8580

روند بكارگيري يادگيري ماشين در امنيت پردازش مبتني بر لبه موبايل (MEC)

1399-1400

دكتر هادي شهريار شاه حسيني

دكتر محمد سليماني

با پيشرفت¬ فناوري اطلاعات و صنعت مخابرات، پردازش مبتني بر لبه موبايل يا MEC توسط ETSI به جهان معرفي شد. اين فناوري براساس ايجاد يك زيرساخت براي ارائه سرويس¬هاي گوناگون براي كاربران مختلف به وجود آمده است. همانطور كه از نام آن نيز بر مي¬آيد، سرور¬هاي MEC در لبه شبكه پياده¬سازي مي¬شود و به گونه¬اي طراحي شده است كه مي¬تواند در شبكه¬هاي مختلفي چون WAN و شبكه¬هاي سلولي پياده¬سازي شود. البته با توجه به توانائي¬هايي كه ايجاد مي¬كند، MEC به عنوان يكي از اصلي¬ترين بخش¬هاي شبكه نسل پنجم، معرفي شده است. فناوري MEC مي¬تواند سرويس¬هاي مختلفي را به صورت شبكه¬هاي محلي در اختيار كاربران متعددي قرار دهد و در روند پردازش داده¬ها و ذخيره¬سازي آن¬ها فعاليت كند. در واقع تاخير كم و سرعت بالاي پردازشي كه MEC براي شبكه 5G ايجاد مي¬كند و هم¬چنين امكان ارائه سرويس به أنواع كاربران اهميت بسيار زيادي دارد. بنابراين صنايع مختلفي مي¬توانند از زيرساخت ايجاد شده بهره ¬ببرند. از مهم¬ترين كاربردهاي MEC، صنعت IoT مي¬باشد. انواع مختلفي از شبكه¬هاي IoT مي¬توانند به سرورهاي MEC متصل شوند و سرويس¬هاي مربوط به خود را از آن دريافت كنند. IIoT، اتوموبيل¬هاي متصل، شهر هوشمند و ... از كاربردهاي IoT محسوب مي¬شوند. اين موارد مي¬توانند به صورت سرويس¬هاي محلي پياده¬سازي شوند و از طريق MEC به كل شبكه نيز متصل شوند. با توجه به اينكه موارد ذكر شده از كاربردهاي 5G مي¬باشد، مي¬توان با پياده¬سازي اين ساختار، هم از طرف اپراتور شبكه و هم از طرف كاربران نهائي به دستاوردهاي بزرگي دست يافت. هم¬چنين ايجاد امنيت و حفظ حريم خصوصي در علوم و صنايع مختلف به عنوان بخش مهمي محسوب مي¬شود تا بتوان خدمات مطلوبي به كاربران ارائه نمود و آن¬ها را از محفوظ بودن اطلاعاتشان مطمئن نمود. علاوه بر آن، علي رغم كارهاي انجام شده تاكنون، وجود برخي ضعف¬هاي امنيتي موجب شده است همواره نياز به انجام كارهاي متعددي در اين زمينه باشد. هم¬چنين با پيشرفت¬ أنواع حملات انجام شده در شبكه¬ها و هوشمند شدن آن¬ها نياز است تا راهكارهاي مقابله¬اي مناسب¬تري ارائه نمود. امروزه يادگيري ماشين به عنوان علمي كه مي¬تواند كمك كند تا ماشين¬ها و سامانه¬ها روند انجام وظايفشان را بهبود ببخشند، مطرح شده است. همين ويژگي و كارآيي بالاي آن باعث شده است تا در زمينه-هاي مختلفي بتوان از آن استفاده نمود. از آنجائي كه يادگيري ماشين مي¬تواند يك ابزار و راه¬حل مناسب براي برقراري امنيت باشد، در اين گزارش سعي شده است تا بتوان كارهاي انجام شده با استفاده از آن را در امنيت MEC بررسي نمود. با اينكار مي¬توان يك ديد كلي از كارهاي انجام شده در بخش¬هاي مختلف، بدست آورد و براي انجام مطالعات آينده فرصت¬ها و چالش¬ها را بدست آورد. بعد از بررسي مقالات متعدد موجود در اين زمينه، مي¬توان دريافت جنبه¬هاي امنيتي مختلف MEC هدف مطالعات گوناگوني قرار گرفته است. اهميت بالاي اين جوانب موجب مي¬شود تا كارهاي بيشتري در اين خصوص انجام شود. علاوه بر آن همانطور كه پيش¬تر مطرح گرديد، مهاجمين همواره در تلاش هستند تا راه-هاي جديدي براي ايجاد اختلال در شبكه¬ها و سيستم¬هاي مختلف، به وجود بياورند. نكته مهم ديگر اين است كه مطالعاتي در زمينه امنيت MEC پياده¬سازي شده در لبه شبكه 5G انجام شود. هم¬چنين الگوريتم¬هاي يادگيري متنوعي استفاده شده و نتايج به نسبت بهتري نسبت به راهكارهاي موجود بدست آمده است. در ادامه اين بخش، از دانش بدست آمده از الگوريتم¬هاي يادگيري ماشين استفاده شده است و برخي از الگوريتم¬هاي پيشنهادي براي مطالعات آينده معرفي شده¬اند. مطالعات ذكر شده از روش¬هاي گوناگوني براي ارزيابي طرح¬هاي پيشنهادي استفاده نموده¬اند. در اين راستا بايد توجه نمود، با يك ارزيابي نادرست نتايج بدست آمده نامعتبر خواهند بود و در آينده مشكلاتي را به وجود خواهند آورد. جهت ارزيابي نيز از روش¬هاي تحليل رياضي، ابزار شبيه¬سازي مانند نرم¬افزار شبيه¬ساز و مجموعه داده¬هاي گردآوري شده و هم¬چنين پياده¬سازي در واقعيت مي¬توان استفاده نمود. در ادامه بررسي¬هاي انجام شده، اين موضوع نيز عنوان شده است و راهكارهايي براي مطالعات بعدي پيشنهاد شده¬اند.

6/3/2021 12:00:00 AM

71619

1400/03/30

A Survey on Machine Learning Based MEC Security

پردازش مبتني بر لبه موبايل , يادگيري ماشين , امنيت , شبكه سلولي نسل پنجم

MEC , Machine Learning , Security , 5G