Moving Target Defense em Nuvem: Segurança Dinâmica e seus Efeitos no Envelhecimento de Software
Resumo
O Moving Target Defense (MTD) é uma estratégia proativa de segurança da informação que visa aumentar a resiliência de sistemas computacionais por meio da introdução de dinamismo e imprevisibilidade na superfície de ataque. Em ambientes de computação em nuvem, uma abordagem comum para sua implementação consiste na migração dinâmica de máquinas virtuais entre hospedeiros físicos, contribuindo para a redução da exposição a ameaças e para o aumento da disponibilidade dos serviços. Entretanto, a aplicação contínua desses mecanismos pode impactar o comportamento operacional do sistema, desencadeando o fenômeno de envelhecimento de software. Neste contexto, este artigo investiga a interação entre estratégias de MTD e o envelhecimento de software em um ambiente de nuvem privada baseado na plataforma Apache CloudStack. A metodologia adotada envolve a execução de um experimento controlado com migração contínua de máquinas virtuais durante 24 horas, aliado ao monitoramento de métricas de CPU, memória RAM e uso de disco, seguido de validação estatística por meio do teste de Mann-Kendall e do estimador de inclinação de Sen. Os resultados evidenciam tendências estatisticamente significativas de aumento no consumo de recursos, indicando degradação progressiva do sistema e caracterizando o envelhecimento de software. Além disso, os achados demonstram que, embora o MTD contribua para o fortalecimento da segurança, sua aplicação contínua introduz overhead operacional, impactando a confiabilidade e a disponibilidade dos serviços. Como contribuição, este trabalho evidencia o trade-off entre segurança e estabilidade operacional, destacando a necessidade de integração entre mecanismos de defesa proativa e estratégias de mitigação, como o rejuvenescimento de software.Referências
Andrade, E., Pietrantuono, R., Machida, F., and Cotroneo, D. (2021). A comparative analysis of software aging in image classifiers on cloud and edge. IEEE Transactions on Dependable and Secure Computing, PP:1–1.
Avritzer, A., Janes, A., Marin, A., Trubiani, C., van Hoorn, A., Camilli, M., Menasché, D., and Bondi, A. (2025). Software aging detection and rejuvenation assessment in heterogeneous virtual networks. IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing, PP:1–15.
Callou, G. and Vieira, M. (2024). Availability and performance analysis of cloud services. In Proceedings of the 13th Latin-American Symposium on Dependable and Secure Computing, LADC ’24, page 262–271, New York, NY, USA. Association for Computing Machinery.
Cho, J.-H., Sharma, D. P., Alavizadeh, H., Yoon, S., Ben-Asher, N., Moore, T. J., Kim, D. S., Lim, H., and Nelson, F. F. (2020). Toward proactive, adaptive defense: A survey on moving target defense. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 22(1):709–745.
Couto, H., Andrade, E., Silva, F. A., and Callou, G. (2023). Analysis of software aging in a database environment. IEEE Latin America Transactions, 21:821–828.
Couto, H., Machida, F., Callou, G., and Andrade, E. (2024). A comparative analysis of software aging in relational database system environments.
de Oliveira, A. B. and Callou, G. (2025). Quantifying the impact of security strategies on the performance and availability of cloud services. In 2025 IEEE 36th International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW), pages 225–228.
Felipe, E., Borges, I., and Callou, G. (2025). The impact of moving target defense on software aging in cloud computing. In 2025 IEEE 36th International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW), pages 01–08.
Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, pages 245–259.
Matheus Torquato, M. V. (2020). Moving target defense in cloud computing: A systematic mapping study.
Melo, C., Araujo, J., Alves, V., and Maciel, P. R. M. (2017). Investigation of software aging effects on the openstack cloud computing platform. J. Softw., 12(2):125–137.
Oliveira, F., Araujo, J., Matos, R., Lins, L., Rodrigues, A., and Maciel, P. (2020). Experimental evaluation of software aging effects in a container-based virtualization platform. In 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), pages 414–419.
