28597

ارائه يك سيستم دفتركل توزيع شده مبتني بر شهرت در اينترنت اشياء

كارشناسي ارشد

مهندسي كامپيوتر- شبكه‌هاي كامپيوتري

1398

1401/7/26

زينب موحدي

مهندسي كامپيوتر

امروزه با توسعه فناوري اينترنت اشياء انتظار مي‌رود حوزه‌ي صنعت يك تغيير الگو به واسطه‌ي اينترنت اشياء و تحليل داده‌هاي حجيم از صنعت رايج ديجيتالي نسل سوم به صنعت مبتني بر هوشمندي را تجربه كند كه به آن انقلاب صنعتي نسل چهارم گفته مي‌شود. با اين حال وجود چالش‌هاي امنيتي، حريم خصوصي، اعتماد در اينترنت اشياء و حملات رايج به زيرساخت‌هاي متمركز اين فناوري را مي‌توان به عنوان برخي از موانع اصلي گسترش اين فناوري ذكر نمود. يكي از راهكارهاي نوظهور و قابل توجه در برطرف‌سازي اين چالش‌ها استفاده از فناوري‌هاي دفتركل توزيع‌شده (براي مثال زنجيره بلوكي) مي‌باشد كه به واسطه زير فناوري‌هاي اصلي خود يعني زيرساخت كليد عمومي، شبكه‌هاي همتابه‌همتا و سازوكار اجماع شناخته شده و پاسخگوي چالش‌هاي بيان شده در اينترنت اشياء مي‌باشد. زنجيره بلوكي با وجود حل چالش يكپارچگي داده‌ها در اينترنت اشياء قادر به تضمين عدم دستكاري داده قبل از ورود به زنجيره بلوكي نيست. براي مثال، چنانچه به واسطه تزريق بدافزار به گره دروازه داده‌هاي دريافتي از گره‌هاي حسگر دستخوش تغيير گردد، زنجيره بلوكي قادر به تشخيص اين امر نخواهد بود.‌ به منظور پاسخگويي به اين چالش، در اين پژوهش يك سازوكار اجماع مبتني بر شهرت جهت دستيابي به اجماع در شبكه زنجيره بلوكي با در نظر گرفتن شهرت گره‌هاي دروازه در اينترنت اشياء پيشنهاد مي‌گردد. در اين اجماع از يك سيستم راي‌دهي به همتايان بر اساس نوع رفتار آن‌ها در شبكه استفاده مي‌شود. راي‌گيري به واسطه‌ي گروهي از قضات (هيئت منصفه) كه به هر استخراج‌كننده در شبكه اختصاص دارند، انجام مي‌پذيرد. در صورت بد رفتاري يا خوش رفتاري هر دروازه اينترنت اشيا، قضات آن دروازه بر اساس يك سازوكار محاسبه پوياي امتياز شهرت و با توجه به فاكتورهاي تعريف شده از امتياز آن گره كاسته يا به آن مي‌افزايند. در اين پژوهش به حملاتي كه به اين سازوكار اجماع وارد مي‌شود اشاره شده، تحليلي بر پايداري سازوكار اجماع صورت گرفته و مشخص شد كه راه‌كار ارائه شده مطابق با نظريه CAP فعاليت مي‌كند و همچنين نشان داده شد كه از نظر حملاتي كه متوجه اجماع مي‌باشد نيز در مقايسه با كار مشابه تاب‌آوري بالاتري دارد.

1402/05/27

Proposing a reputation-based distributed ledger in IoT

1/1/1900 12:00:00 AM

Today, with development of IoT technology, industrial field is expected to experience a paradigm shift through IoT and massive data analysis from common digital industry of third generation to industry based on intelligence, which is called the fourth generation industrial revolution. However, the existence of security challenges, privacy, trust in the IoT and common attacks on the centralized infrastructure of this technology can be mentioned as some of the main obstacles to the expansion of this technology. One of the emerging and significant solutions in solving these challenges is the use of distributed ledger technologies (for example, blockchain) which, due to its main sub-technologies, i.e. public key infrastructure, P2P networks, and consensus mechanisms, are known and respond to the challenges expressed in the IoT, Despite solving challenge of data integrity in the IoT, the block chain is not able to guarantee the non-tampering of data before entering the block chain. For example, if data received from the sensor nodes is changed due to the injection of malware into the gateway node, the block chain will not be able to detect this. In order to answer this challenge, in this research, a consensus mechanism based on reputation is used to achieve Consensus in the block chain network is proposed by considering the reputation of the gateway nodes in the IoT. In this consensus, a voting system is used for peers based on their behavior in the network. Voting is done by a group of judges (jury) assigned to each miner in the network. In case of misbehavior or good behavior of any IoT gateway, the judges of that gateway reduce or increase the score of that node based on a dynamic calculation mechanism and according to the defined factors. In this research, the attacks on this consensus mechanism have been pointed out, an analysis has been made on the stability of the consensus mechanism, and it has been determined that the presented solution works in accordance with the CAP theory, and it has also been shown that in terms of attacks that are directed at the consensus, in compared to similar work, it has higher resilience.

شهرت , اعتماد , اينترنت اشيا , دفتركل توزيع‌شده

Reputation , trust , internet of things , Distributed ledger

Amin Salem

Dr. Zeinab Movahedi