Blokzincir ve akıllı sözleşmeler kullanılarak yeni bir güvenlik tasarımının ıot için uygulanması

Abstract

Kablolu ortamda Yazılım Tanımlı Ağ (YTA) teknolojisinin başarısı, Kablosuz Algılayıcı Ağlar (KAA) üzerinde YTA'nın konuşlandırılmasına ilişkin araştırmaları hızlandırmıştır. Kablosuz ortamın paylaşımlı bir doğası olduğundan, yönlendirme saldırılarına karşı daha savunmasızdır. Kablosuz ortamın fiziksel kısıtlamaları ve ağdaki düğümlerin sınırlı enerjisi, işleme kapasitesi ve belleği olduğundan, mevcut güvenlik protokollerinin çoğu KAA için uygulanamaz. Bu çalışma ile değişmezlik ve şeffaflık ilkesini temel alan Blokzincir teknolojisi ele alındı. YTA tabanlı KAA üzerinde Blokzincir teknolojisi uygulanarak enerji dostu yeni bir güvenlik modeli geliştirildi. YTA tabanlı KAA'daki olası tehditler araştırıldı ve önerilen modelin güvenirliğini ispat etmek için Kara Delik saldırısı ile model ayrıntılı analiz edildi. Ayrıca önerilen model üzerinde bir Blokzincir teknolojisi olan Akıllı Sözleşmeler kullanıldı. Üretici, hizmet sağlayıcı ve müşterinin taraf olduğu yeni bir güvenli SLA yönetim modeli geliştirildi. Önerilen model güvenilir ürün yaşam döngüsü ve güvenilir SLA sözleşmeleri içermektedir. Önerilen modeldeki yenilikçi yaklaşım sayesinde müşteri ile servis sağlayıcı arasındaki olası anlaşmazlıklar ortadan kaldırıldı. Böylece üretilen ürünün kullanım aşamasında kurcalanabilirlik açısından güvenilirliği sağlandı. Önerilen model var olan modele kıyasla ek veri iletim gecikmesi ve enerji tüketiminde artış meydana getirse de elde edilen simülasyon sonuçları aradaki yüzdesel farkın önemsenmeyecek seviyede (<%1.6) olduğunu göstermektedir. Sonuçlar, önerilen modelin YTA tabanlı KAA'nın güvenliğini sağlamak için umut verici bir çözüm olabileceğini göstermektedir.

The success of Software Defined Network (SDN) technology in the wired environment has accelerated research into the deployment of SDN in Wireless Sensor Networks (WSN). Since the wireless environment has a shared nature, it is more vulnerable to routing attacks. Because of the physical constraints of the wireless environment and the limited energy, processing capacity and memory of the nodes in the network, many of the existing security protocols cannot be applied to WSN. In this study, Blockchain technology, which is based on the principle of immutability and transparency, was discussed. A new energy-friendly security model was developed by applying Blockchain technology on SDN-enabled WSN. The possible threats in SDN-enabled WSN were investigated and the model was analyzed in detail with the Black Hole attack to prove the reliability of the proposed model. In addition, Smart Contracts, a Blockchain technology, were used on the proposed model. A new secure SLA management model has been developed in which the manufacturer, service provider and customer are parties. The proposed model includes reliable product lifecycle and reliable SLA contracts. Thanks to the innovative approach in the proposed model, possible conflicts between the customer and the service provider were eliminated. Thus, the reliability of the product in terms of tampering was ensured during the use phase. Although the proposed model causes additional data transmission delay and an increase in energy consumption compared to the existing model, the simulation results show that the percentage difference between them is negligible (<1.6%). The results show that the proposed model could be a promising solution to secure SDN-enabled WSN.