Tajmilur Rahman, Joshua C. Nwokeji, T. V. M. (2022). Analysis of current trends in software aging: A literature survey.
Torquato, M., Maciel, P., Araujo, J., and Umesh, I. M. (2017). An approach to investigate aging symptoms and rejuvenation effectiveness on software systems. In 2017 12th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI), pages 1–6.
Vinícius, L., Rodrigues, L., Torquato, M., and Silva, F. A. (2022). Docker platform aging: a systematic performance evaluation and prediction of resource consumption. The Journal of Supercomputing, 78(10):12898–12928.
Avritzer, A., Janes, A., Marin, A., Trubiani, C., van Hoorn, A., Camilli, M., Menasché, D., and Bondi, A. (2025). Software aging detection and rejuvenation assessment in heterogeneous virtual networks. IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing, PP:1–15.
Callou, G. and Vieira, M. (2024). Availability and performance analysis of cloud services. In Proceedings of the 13th Latin-American Symposium on Dependable and Secure Computing, LADC ’24, page 262–271, New York, NY, USA. Association for Computing Machinery.
Cho, J.-H., Sharma, D. P., Alavizadeh, H., Yoon, S., Ben-Asher, N., Moore, T. J., Kim, D. S., Lim, H., and Nelson, F. F. (2020). Toward proactive, adaptive defense: A survey on moving target defense. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 22(1):709–745.
Couto, H., Andrade, E., Silva, F. A., and Callou, G. (2023). Analysis of software aging in a database environment. IEEE Latin America Transactions, 21:821–828.
Couto, H., Machida, F., Callou, G., and Andrade, E. (2024). A comparative analysis of software aging in relational database system environments.
de Oliveira, A. B. and Callou, G. (2025). Quantifying the impact of security strategies on the performance and availability of cloud services. In 2025 IEEE 36th International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW), pages 225–228.
Felipe, E., Borges, I., and Callou, G. (2025). The impact of moving target defense on software aging in cloud computing. In 2025 IEEE 36th International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW), pages 01–08.
Mann, H. B. (1945). Nonparametric tests against trend. Econometrica: Journal of the econometric society, pages 245–259.
Matheus Torquato, M. V. (2020). Moving target defense in cloud computing: A systematic mapping study.
Melo, C., Araujo, J., Alves, V., and Maciel, P. R. M. (2017). Investigation of software aging effects on the openstack cloud computing platform. J. Softw., 12(2):125–137.
Oliveira, F., Araujo, J., Matos, R., Lins, L., Rodrigues, A., and Maciel, P. (2020). Experimental evaluation of software aging effects in a container-based virtualization platform. In 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), pages 414–419.
Tajmilur Rahman, Joshua C. Nwokeji, T. V. M. (2022). Analysis of current trends in software aging: A literature survey.
Torquato, M., Maciel, P., Araujo, J., and Umesh, I. M. (2017). An approach to investigate aging symptoms and rejuvenation effectiveness on software systems. In 2017 12th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI), pages 1–6.
Vinícius, L., Rodrigues, L., Torquato, M., and Silva, F. A. (2022). Docker platform aging: a systematic performance evaluation and prediction of resource consumption. The Journal of Supercomputing, 78(10):12898–12928.
Publicado
25/05/2026
Como Citar
SILVA, Emerson Felipe da; BORGES, Ivson Galdino; CALLOU, Gustavo.
Moving Target Defense em Nuvem: Segurança Dinâmica e seus Efeitos no Envelhecimento de Software. In: WORKSHOP DE TESTES E TOLERÂNCIA A FALHAS (WTF), 27. , 2026, Praia do Forte/BA.
Anais [...].
Porto Alegre: Sociedade Brasileira de Computação,
2026
.
p. 136-149.
ISSN 2595-2684.
DOI: https://doi.org/10.5753/wtf.2026.24114.
