Análisis de Aplicación de Técnicas Basadas en Inteligencia Artificial en la Industria de Defensa y Caso Práctico

Abstract

El presente trabajo de fin de grado se centra en el análisis de la aplicación de técnicas basadas en inteligencia artificial (IA) en la industria de defensa, con un enfoque particular en un caso práctico denominado "Trustworthy AI for Cybersecurity Reinforcement and System Resilience". El objetivo principal es evaluar cómo la IA puede mejorar la ciberseguridad y la resiliencia de los sistemas en el sector defensa. En primer lugar, se revisa el estado actual de la industria de defensa y la integración de la IA en este ámbito. Se discuten los avances recientes y los desafíos en la ciberseguridad, así como los conceptos fundamentales de la IA aplicados a la defensa. A continuación, se presenta el estado del arte, destacando los desarrollos más relevantes en técnicas de IA para la ciberseguridad y la resiliencia de sistemas. Se describen dos herramientas principales: AI4FIX, destinada a la corrección de bugs y mejora de la robustez, y AI4VULN, enfocada en la identificación de vulnerabilidades. La metodología del trabajo incluye la implementación de estas herramientas en un entorno simulado para evaluar su efectividad. AI4FIX utiliza algoritmos avanzados para escanear sistemas en busca de fallos de seguridad y generar parches automáticos, mientras que AI4VULN se especializa en la identificación y priorización de vulnerabilidades mediante análisis de riesgos. El caso práctico demuestra la capacidad de estas herramientas para mejorar significativamente la detección y corrección de vulnerabilidades en sistemas de defensa. Los resultados de las simulaciones muestran una mejora notable en la seguridad del sistema, subrayando la eficacia de los métodos basados en IA para fortalecer la ciberseguridad. Finalmente, se presentan las conclusiones y recomendaciones para futuras investigaciones, destacando la necesidad de avanzar en técnicas más sofisticadas de detección de vulnerabilidades y la importancia de considerar aspectos éticos en el uso de IA en ciberseguridad.

This final degree project focuses on the analysis of the application of artificial intelligence (AI) techniques in the defense industry, with a particular emphasis on a practical case called "Trustworthy AI for Cybersecurity Reinforcement and System Resilience". The main objective is to assess how AI can enhance cybersecurity and system resilience in the defense sector. First, the current state of the defense industry and the integration of AI in this field are reviewed. Recent advancements and challenges in cybersecurity are discussed, along with the fundamental concepts of AI applied to defense. Next, the state of the art is presented, highlighting the most relevant developments in AI techniques for cybersecurity and system resilience. Two main tools are described: AI4FIX, aimed at bug fixing and robustness improvement, and AI4VULN, focused on vulnerability identification. The methodology of the work includes the implementation of these tools in a simulated environment to evaluate their effectiveness. AI4FIX uses advanced algorithms to scan systems for security flaws and generate automatic patches, while AI4VULN specializes in identifying and prioritizing vulnerabilities through risk analysis. The practical case demonstrates the ability of these tools to significantly improve the detection and correction of vulnerabilities in defense systems. Simulation results show a notable improvement in system security, underscoring the effectiveness of AI-based methods for strengthening cybersecurity. Finally, conclusions and recommendations for future research are presented, highlighting the need to advance more sophisticated vulnerability detection techniques and the importance of considering ethical aspects in the use of AI in cybersecurity.