Segurança de autenticação, dados e comunicação em sistemas hpc (high performance computing)

Abstract

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.