شماره ركورد
31437
پديد آورنده
زهرا وحيدي
عنوان
طراحي شبكه بهينه و امن اينترنت اشيا بر پايه الگوريتم Rolling Code
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق-سيستمهاي الكترونيك ديجيتال
سال تحصيل
1400
تاريخ دفاع
1403/07/07
استاد راهنما
دكتر علي صدر
استاد مشاور
-
دانشكده
مهندسي برق
چكيده
امروزه اينترنت اشيا در حال گسترش است به طوريكه پيشبيني ميشود تعداد دستگاههاي اينترنت اشيا تا سال 2033 نزديك به 40 ميليارد ميرسد. با توجه به توسعهي سريع IoT، بسترهاي يكپارچهي اينترنت اشيا مورد نياز هستند تا رايانهها، محركها و حسگرها به عنوان اجزاي اصلي، در آن به يكديگر متصل شده و دادهها را به صورت مداوم با يكديگر مبادله كنند؛ بنابراين بهكارگيري شبكههاي امن، قابل اطمينان و كارآمد در اين فناوري نقش محوري ايفا ميكند. با وجود پيشرفتهاي چشمگير در فناوريهاي ارتباطي كممصرف، استقرار شبكههاي اينترنت اشيا همچنان با چالشهايي جدي از جمله امنيت در ارتباطات، مصرف انرژي، هزينههاي راهاندازي و پيچيدگي پردازشي روبرو است.
استانداردهاي ارتباطي متنوعي مانند LoRa، LWAN، ZigBee و BLE براي برقراري ارتباط در شبكههاي اينترنت اشيا مورد استفاده قرار ميگيرند. اين استانداردها با تمركز بر مصرف انرژي پايين و هزينهي كمتر، براي شبكههايي با ارتباط پويا و تعداد بستهي دادهي زياد مناسب هستند. اين در حالي است كه در شبكههايي با تعداد بستهي دادهي كم، استفاده از اين استانداردها به دليل پيچيدگي بالا، هزينهي زياد و مصرف انرژي، بهينه نيست.
در اين پروژه يك شبكهي جديد ايستاي اينترنت اشيا طراحي شده كه با كاهش بار پردازشي، با پردازندههاي سادهتر نيز قابل پيادهسازي است و اين امر موجب كاهش هزينهي پيادهسازي خواهد شد. همچنين در اين پروژه 6 روش اصلي جديد براي توليد CMAC با استفاده از الگوريتمهاي Rolling Code و AES-128 پيشنهاد شده است. براي ارزيابي اين روشها از 4 آزمون ارزيابي الگوريتمهاي رمزنگاري در محيط پايتون استفاده شده است. با وجود اين كه در اين روشها طول CMAC به 128 بيت افزايش يافته، كماكان سرعت ارسال داده براي شبكههايي با تعداد بستهي دادهي كم مناسب است. در سامانهاي كه براي اين پروژه طراحي شده برخلاف سامانههاي يك طرفهاي كه از Rolling Code استفاده ميكنند، ارتباط دو طرفه است و براي افزايش امنيت شبكه، بخشي به پيام افزوده شده كه فقط به شكل رمزنگاريشده ارسال ميشود. نتايج آزمونهاي ارزيابي در اين پروژه نشان ميدهند كه دو ويژگي ذكر شده باعث كاهش حملات و ايجاد حداكثر امنيت ممكن در اين شبكه ميشود. همچنين شبيهسازي شبكهي طراحيشده به زبان C و در انتها پيادهسازي آن روي ميكروكنترلر STM32F103C8T6 انجام شده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1403/08/12
عنوان به انگليسي
Designing of Optimized and Secure Internet of Things Network Based on The Rolling Code Algorithm
تاريخ بهره برداري
9/28/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زهرا وحيدي
چكيده به لاتين
Today, the Internet of Things is expanding so that the number of Internet of Things devices is predicted to reach nearly 40 billion by 2033. Due to the rapid development of IoT, integrated platforms of the Internet of Things are needed so that computers, actuators and sensors as the main components are connected to each other and exchange data with each other continuously; Therefore, the use of safe, reliable and efficient networks plays a central role in this technology. Despite significant advances in low-power communication technologies, the deployment of Internet of Things networks still faces serious challenges, including communication security, energy consumption, setup costs, and processing complexity.
Various communication standards such as LoRa, LWAN, ZigBee and BLE are used to communicate in Internet of Things networks. Focusing on low energy consumption and lower cost, these standards are suitable for networks with dynamic communication and a large number of data packets. However, in networks with a small number of data packets, the use of these standards is not optimal due to high complexity, high cost, and energy consumption.
In this project, a new static Internet of Things network has been designed, which can be implemented with simpler processors by reducing the processing complexity, and this will reduce the cost of implementation. Also, in this project, 6 new main methods for CMAC generation using Rolling Code and AES-128 algorithms are proposed. To evaluate these methods, 4 cryptographic algorithm evaluation tests have been used in the Python environment. Although the CMAC length is increased to 128 bits in these methods, the data transmission speed is still suitable for networks with a small number of data packets. In the system designed for this project, unlike the uni-directional systems that use Rolling Code, the communication is bi-directional, and to increase the security of the network, a part has been added to the message that is sent only in encrypted form. The results of the evaluation tests in this project show that the two mentioned features reduce attacks and create the maximum possible security in this network. Also, the simulation of the network designed in C language and finally its implementation on STM32F103C8T6 microcontroller has been done.
كليدواژه هاي فارسي
اينترنت اشيا , Rolling Code , شبكه ايستا , شبكه كم مصرف , شبكه كم هزينه
كليدواژه هاي لاتين
Internet of Things , Rolling Code , Static Network , Low-Power Network , Low-Cost Network
Author
Zahra Vahidi
SuperVisor
Dr. Ali Sadr