de conhecimentos sensíveis de interesse do Estado e da sociedade. Adotou-se pesquisa aplicada, quantitativa, de caráter censitário e desenho prospectivo-longitudinal, com dezoito coletas mensais — realizadas entre fevereiro de 2025 e julho de 2026 — dos registros DNS dos 281 domínios da APF que operam correio eletrônico. Para tanto, desenvolveu-se a ferramenta StopEmailSpoofing, que automatiza a coleta, classifica a vulnerabilidade e fornece sugestões de correção. Ao longo do período, conduziram-se ações de mitigação institucionais — em parceria com os órgãos públicos federais competentes — e individualizadas — por meio do envio direto de alertas aos órgãos em situação vulnerável. Os resultados evidenciaram que a proporção de domínios vulneráveis caiu de 64,8% para 34,2%, ganho que correlacionou-se temporalmente às intervenções realizadas. Destaca-se, ainda, que o repasse de achados parciais ao PNPC da ABIN culminou na atualização e republicação, pelo CTIR Gov, da Recomendação nº 06/2025, que considerou os parâmetros técnicos desta pesquisa e converteu-os, ainda que indiretamente, em um padrão de conformidade obrigatório para toda a APF, ampliando o alcance das contribuições deste trabalho. Conclui-se que o objetivo geral foi atingido, restando ainda expostos 96 dos 182 domínios inicialmente vulneráveis, resíduo que se mostrou majoritariamente refratário às sucessivas ações de mitigação executadas. Entre as contribuições, destacam-se a disponibilização em código aberto da ferramenta desenvolvida e o desdobramento normativo que transformou os parâmetros da pesquisa em padrão de conformidade para a APF. Como principal limitação, aponta-se o enfoque dado apenas à perspectiva do domínio remetente — não abrangendo o igualmente relevante comportamento do servidor destinatário — restrição esta que pode ser abordada em trabalhos futuros.
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This dissertation investigated the state of vulnerability of the Brazilian Federal Public Administration (APF) to e-mail spoofing attacks, a problem that compromises the authenticity of institutional communications and facilitates the impersonation of state entities in phishing campaigns. The study started from the observation of a knowledge gap regarding the implementation of the SPF, DKIM, and DMARC authentication mechanisms across government domains, and aimed to help mitigate this vulnerability in order to enhance the cyber resilience of critical infrastructures and the protection of sensitive knowledge of interest to the State and society. An applied, quantitative research approach was adopted, of a census-based nature and prospective-longitudinal design, comprising eighteen monthly collections — carried out between February 2025 and July 2026 — of the DNS records of the 281 APF domains operating e-mail services. To this end, the StopEmailSpoofing tool was developed, which automates data collection, classifies vulnerability, and provides remediation suggestions. Throughout the period, both institutional mitigation actions — carried out in partnership with the competent federal public agencies — and individualized actions — through direct alerts sent to vulnerable entities — were conducted. The results showed that the proportion of vulnerable domains dropped from 64.8% to 34.2%, a gain that was temporally correlated with the interventions carried out. It is also worth noting that the disclosure of partial findings to ABIN's PNPC led to the update and republication, by CTIR Gov, of Recommendation No. 06/2025, which took into account the technical parameters of this research and converted them, albeit indirectly, into a mandatory compliance standard for the entire APF, thereby broadening the reach of this work's contributions. It is concluded that the general objective was achieved, with 96 of the initially vulnerable 182 domains remaining exposed, a residual group that proved largely unresponsive to the successive mitigation actions carried out. Among the contributions, the open-source release of the developed tool and the regulatory outcome that turned the research parameters into a compliance standard for the APF stand out. The main limitation lies in the focus restricted to the sender domain's perspective — not covering the equally relevant behavior of the receiving server — a constraint that may be addressed in future work.
