A distributed blacklisting protocol for iot device classification using the hashgraph consensus algorithm
Hashgraph consensus algoritması kullanarak ıot cihazının sınıflandırılması için dağıtık karalisteleme protokolü
- Tez No: 721071
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA KALKAN ÇAKMAKCİ, DR. ILGIN ŞAFAK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Ağ güvenliği, Dağıtık sistemler, Makine öğrenmesi, Network security, Distributed systems, Machine learning
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mühendislik Bilimleri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Endüstriyel uygulamalar son derece güvenilir, güvenli, düşük güçte ve düşük gecikmeli iletişim gerektirmektedir. Ancak, endüstriyel uygulamaların bulunduğu ortamlarda kablosuz iletişim bağlantıları, bu gereksinimleri tehlikeye atabilecek çeşitli engellerle karşı karşıyadır. Bu tezde, Nesnelerin İnternetinde (IoT) ağ güvenliğini sağlayarak ve dağıtık sunucular kullanarak Rayleigh sönümlemesinin etkilerini azaltmak için yeni bir güvenilir kara listeleme protokolü bulunmaktadır. Önerilen kara listeleme protokolü, Flat Rayleigh sönümlemesini Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) iletişimini engellediği dağıtık IoT ağı üzerinde simüle edilmektedir. Sunucular, anormallik tespiti gerçekleştirip sonuçlarını hashgraph ağına gönderdikten sonra, cihazların kara listeye alınmasına gerçek zamanlı olarak ortaklaşa karar verir. IoT cihazları, gerçek zamanlı pcap verileriyle eğitilmiş çeşitli makine öğrenmesi algoritmaları ile sınıflandırılır. Önerilen kara listeme protokolünün, çeşitli saldırılar için sunucu sayısı birden beşe çıkarken, cihazları kara listeye alma doğruluğunu %42'den %82'ye çıkardığı gösterilmiştir. Ayrıca, DoS saldırıları için ilgili çalışmaya kıyasla sunucu sayısına göre %47,2-%97.6 arasında değişen başarımlarla, ilgili çalışmadan (%47.4-%90.7) daha yüksek başarımlar elde etmektedir. Çoklu sunuculu bu simülasyon için, bir Rayleigh sönümleme ortamında optimal dağıtık sunucu konumlarını hibrit bir algoritma ile arayarak paket hata oranını azaltmak için yeni bir çözüm de sağlanmıştır. Önerilen protokol ve sunucu konumu optimizasyon algoritması, özellikle endüstriyel tesislerinin sönümlemeli iletişim ortamlarının etkilerini azaltmak için uygundur.
Özet (Çeviri)
Industrial applications require highly reliable, secure, low-power and low-delay communications. However, wireless communication links in the industrial environment suffer from various channel impairments which can compromise these requirements. This thesis presents a new reliable blacklisting protocol for ensuring the Internet of Things (IoT) network security and mitigating the effects of interference caused by multipath Rayleigh fading using a distributed approach. The proposed blacklisting protocol is simulated over a distributed IoT network setup where flat Rayleigh fading disrupts Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) communications. Distributed servers jointly decide in real-time whether to blacklist a device after individually performing anomaly detection and submitting their results to the hashgraph network. The IoT devices are classified by a device fingerprinting method using various machine learning (ML) algorithms that are trained with real-time packet capture data. The proposed blacklisting protocol is shown to increase the accuracy of blacklisting malignant devices from 42% to 82% as the number of servers increases from one to five for mixed attacks. It also achieves higher accuracies ranging between 47.2%-97.6% versus 47.4%-90.7% compared to the related work for Denial of Service (DoS) attacks. For this simulation with multiple servers, a novel solution for reducing the PER in a Rayleigh fading environment by searching optimal distributed server locations with a hybrid approach is also provided. The proposed protocol and the server location optimization algorithm are particularly suitable for the Industrial IoT (IIoT) in mitigating the effects of harsh communication environments in manufacturing facilities.
Benzer Tezler
- A Distributed software project management tool
Dağıtık yazılım proje yönetimi aracı
NİLGÜN ÜLKÜ
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolDokuz Eylül ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ONUR DEMİRÖRS
- A Distributed voice mail exchange server
Dağıtılmış sesli mesaj sunucu sistemi
HÜDAİ SAMİ AŞMAZ
Yüksek Lisans
İngilizce
1999
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. BÜLENT ÖRENCİK
DOÇ.DR. NADİA ERDOĞAN
DOÇ.DR. TEVFİK AKGÜN
- A distributed time stepped simulation approach for analysis and comparison of shop floor control architectures
Üretim sahası kontrol mimarilerinin zaman adımlı dağınık benzetim yöntemiyle karşılaştrılması
UMUT BEŞİKCİ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜMİT BİLGE
- A distributed multiprecision cryptographic library design
Dağıtık çok-basamaklı kriptografik kütüphane tasarımı
HÜSEYİN HIŞIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2005
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. AHMET KOLTUKSUZ
- A distributed online curriculum and courseware development model
Dağıtık çevrimiçi müfredat ve ders materyali geliştirme modeli
PINAR ONAY DURDU
Doktora
İngilizce
2007
Eğitim ve ÖğretimOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEŞE YALABIK