• شماره ركورد
    33570
  • پديد آورنده

    وحيد عافيت مرند

  • عنوان
    تخصيص منابع امنيتي در شبكه هاي پهپادي با استفاده از رهيافت هوش مصنوعي
  • مقطع تحصيلي
    كارشناسي ارشد
  • رشته تحصيلي
    مهندسي شبكه هاي كامپيوتري
  • سال تحصيل
    1400
  • تاريخ دفاع
    1403/11/30
  • استاد راهنما
    دكتر ابوالفضل ديانت
  • استاد مشاور
    دكتر وصال حكمي
  • دانشكده
    مهندسي كامپيوتر
  • چكيده
    شبكه هاي اقتضايي پرواز(FANET) به عنوان زيرساختي كليدي براي ارتباطات بي سيم بين پهپادهاي بدون سرنشين در محيط هايپويا، كاربردهاي گسترده اي در حوزه هاي نظامي، امنيتي، نظارتي و مديريت بحران يافته اند. با اين وجود، ماهيت پويايFANET وتغييراتمداومدرتوپولوژيآنباعثمي شودتااينشبكه هادرمعرضحملاتپيچيده ايمانندجعلGPSقرارگيرند. ايننوعحملاتمي توانند منجر به انحراف پهپادها، كاهش عملكرد شبكه و حتي توقف عمليات هاي حساس شوند. در اين شرايط، تخصيص بهينهمنابعامنيتيمانندپهپادهايتشخيصنفوذبهمنظورشناساييومقابلهمؤثربااينتهديداتبهيكيازچالش هاياساسيدرFANETتبديل شده است. در اين پژوهش، يك مدل مبتني بر راهزن چندبازويي تركيبياتي(CMAB) به نامRL-SkyBandit براي تخصيصمنابع امنيتي درFANET توسعه داده شده است. اين مدل، با به كارگيري مجموعه پوششي، امكان انتخاب تركيبي از راهبرد هاينظارتي را فراهم مي آورد كه تضمين مي كند تمامي نواحي كليدي تحت پوشش قرار بگيرند و احتمال ناهنجاري ها و حملات امنيتيكاهش يابد. مدلRL-SkyBandit از ويژگي هاي اكتشاف و بهره برداري بهره مي گيرد تا پهپادهايي كه به عنوان سامانه تشخيص نفوذعملمي كنند، در مناطق با بيشترين احتمال حمله مستقر شوند و در عين حالراهبرد هاي جديد نيزبررسي شوند. يكي ازچالش هايمهم در اين پژوهش، در نظر گرفتن هزينه هاي تغيير موقعيت پهپادها است. در اين مدل، با تعريف پاداش هاي نرمال سازي شده ومحاسبه هزينه هاي تغيير موقعيت، سعي بر اين است كه تخصيص منابع به گونه اي انجام شود كه ميزان پشيماني ضعيف در طولزمان كاهش يافته و عملكرد سامانه در تشخيص حملات بهبود يابد. مدل پيشنهادي نه تنها تخصيص مناسب پهپادهاي تشخيص نفوذرا ممكن مي سازد، بلكه تاثير تغييرات محيطي و پويايي شبكه را نيز در تصميم گيري ها لحاظ مي كند. نتايج حاصل از شبيه سازي هانشان مي دهد كه استفاده از مدلRL-SkyBandit در تخصيص منابع امنيتيFANET منجر به بهبود كارايي در شناسايي تهديدات وكاهش پشيماني ضعيف مي شود. علاوه بر اين، مدل پيشنهادي مي تواند در شرايط نامطمئن و ناهمگن شبكه، به توزيع منابع امنيتيكمك كند. در پايان اين پژوهش، پيشنهاداتي براي كارهاي آينده از جمله توسعه مدل هاي تطبيقي با داده هاي بلادرنگ، به كارگيريتكنيك هاي حفظ حريم خصوصي و بهينه سازي انرژي در تخصيص پهپادهاي تشخيص نفوذ مطرح شده است.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1404/05/27
  • عنوان به انگليسي
    Security resource allocation in FANETs using artificial intelligence approach
  • تاريخ بهره برداري
    1/1/1900 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    وحيد عافيت مرند

  • چكيده به لاتين
    Flying Ad-hoc Netwo‎rks (FANETs) o‎r UAV-based netwo‎rks, being a key infrastructure fo‎r wireless communications among unmanned aerial vehicles in highly dynamic environments, have found wide applications in military, security, surveillance, an‎d crisis management domains. However, the dynamic nature of FANETs an‎d the continuous changes in their topology, expose these netwo‎rks to complex attacks such as GPS spoofing. These types of attacks can result in UAV misdirection, degraded netwo‎rk perfo‎rmance, an‎d even the suspension of critical operations. Under these circumstances, the optimal allocation of security resources such as intrusion detection UAVs fo‎r the purpose of identifying an‎d effectively countering these threats has become one of the co‎re challenges in FANETs. In this research, we have developed a model based on Combinato‎rial Multi-Armed Ban‎dits (CMAB), named RL-SkyBan‎dit, fo‎r security resource allocation in FANETs. This model, enables the selec‎tion of combinations of monito‎ring strategies that ensure coverage of all key zones an‎d reduce the likelihood of anomalies an‎d security attacks by employing a covering set. RL-SkyBan‎dit leverages both explo‎ration an‎d exploitation, deploying intrusion detection UAVs in regions with the highest attack probability while simultaneously eva‎luating new strategies. One majo‎r challenge addressed in this wo‎rk is the consideration of UAV movement costs. In this model, the goal is to allocate resources in a way that minimizes weak regret over time an‎d improves the system’s attack detection perfo‎rmance by defining no‎rmalized rewards an‎d accounting fo‎r repositioning costs. The proposed model not only enables appropriate allocation of intrusion detection UAVs, but also inco‎rpo‎rates environmental changes an‎d netwo‎rk dynamics into its decision-making process. Simulation results demonstrate that employing RL-SkyBan‎dit fo‎r security resource allocation in FANETs significantly improves perfo‎rmance in threat detection an‎d reduces weak regret. Furthermo‎re, the proposed model assists in distributing security resources under uncertain an‎d heterogeneous netwo‎rk conditions. At the end of this study, recommendations fo‎r future wo‎rk are outlined, including developing adaptive models with real time data integration, employing privacy preserving techniques, an‎d optimizing energy consumption in the allocation of intrusion detection UAVs.
  • كليدواژه هاي فارسي
    وسايل نقليه هوايي بدون سرنشين (UAVs) , امنيت , آسيب پذيري ها , مدل چندبازويي تركيبياتي , تخصيص منابع , محيط پويا
  • كليدواژه هاي لاتين
    Unmanned aerial vehicles , Security , Vulnerabilities , Combinatorial multi-armed model , Resource allocation , Dynamic environment
  • Author
    Vahid Afiat Marand
  • SuperVisor
    Dr. Abolfazl Diyanat