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PAULO HENRIQUE BATISTA RODRIGUES
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LAWBERT: Uma Abordagem Híbrida para Análise e Classificação Automatizada de Documentos Jurídicos
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Orientador : GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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MEMBROS DA BANCA :
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ANTENOR PEREIRA MADRUGA FILHO
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GERALDO PEREIRA ROCHA FILHO
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Data: 18/09/2026
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A crescente quantidade de documentos produzidos e armazenados em sistemas judiciais demanda meca-nismos capazes de apoiar sua análise e classificação. Nesse contexto, esta dissertação propõe, implementa e avalia o LAWBERT, uma abordagem para análise e classificação automatizada de documentos jurídicos que integra técnicas de Processamento de Linguagem Natural, recuperação de informações e aprendizado de máquina. O LAWBERT utiliza o BERT para representação dos textos, o LeNER-Br para identificação de entidades do domínio jurídico, um mecanismo de Geração Aumentada por Recuperação (RAG) para recuperação de informações relacionadas aos documentos e Random Forest (RF) para classificação. A abordagem contempla ainda as etapas de aquisição, preparação, armazenamento e recuperação dos documentos, integradas a uma infraestrutura de Data Hub. Para avaliar o LAWBERT, foram utilizadas 10.000 petições eletrônicas provenientes da Justiça Federal brasileira, coletadas entre janeiro de 2022 e dezembro de 2023. O LAWBERT foi comparado aos algoritmos Random Forest (RF), Rede Neural Perceptron Multicamadas (MLP-NN) e Descida do Gradiente Estocástico (SGD), considerando o tempo de treinamento, o tempo de predição e a acurácia. Os resultados mostram que o LAWBERT apresentou menores tempos de treinamento e predição nos diferentes conjuntos avaliados. No TRF1, foram observadas as maiores diferenças, com tempo de predição aproximadamente 57 vezes menor e tempo de treinamento cerca de 65 vezes menor em comparação ao SGD. Quanto ao desempenho da classificação, o LAWBERT alcançou acurácia de até 0,90, com variações entre os conjuntos analisados. Esses resultados indicam que a abordagem permite integrar representação semântica, recuperação de informações e classificação de documentos jurídicos, mantendo desempenho de classificação próximo ao dos modelos comparados e apresentando menores tempos de treinamento e predição.
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The growing volume of documents produced and stored in judicial systems requires mechanisms capable of supporting their analysis and classification. In this context, this dissertation proposes, implements, and evaluates LAWBERT, an approach for the automated analysis and classification of legal documents that integrates Natural Language Processing, information retrieval, and machine learning techniques. LAWBERT uses BERT for text representation, LeNER-Br for identifying entities in the legal domain, a Retrieval-Augmented Generation (RAG) mechanism for retrieving information related to the documents, and Random Forest (RF) for classification. The approach also encompasses document acquisition, preparation, storage, and retrieval, integrated into a Data Hub infrastructure. To evaluate LAWBERT, 10,000 electronic petitions from the Brazilian Federal Justice system, collected between January 2022 and December 2023, were used. LAWBERT was compared with Random Forest (RF), a Multilayer Perceptron Neural Network (MLPNN), and Stochastic Gradient Descent (SGD), considering training time, prediction time, and accuracy as evaluation metrics. The results show that LAWBERT achieved shorter training and prediction vtimes across the evaluated datasets. For TRF1, the largest differences were observed, with prediction time approximately 57 times shorter and training time approximately 65 times shorter compared with SGD. Regarding classification performance, LAWBERT achieved an accuracy of up to 0.90, with variations across the analyzed datasets. These results indicate that the proposed approach integrates semantic representation information retrieval, and legal document classification while maintaining classification performance close to that of the compared models and achieving shorter training and prediction times.
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CAIO CÉSAR DOS SANTOS CRUZ
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PIPELINE DE INTELIGÊNCIA ARTIFICIAL PARA DECOMPOSIÇÃO E ANÁLISE ESTRUTURADA DE CENÁRIOS COMPLEXOS VIA METODOLOGIA 5W3H
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Orientador : ROBSON DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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MEMBROS DA BANCA :
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CRISTOFFER LEITE DA SILVA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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ROBSON DE OLIVEIRA ALBUQUERQUE
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Data: 22/09/2026
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O emprego de Grandes Modelos de Linguagem (LLMs) em tarefas analíticas complexas apresenta desafios inerentes, como a propensão a alucinações factuais e a perda de informações em contextos extensos (fenômeno lost-in-the-middle). Para mitigar essas limitações no escopo de análise e coleta para apoio à inteligência estratégica, este trabalho apresenta um pipeline de Inteligência Artificial estruturado sob a metodologia Design Science Research (DSR). O artefato desenvolvido operacionaliza o Ciclo de Inteligência da OTAN por meio de uma arquitetura agêntica de seis etapas, utilizando a metodologia 5W3H para decompor consultas do usuário e separar o planejamento tático da execução textual. As principais contribuições da arquitetura incluem um motor de RAG Híbrido Agêntico, que integra bases relacionais, vetoriais e grafos de conhecimento, e a estratégia Hierarchical Chain-of-Density (H-CoD), que combina planejamento prévio de tópicos com densificação iterativa. O sistema induz um raciocínio deliberativo (System 2) focado em ancorar a predição probabilística estritamente nas evidências recuperadas. A avali-ação experimental ocorreu em um ambiente computacional isolado, utilizando modelos de pesos abertos limitados a 70 bilhões de parâmetros. O artefato foi confrontado com modelos comerciais de fronteira (GPT-5.1, Claude Sonnet 4.5 e Gemini 3) na resolução de 18 cenários de inteligência variados. Adotou-se o protocolo LLM-as-a-Judge em arena de Multi-Agent Debate com rotação de avaliadores. Os resultados indicam que o pipeline local obteve desempenho superior em precisão factual, densidade informacional e coerência lógica perante os sistemas baseados em nuvem. Conclui-se que o rigor no controle do fluxo de dados compensa a assimetria paramétrica, viabilizando sistemas de apoio à decisão autônomos, seguros e com relação custo-benefício favorável frente a arranjos híbridos e em nuvem.
