A holistic approach to telecommunication network security: From core to edge, P4-shieldnet and safe-cast
Telekomünikasyon ağ güvenliğine bütünsel bir yaklaşım: Çekirdekten uca, P4-shieldnet ve safe-cast
- Tez No: 873031
- Danışmanlar: DOÇ. DR. KASIM ÖZTOPRAK
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Konya Gıda ve Tarım Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 130
Özet
This thesis presents a holistic approach to telecommunication network security, spanning from core infrastructure to edge devices. The research integrates two key components: P4-ShieldNet for core network security utilizing programmable data planes, and SAFE-CAST for securing edge and machine-to-machine (M2M) communications using federated learning. Key findings include P4-based security solutions in the core network that demonstrate significant performance improvements, with an increase of up to 40x in throughput and a reduction in latency 99\% compared to traditional approaches. SAFE-CAST showed a 20\% reduction in energy consumption and 15\% improvement in anomaly detection accuracy for M2M communications at the network edge. An orchestration framework was developed to coordinate security measures across different network domains, enabling faster threat detection and response while maintaining data privacy. The research highlights several areas for future investigation, including the scalability of P4-based security functions in large networks, improving federated learning for dynamic edge environments, and addressing privacy concerns in sharing network telemetry data. This thesis lays the groundwork for a new paradigm in the security of telecommunication networks that is adaptive, distributed, and capable of addressing diverse challenges in both core and edge networks.
Özet (Çeviri)
Bu tez, çekirdek altyapıdan uç cihazlara kadar uzanan telekomünikasyon ağ güvenliğine bütünsel bir yaklaşım sunmaktadır. Araştırma, iki temel bileşeni entegre etmektedir: çekirdek ağ güvenliği için programlanabilir veri düzlemlerini kullanan P4-ShieldNet ve uç ve makineler arası (M2M) iletişimin güvenliğini sağlamak için federe öğrenmeyi kullanan SAFE-CAST. Temel bulgular arasında, çekirdek ağdaki P4 tabanlı güvenlik çözümlerinin geleneksel yaklaşımlara kıyasla 40 kata kadar veri işleme hızı artışı ve \%99 gecikme azalması ile önemli performans iyileştirmeleri gösterdiği yer almaktadır. SAFE-CAST, ağın ucundaki M2M iletişimleri için enerji tüketiminde \%20 azalma ve anormallik tespitinde \%15 iyileşme göstermiştir. Farklı ağ alanları arasında güvenlik önlemlerini koordine etmek için bir orkestrasyon çerçevesi geliştirilmiş, bu da veri gizliliğini korurken daha hızlı tehdit tespiti ve yanıtı sağlamıştır. Araştırma, büyük ağlarda P4 tabanlı güvenlik işlevlerinin ölçeklenebilirliği, dinamik uç ortamlar için federe öğrenmenin iyileştirilmesi ve ağ telemetri verilerinin paylaşılmasında gizlilik endişelerinin ele alınması dahil olmak üzere gelecekteki araştırma alanlarını vurgulamaktadır. Bu tez, hem çekirdek hem de uç ağlardaki çeşitli zorlukları ele alabilen uyarlanabilir, dağıtık ve telekomünikasyon ağ güvenliğinde yeni bir paradigma için temel oluşturmaktadır.
Benzer Tezler
- Modülerlik teorisinin dikey bütünleşme teorileri ile entegrasyonu
Integrating modularity theory with vertical integration theories
ÖZGÜR BERÇİN
Doktora
Türkçe
2016
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEÇKİN POLAT
- İş sürekliliği yönetiminde analiz ve planlama için bayes ağlarına dayalı bir model
A model for analysis and planning in business continuity management with bayesian networks
ZEYNEP ÇAKIR SAYGILI
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. UMUT ASAN
- Stratejik performans ölçümü ve kurumsal karne yönteminin bankacılık sektörüne uygulanması
Strategic performance measurement and an application of the balanced scorecard methodology to the banking sector
DUYGU SÖNMEZ
- İnovasyon performansına etki eden faktörlerin bulanık bilişsel haritalama yöntemi ile önceliklendirilmesi ve telekomünikasyon sektöründe bulanık çok kriterli karar verme yöntemleri ile proje seçimi
Prioritization of factors affecting innovation performance using fuzzy cognitive mind mapping method and project selection in the telecommunication sector using fuzzy multi-criteria decision making techniques
ALİ CAN MUHTAR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEDA YANIK ÖZBAY
- Türkiye'de endüstriyel tasarımcıların hizmet tasarımı alanındaki konumu üzerine bir araştırma
A study on the position of industrial designers in the field of service design in Turkey
SANİYE FIŞGIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Endüstri Ürünleri Tasarımıİstanbul Teknik ÜniversitesiEndüstri Ürünleri Tasarımı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HATİCE HÜMANUR BAĞLI