شماره ركورد
34611
پديد آورنده
زينب ال عامر
عنوان
يك چارچوب سلسلهمراتبي و سبك مبتني بر بلاكچين براي مديريت امن كليد در شبكههاي ادهاك (VANET)خودرويي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
شبكهاي كامبيوتر
سال تحصيل
1402
تاريخ دفاع
1404/11/13
استاد راهنما
دكتر ناصر مزيني
استاد مشاور
ندارم
دانشكده
كامبيوتر
چكيده
چكيده
شبكه هاي خودرويي موردي (VANETS) بخش مهمي از سيستم هاي حمل ونقل هوشمند ITS))هستند اين شبكه ها امكان ارتباط بين خودروها V2V)) وهمچنين با .يرساخت هاي كنارجاده ايV2I) ) را به صورت بلادرنگ فراهم ميكنند. اما اين شبكهها باز و بسيار پويا هستند كه امنيت را به يك چالش بزرگ تبديل ميكند، بهويژه در مورد مديريت هويتهاي رمزنگاريشده ميليونها گره متحرك . راهحلهاي سنتي زيرساخت كليد عمومي (PKI) با وجود ارائه احراز هويت و يكپارچگي , از مشكلاتي مانند تمركزگرايي،محدوديت مقياسپذيري و تأخير بالا در لغو گواهينامه رنج ميبرند. از سوي ديگر، راهحلهاي اوليه مبتني بر بلاكچين تمركزگرايي را كاهش ميدهند اما به دليل ساختارهاي يكپارچه و فرآيندهاي اجماع سنگين مانند اثبات كار (PoW)، هزينههاي اضافي محاسباتي و ارتباطي ايجاد ميكنند.
اين مطالعه يك چارچوب سلسلهمراتبي و سبك مبتني بر بلاكچين براي مديريت كليد ارائه ميدهد كه مقياسپذيري، غيرمتمركزسازي و خودكارسازي را در محيط VANET مجاز تركيب ميكند. اين چارچوب داراي معماري دو لايه است: يك بلاكچين ريشه جهاني كه توسط مقامات حملونقل مورد اعتماد مديريت ميشود و چندين بلاكچين منطقهاي كه توسط واحدهاي كنار جاده (RSUs) با استفاده از روش اجماع اثبات اختيار (PoA) نگهداري ميشوند. مجموعهاي كامل از قراردادهاي هوشمند، چرخه عمر كليدها را خودكار ميكند، كه شامل ثبت يك خودرو، تمديد كليد و لغو فوري كليد است. اين كار باعث كاهش تأخير و نياز به دخالت انساني ميشود. براي شبيهسازي، از محيط يكپارچهاي استفاده شد كه شامل NS-3 براي شبكه، SUMO براي مدلسازي تحرك و يك نمونه خصوصي اتريوم (Geth) براي پيادهسازي بلاكچين بود.
ارزيابي تجربي نشان ميدهد كه چارچوب پيشنهادي بهطور قابل توجهي زمان ثبت و لغو كليدها را كاهش ميدهد، توان عملياتي را افزايش ميدهد و قابليت مقابله با ترافيك سنگين و حملات را بهتر از مدلهاي PKI و بلاكچين مسطح فراهم ميكند. نتايج نشان ميدهند كه معماري سلسلهمراتبي بلاكچين با اجماع PoA و قراردادهاي هوشمند خودكار، پايهاي ايمن، كارآمد و مقياسپذير براي نسل بعدي شبكههاي ارتباطي خودرويي فراهم ميكند
تاريخ ورود اطلاعات
1404/12/03
عنوان به انگليسي
A HIERARCHICAL and LIGHTWEIGHT BLOCKCHAIN-BASED FRAMEWORK FOR SECURE KEY MANAGEMENT IN VEHICULAR AD-HOC NETWORKS (VANETS
تاريخ بهره برداري
2/2/2026 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
زينب ال عامر
چكيده به لاتين
Abstract
Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) are a key part of Intelligent Transportation Systems (ITS). They let vehicles talk to each other (V2V) and to roadside infrastructure (V2I) in real time. But these networks are open and very dynamic, which makes security a big problem, especially when it comes to keeping track of the cryptographic identities of millions of mobile nodes. The conventional Public Key Infrastructure (PKI) systems, albeit offering authentication and integrity, lack maximization with respect to centralization, scalability, and certificate revocation latency. However, the conventional blockchain systems, despite offering minimization with regards to centralization, charge significantly high additional work and communication because of monolithic structures and consensus like Proof of Work (PoW).
This paper describes a hierarchical lightweight and blockchain-based key management system that unifies scalability, decentralization, and automation in a permissioned VANET system. The proposed system has a two-tier architecture, in which a global root blockchain is managed by trusted transport authorities, and regional blockchains are managed by RSUs using a Proof of Authority consensus mechanism. It has a complete set of contracts that automate all tasks, such as registering a vehicle, renewing a key, or revoking a key very instantaneously, thereby minimizing latency and human interaction. We used an integrated simulation environment with NS-3 for networking, SUMO for modeling mobility, and a private Ethereum (Geth) instance for deploying the blockchain.
Experimental evaluation shows that the suggested framework significantly reduces the time it takes to register and revoke keys, increases throughput, and makes sure that it can handle a lot of traffic and attacks better than both PKI and flat blockchain models. The results show that a hierarchical blockchain architecture with PoA consensus and automated smart contracts is a safe, efficient, and scalable base for the next generation of automotive communication networks
كليدواژه هاي فارسي
شبكههاي خودرويي موردي (VANETs) , اثبات اختيار (PoA)
كليدواژه هاي لاتين
Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) , Proof-of-Authority (PoA)
Author
Zainb Amer
SuperVisor
Dr. Naser Mozaine