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The deployment of Large Language Models (LLMs) in complex analytical tasks presents inherent challenges, such as the propensity for factual hallucinations and information loss in extensive contexts (the lost-inthe-middle phenomenon). To mitigate these limitations within the scope of analysis and collection in support of strategic intelligence, this work presents an Artificial Intelligence pipeline structured under the Design Science Research (DSR) methodology. The developed artifact operationalizes the NATO Intelligence Cycle through a sixstage agentic architecture, utilizing the 5W3H methodology to decompose user queries and decouple tactical planning from textual execution. The main architectural contributions include an Agentic Hybrid RAG engine, which integrates relational, vector, and knowledge graph databases, and the Hierarchical Chain-of-Density (H-CoD) strategy, which combines prior topic outlining with iterative densification. The system induces a deliberative reasoning (System 2) focused on grounding probabilistic prediction strictly in retrieved evidence. Experimental evaluation took place in an isolated computational environment, using open-weight models limited to 70 billion parameters. The artifact was compared against frontier commercial models (GPT-5.1, Claude Sonnet 4.5, and Gemini 3) in resolving 18 varied intelligence scenarios. An LLMas-a-Judge protocol was adopted in a Multi-Agent Debate arena with rotation of evaluators. Results indicate that the local pipeline achieved superior performance in factual accuracy, informational density, and logical coherence compared to cloud-based systems. It is concluded that strict data flow control compensates for parametric asymmetry, enabling autonomous, secure, and cost-effective decision support systems relative to hybrid and cloud-based arrangements.
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HERNANY SILVEIRA ROCHA
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HOOF-STACK-PUD: ARCABOUÇO HETEROGÊNEO DE META-APRENDIZADO EMPILHADO COM PREDIÇÕES FORA DA DOBRA PARA DETECÇÃO DE URLs DE PHISHING
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Orientador : JOAO PAULO JAVIDI DA COSTA
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL ALVES DA SILVA
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JOAO PAULO JAVIDI DA COSTA
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KEVIN HERMAN MURARO GULARTE
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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Data: 22/09/2026
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Ataques de phishing seguem explorando Uniform Resource Locators (URLs) maliciosas como vetor escalável e de baixo custo, o que motivou o desenvolvimento de detectores baseados em aprendizado de máquina e em aprendizado profundo. A literatura da área reporta com frequência valores muito elevados nos benchmarks de detecção, mas esses valores são difíceis de interpretar quando a engenharia de atributos torna os conjuntos de dados quase separáveis, pois podem refletir saturação do benchmark em vez de ganho arquitetural genuíno. A questão é crítica para detectores baseados em empilhamento, cuja justificativa repousa sobre a existência de erro residual passível de correção por evidência complementar. Este trabalho apresenta o HOOFStack-PUD, sigla de Heterogeneous Out-of-Fold Stacked Meta-Learning Framework for Phishing URL Defense, arcabouço heterogêneo de meta-aprendizado empilhado com predições fora da dobra, concebido para avaliar quando a combinação de modelos tabulares e lexicais de URL melhora a detecção além de aprendizes isolados fortes. A avaliação percorreu três benchmarks de grande porte, com espaços de atributos e procedimentos de coleta distintos: PhiUSIIL, com 235.795 URLs; StealthPhisher, com 336.749 URLs; e HybridPhisher, conjunto construído no âmbito desta pesquisa, com 221.360 URLs. Ao longo de execuções repetidas, os resultados revelaram três regimes. No PhiUSIIL, o melhor meta-modelo mostrou-se estatisticamente indistinguível da linha de base tabular mais forte, o que indica saturação do benchmark. No StealthPhisher, o empilhamento produziu ganho estatisticamente sustentado, porém pequeno. No HybridPhisher, em que os modelos isolados deixam erro residual mais amplo, o meta-aprendiz LightGBM apresentou a melhoria mais clara, com aumento de 0,00616 em medida F1 sobre a melhor linha de base tabular e de 0,01015 sobre a melhor linha de base lexical, em sementes correspondentes. Análises complementares com linhas de base tabulares robustas, perfilamento de eficiência, blocos de características de URL e de HTML, contribuição dos descritores URLC e Domain Similarity e teste de estresse adversarial mostraram que o empilhamento é mais útil quando as famílias de modelos fornecem evidência complementar. Esses achados sustentam uma avaliação cautelosa dos detectores empilhados de phishing, fundada na saturação do benchmark, na complementaridade entre características, na estabilidade estatística, na eficiência e na robustez.
