Internet of things security with blockchain
Blok zinciri ile nesnelerin interneti güvenliği
- Tez No: 751876
- Danışmanlar: DOÇ. DR. GÖKHAN DALKILIÇ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Akıllı sözleşmeler, Blockchain, Ethereum, Nesnelerin interneti, Smart contracts, Blockchain, Ethereum, Internet of things
- Yıl: 2022
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Nesnelerin İnterneti (IoT), bugünün ve geleceğin“akıllı”dünyasını şekillendiren öncü kavramlardan biridir. Tarımdan astronomiye, endüstriyel otomasyondan otonom araçlara kadar birçok alanda gelişimin temel öncülerindendir. Bununla birlikte, çoğu IoT cihazı sınırlı kaynaklara sahiptir. Bunun ek olarak, bu cihazlar için tüm IoT ağının en basit şekilde oluşturulması gerekmektedir. Bu gereklilik, mühendisleri ağ geçitleri ve sunucular gibi daha karmaşık cihazları ağa dahil etmeye zorlar. Böylece, düğümler coğrafi veya topolojik anlamda geniş bir alana dağılmış olsa da, ağ, sonunda darboğazlar ve tek arıza noktasından etkilenebilir bir merkezi yapıya dönüşür. Biz bu ilgili yapının neden olduğu sorunlardan veri manipülasyonu ve olay yönetimi sorunlarını çözmeye odaklandık. Özetle, çoğu IoT senaryosunda, veriler sensör cihazlarından veri depolama ve işleme birimlerine akar. Bunun dışında, gelen veriye göre bir aksiyon alınması gerekiyorsa, bu birimlerden aktüatör cihazlara komutlar aktarılır. Bu nedenle, merkezi birimlere erişim elde eden bir saldırgan kritik verileri sızdırabilir, değiştirebilir ve hatta kaldırabilir ve olay işleme özelliklerinden yararlanabilir. Bu sorun, bir başka devrim niteliğindeki teknoloji olan blockchain'in son derece yararlı olabileceği bir sorundur. Merkezi olmayan bir defterin, veri depolamak için entegrasyonu, bir IoT merkez birimi için veri bütünlüğü, değişmezlik ve reddedilemezlik sağlar. Ayrıca, özel bir akıllı sözleşmeninde eklenmesi, merkezi olmayan ve değiştirilemez olay yönetimi birimi sağlar. Tezimiz, işlevleri sağlamak için sensör ve aktüatör düğümleri içeren MQTT tabanlı bir IoT dağıtımında akıllı sözleşme çalıştıran Ethereum tabanlı bir özel blok zinciri içeren yeni bir IoT mimarisi şemasını tanıtıyor. Mimari tasarımın yanı sıra, performans ölçümlerinin yanı sıra doğrulama amacıyla oluşturulmuş simülasyon tabanlı bir örnek de sunmaktadır. IoT senaryoları için geçerli, ölçeklenebilir ve verimli olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
The Internet of things (IoT) is one of the pioneer concepts that is shaping the“smart”world of today and the future. It is a core enabler of advancements in many fields, from agriculture to astronomy, industrial automation to autonomous vehicles, etc. However, most IoT deployments include cost-efficient lightweight devices with limited resources. Hence, the entire network must be built in the simplest way. This necessity forces engineers to include more sophisticated devices in the network, such as gateways and servers. So that, although the nodes are widely distributed in a geographical or topological sense, the network turns into a centralized structure that eventually creates bottlenecks and single-points-of-failure. Among the issues caused by that phenomenon, we focused on solving the data manipulation and event management problems. In a nutshell, in most IoT scenarios, data flows from sensor devices to data storage and processing units. Contrarily, event-driven commands flow from these units to actuator devices, if any. Therefore, an attacker who gained access to the centralized units can leak, alter, or even remove critical data and may exploit event handling features. This is where blockchain, another revolutionary technology, may be extremely handy. Integration of a decentralized ledger as a data storage provides data integrity, immutability, and non-repudiation for an IoT deployment. Moreover, the adoption of a custom smart contract lets the IoT deployment benefit from decentralized and immutable event management features, too. Our thesis introduces a novel IoT architecture scheme that incorporates an Ethereum-based private blockchain that runs an ad-hoc smart contract in an MQTT-based IoT deployment containing sensor and actuator nodes to provide the functionalities. Apart from the architectural design, the thesis also presents a simulation-based proof-of-concept built for validation purposes, as well as performance measurements. Per our benchmarks, the proposed scheme is shown to be valid, scalable, and efficient for various IoT scenarios.
Benzer Tezler
- Blokzincir teknolojisi ile nesnelerin interneti tabanlı (IoT) sistemlerin veri güvenliğinin sağlanması
Ensuring data security of internet of things-based (IoT) systems with blockchain technology
KUBİLAY TANYERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSüleyman Demirel ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜL FATMA TÜRKER
- Blockchain based context aware access control structure implementation for security of internet of things system
Nesnelerin interneti sistemlerinin güvenliği için blok zincir tabanlı bağlam duyarlı rol erişim denetim yapısı uygulaması
ASLI KUL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilim ve Teknolojiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ONUR DEMİRÖRS
PROF. DR. YUSUF MURAT ERTEN
- Blok zincir tabanlı akıllı sözleşmeler ile nesnelerin interneti sistemlerinde güvenli görüntü paylaşımı
Secure image sharing internet of things systems with blockchain-based smart contracts
BURAK AĞGÜL
Doktora
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Sabahattin Zaim ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TAYFUN ACARER
DOÇ. DR. GÖKHAN ERDEMİR
- Leveraging blockchain for intelligent predictive maintenance frameworks in the industrial internet of things
Endüstriyel nesnelerin internetinde akıllı öngörücü bakım çerçeveleri için blokzincir kullanımı
MONTDHER ALABADI
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolKarabük ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ADIB HABBAL
- Multi-level security framework for internet of things in military environment
Askeri ortamlardaki nesnelerin interneti için çok seviyeli güvenlik çerçevesi
EMRE İŞLEYEN
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ŞERİF BAHTİYAR