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Phishing attacks continue to exploit malicious Uniform Resource Locators (URLs) as a scalable and low-cost attack vector, motivating machine learning and deep learning detectors. The URL holds a central position in this attack chain: it is cheap to produce, easy to distribute and can be structured to imitate legitimate services. However, very high benchmark scores in phishing URL detection are difficult to interpret when engineered features make datasets nearly separable, as they may reflect benchmark saturation rather than genuine architectural gains. The issue is particularly critical for stackingbased detectors, whose rationale rests on the existence of residual error amenable to correction by complementary evidence. This work presents HOOFStack-PUD, a Heterogeneous Out-ofFold Stacked Meta-Learning Framework for Phishing URL Defense that evaluates when combining tabular and lexical URL models improves detection beyond strong standalone learners. The evaluation covers three large-scale benchmarks with distinct feature spaces and collection procedures: PhiUSIIL, with 235,795 URLs; StealthPhisher, with 336,749 URLs; and HybridPhisher, a dataset newly constructed within this research, with 221,360 URLs and URL/HTML-derived features. Across repeated runs, the results reveal three regimes. On PhiUSIIL, the best metamodel is statistically indistinguishable from the strongest tabular baseline, indicating benchmark saturation. On StealthPhisher, stacking yields a statistically supported but small gain. On HybridPhisher, where standalone models leave larger residual errors, the LightGBM meta-learner provides the clearest improvement, increasing F1 by 0.00616 over the best tabular baseline and by 0.01015 over the best lexical baseline across matched seeds, while consistently reducing the residual errors left by the strongest standalone learners. Additional analyses with strong tabular baselines, computational-efficiency profiling, URL/HTML feature blocks, URLC and Domain Similarity contribution analyses, and pipelinelevel adversarial stress tests show that stacking is most useful when model families provide complementary evidence. These findings support a cautious evaluation of stacked phishing detectors based on benchmark saturation, feature complementarity, statistical stability, efficiency, and robustness.
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JAQUELINE DAMACENA DUARTE
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Inteligência Artificial Segura e Confiável para detecção precoce e análise de riscos em ambientes digitais heterogêneos
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Orientador : JOAO PAULO JAVIDI DA COSTA
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MEMBROS DA BANCA :
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DANIEL ALVES DA SILVA
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JOAO PAULO JAVIDI DA COSTA
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KEVIN HERMAN MURARO GULARTE
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LAERTE PEOTTA DE MELO
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Data: 24/09/2026
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A crescente complexidade dos ambientes digitais tem ampliado a adoção de Inteligência Artificial (IA) para a identificação e avaliação de riscos e ameaças. No entanto, a efetividade dessas abordagens depende de sua capacidade de operar em condições heterogêneas de dados, contextos específicos de domínio e diferentes requisitos de interpretabilidade, confiabilidade e segurança. Esta dissertação investiga como métodos baseados em IA podem ser projetados e avaliados para apoiar a identificação e análise de riscos em três domínios distintos: detecção de phishing, análise de escravidão moderna em documentos jurídicos e avaliação de segurança de aplicações baseadas em Grandes Modelos de Linguagem (LLMs). O primeiro estudo investiga a detecção precoce de sites de phishing direcionados a organizações específicas. São avaliados modelos de Machine Learning (ML) utilizando domínios recém-registrados, e é proposto um framework reproduzível para detecção de phishing orientada à organização, abrangendo desde a coleta e preparação dos dados até a classificação. O segundo estudo investiga a análise de trabalho análogo ao escravo em cadeias de suprimentos baseada em IA. Para isso, é construído e curado, até onde é de nosso conhecimento, o primeiro dataset Inter jurisdicional composto por documentos judiciais dos Estados Unidos e da Índia. São também comparadas diversas técnicas de ML, incluindo abordagens de Deep Learning, modelos baseados em Transformers e LLMs em configuração zero-shot. Discute-se o potencial dessas abordagens para a descoberta de conhecimento e a due diligence em cadeias de suprimentos assistida por IA. Por fim, é proposto e avaliado experimentalmente, no estudo de caso, um método baseado em explicabilidade que combina SHAP e DiCE para identificar features potencialmente espúrias, com potencial aplicabilidade em grandes conjuntos de features, frequentes em classificadores de Processamento de Linguagem Natural (NLP). O terceiro estudo propõe Égide, um framework orientado a domínio para red teaming automatizado de aplicações corporativas baseadas em LLMs, particularmente agentes baseados em RAG e modelos finetuned. O framework combina ataques autônomos multi-turn, capacidades de integração Human-in-the-Loop e avaliação automatizada para testes de segurança contextualizados. O Égide é experimentado em ambientes laboratoriais. Casos de usos corporativos fundamentam a discussão sobre aplicabilidade prática e a comunicação de achados de segurança aos stakeholders
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The increasing complexity of digital environments has expanded the use of Artificial Intelligence (AI) for identifying and assessing security and risk. However, the effectiveness of these approaches depends on their ability to operate under heterogeneous data conditions, domain-specific characteristics, and different requirements for interpretability, reliability, and security. This dissertation investigates how AIbased methods can be designed and evaluated to support risk identification and assessment in three distinct application domains: phishing detection, modern slavery analysis in legal documents, and security assessment of Large Language Model (LLM)-based applications. The first study investigates the early detection of phishing websites targeting specific organizations. It evaluates Machine Learning models using newly registered and observed domains and proposes a reproducible framework for organization-oriented phishing detection, from data collection and preparation to classification. The second study investigates AI-based analysis of modern slavery in supply chains. It constructs and curates, to the best of our knowledge, the first cross-jurisdictional dataset of U.S. and Indian judicial documents for this purpose and benchmarks diverse Machine Learning techniques, such as Deep Learning, Transformerbased, and zero-shot LLM approaches. It also discusses their potential to support legal knowledge discovery and AI-assisted supplychain due diligence. Finally, an explainability-based method combining SHAP and DiCE is proposed and experimentally evaluated in this case study to identify potentially spurious features, with potential applicability to the large feature sets commonly found in NLP classification scenarios. The third study proposes Égide, a domain-oriented framework for automated red teaming of enterprise LLM applications, particularly RAGbased agents and fine-tuned models. It combines autonomous multi-turn attacks, domain-specific offensive knowledge, human-in-the-loop capabilities, and automated evaluation for context-aware security testing. The framework is experimentally evaluated in controlled laboratories, while observed enterprise use cases inform the discussion of its practical applicability and support for communicating security findings to stakeholders.
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GUILHERME MARTINI DALPIAN
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Uma Abordagem Baseada em Inteligência Artificial para a Triagem Forense Computacional de Material de Abuso Sexual Infantil
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Orientador : GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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MEMBROS DA BANCA :
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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HONORIO ASSIS FILHO CRISPIM
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Data: 25/09/2026
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O aumento do volume de evidências digitais tem sobrecarregado as investigações forenses, especialmenteem casos envolvendo material de abuso sexual infantil (CSAM), nos quais a rapidez é fundamental. Este estudo propõe e implementa uma solução de triagem de campo integrada, econômica e modular para a identificação rápida de conteúdos ilícitos inéditos em mídias apreendidas. O sistema integra um ambiente Linux seguro com bloqueio de escrita a uma solução híbrida baseada no framework pericial IPED. A abordagem combina filtragem por bancos de hashes (NIST CAID, ProjectVIC) para arquivos conhecidos com uma Rede Neural Convolucional (CNN) leve, EfficientNetV2-B0, otimizada para processamento em CPU por meio de conversão ONNX, para classificar materiais desconhecidos, incluindo quadros de vídeo. A avaliação em um conjunto de testes com 41.931 imagens, categorizadas em três classes (CSAM, pornografia, outros), demonstrou acurácia global de 98,4%, recall de 95,8% e precisão de 91,4% para a classe CSAM. Os testes de desempenho confirmaram a eficiência do sistema em hardware legado, atingindo velocidades de processamento de 30 a 60 imagens por segundo em CPUs padrão. Como contribuição, esta metodologia de código aberto possibilita que as forças policiais identifiquem conteúdos ilícitos inéditos quase em tempo real, reduzindo a exposição dos analistas a materiais traumáticos e promovendo tanto a eficiência operacional quanto a saúde ocupacional.
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The growing volume of digital evidence is straining forensic investigations, especially in cases involving child sexual abuse material (CSAM), where prompt intervention is critical. This study proposes and implements an integrated, cost-effective, and modular field triage solution designed for the rapid identification of previously unknown illicit content on seized media. The system incorporates a secure, writeblocked Linux environment and a hybrid approach based on the IPED forensic framework. This methodology unites filtering using hash databases (NIST CAID, ProjectVIC) for known files with a lightweight Convolutional Neural Network (CNN), EfficientNetV2-B0, optimized for CPU processing through ONNX conversion, to classify unknown materials, including video frames. Evaluation on a test set of 41,931 images, categorized into three classes (CSAM, pornography, other), yielded a global accuracy of 98.4%, with a recall of 95.8% and a precision of 91.4% for the CSAM class. Performance assessments demonstrate the system’s efficiency on legacy hardware, achieving processing speeds of 30-60 images per second on standard CPUs. This open-source methodology enables law enforcement agencies to identify previously unknown illicit content in near real time, thereby reducing analysts’ exposure to traumatic material and augmenting both operational efficiency and occupational health.
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BRUNA MARIA DE ANDRADE AUGUSTINHO
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Proposta de Framework integrado de OSINT e CTI para otimização da Resposta a Incidentes
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Orientador : GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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MEMBROS DA BANCA :
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EDNA DIAS CANEDO
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FABIO LUCIO LOPES DE MENDONCA
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GEORGES DANIEL AMVAME NZE
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HONORIO ASSIS FILHO CRISPIM
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Data: 30/09/2026
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A crescente sofisticação das ameaças cibernéticas evidencia as limitações dos modelos de resposta a incidentes predominantemente reativos, nos quais a atuação das equipes de segurança é iniciada apenas após a notificação de um evento já em curso. Este trabalho propõe um framework metodológico integrado que articula, de forma coordenada e bidirecional, os ciclos de Inteligência de Fontes Abertas (OSINT), Cyber Threat Intelligence (CTI) e Resposta a Incidentes (IR), com o objetivo de deslocar a postura de segurança cibernética das organizações de reativa para proativa. O framework é estruturado em dois níveis interconectados, inteligência e operacional, com pontos explícitos de integração e retroalimentação entre eles. O modelo proposto é independente de ferramentas, escalável a diferentes níveis de maturidade organizacional e alinhado ao NIST Cybersecurity Framework 2.0. A aplicabilidade do framework é demonstrada por meio de dois estudos de caso em ambientes operacionais reais, evidenciando sua adequação tanto à estruturação de processos inexistentes quanto ao aprimoramento de processos já estabelecidos, contribuindo para o fortalecimento da autonomia operacional e da soberania tecnológica das organizações no enfrentamento de ameaças cibernéticas.
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The increasing sophistication of cyber threats highlights the limitations of predominantly reactive incident response models, in which security teams act only after being notified of an event already underway. This work proposes an integrated methodological framework that articulates, in a coordinated and bidirectional manner, the cycles of Open Source Intelligence (OSINT), Cyber Threat Intelligence (CTI), and Incident Response (IR), aiming to shift organizations’ cybersecurity posture from reactive to proactive. The framework is structured across two interconnected levels, intelligence and operational, with explicit integration and feedback points between them. The proposed model is tool-independent, scalable to different organizational maturity levels, and aligned with the NIST Cybersecurity Framework 2.0. The applicability of the framework is demonstrated through two case studies in real operational environments, evidencing its suitability both for structuring non-existent processes and for improving already established ones, contributing to the strengthening of operational autonomy and technological sovereignty of organizations in addressing cyber threats.
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