Machine learning and blockchain utilized authentication for VANET
Makine öğrenimi ve blok zinciri kullanarak VANETler için kimlik doğrulama
- Tez No: 896301
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA KALKAN ÇAKMAKCİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 73
Özet
VANET ağaları, hareketli nesneler olan araçlar ile sunucuların haberleşmesi için tasarlanan özel bir ağ yapısıdır. Bu haberleşme imkanını sağlayan ağ yapısı sayesinde sürücüler araçlarındaki uygulamalar ile sunuculara bağlanabilmekte ve kişisel bilgilerini kullanarak kendi hesaplarına erişebilmektedirler. Bu erişim esnasında sürücünün kişisel hesaplarını korumak için kimlik doğrulama yöntemleri kullanılır. Araçlarda uygulanılan kimlik doğrulama yöntemlerinden en yaygını sürücünün sürüş davranışını analiz edilerek kimliğinin doğrulanmasıdır. Bu yöntemi araçlara ve VANET sistemlerine entegre edebilmek için sistemin getirdiği kısıtlar bulunmaktadır. Bu kısıtlar aracın düşük donanım gücüne sahip olmasından, veri tabanının yüksek kapasiteler ihtiyaç duymasından ve bilgi güvenliğininin korunması gerekliliğinden kaynaklı olabilmektedir. Bu kısıtlara örnek olarak araç gibi düşük donanıma sahip cihazların yüksek boyutlu ham sürüş verilerini işleyememesi, blok zincirine dahil edildiği takdirde araca gelen yüksek işlem yükleri kaldıramaması örnek verilebilir. Bu kısıtlarla ilgili literatürde yapılan çalışmalar incelendiğinde sürücünün farklı marka araçlar kullandığında kimlik doğrulamasının nasıl yapılacağı incelenmemiştir. Gerçek hayatta çok rahatlıkla karşılaşabileceğimiz bir sürücünün farklı marka araçları kullanma ihtimali için farklı markaların da birbirleri ile bilgi paylaşımı yapması gerekmektedir. Farklı markaların birbirleri ile bilgi paylaşması ve bu paylaşılan bilgide anlaşmaları için güven ortamı sağlanmış bir yapı gereklidir. Bu yapı blok zinciri entegrasyonu ile sağlanabilir. Çalışmamızda, bir sürücünün farklı marka araçlar kullanırken tüm markalardaki geçmiş sürüş verilerine erişebilmesi için aynı ağda bulunacak araç üreticileri için güven ortamı sağlanmış bir VANET yapısı sunulmuştur. Bu güven ortamını sağlamak için blok zinciri entegrasyonu yapılmıştır. Blok zincirinde yüksek veri boyutlarına sahip ham sürüş verisinin kayıt edilmemesi için çalışmamızda ham sürüş verisine Correlation Based Feature Selection-(CFS) uygulanmıştır. CFS ile elde edilen çok daha düşük boyuttaki yeni verinin blok zincirinde tutulması hem blok zincirinin kapasite ihtiyacından doğacak kısıtı engellemiş hem de CFS verisi ile eğitilen makine öğrenim algoritmalarının daha keskin sonuçlar vererek kimlik doğrulamanın doğruluğunu arttırdığı gözlemlenmiştir. Test aşamasında CFS ile eğittiğimiz kNN algoritması \%99 doğruluğa ulaşmıştır. Sonuç olarak bu çalışma ile sürücülerin farklı marka araçlardaki geçmiş sürüş verilerine ulaşabileceği ve farklı marka araç üreticilerinin birbirleriyle güvenle veri paylaşabileceği bir VANET yapısı sunulmuştur. Ayrıca sunduğumuz yapıda ağ bileşenlerinin birbirleri ile güvenli haberleşmesi için aralarındaki haberleşme protokolleri sunulmuş ve protokollerin güvenli olduğu AVISPA TOOL yardımı ile test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
Vehicular Ad-Hoc Networks (VANETs) are specialized mobile networks that facilitate communication between vehicles and servers during driving. Through this communication, drivers connect to servers using various applications and share personal information with these applications. In VANET systems, authentication methods are used for security to access applications containing sensitive information on vehicles. The most common method for authentication in VANETs involves analyzing the driving behavior of the driver using sensor data collected from the vehicle to verify the driver's identity. This technique have some limitations which could stem from vehicle hardware, database capacity, or information security issues. Examples of limitations include the performance degradation of algorithms due to the usage of raw data, processing and capacity constraints of cars with low hardware, database capacity limitations, and the processing burden imposed by blockchain technology. Existing works does not consider authentication for a driver who uses a different brand car. This is a very common case for even a spouse who have different brand cars. In order to provide this property, various brands should provide data. This condition comes with a problem that different manufacturing companies should share data and agree on the conditions. This trusted environment can be provided by blockchain. In our study, we proposed a framework on VANET where different car manufacturers coexist in the same network in a trusted environment. Additionally, we enable drivers to securely access past driving data when they desire to use a car from a different brand. Blockchain has been integrated to establish a trusted environment for information exchange among different vehicle manufacturers. The integration of blockchain has created a constraint in recording raw driving data, which requires a large capacity. Therefore, in our study we applied Correlation-based Feature Selection (CFS) to the raw driving data collected at the end of the drive, resulting in the creation of a reduced dataset. Recording the reduced dataset on the blockchain for use as historical data in identity verification has decreased the capacity requirements on the blockchain and increased the Transaction per Second (TPS) value of the blockchain. The impact of CFS on identity verification algorithms was investigated, and it was observed that the performance of the algorithms improved. With this dataset, a \%99 accuracy was achieved using the kNN algorithm. We also provided security protocols which provides secure communication between the entities in the framework. In our framework, blockchain is provided in between manufacturing peers of the brands. The RSU (Road Side Units) of VANETs are communicating with the manufacturing servers and these servers are communicating with the peers of the blockchain system. For this leveled structure, we provided security protocols in between different entities. Security proofs of these protocols are provided through AVISPA tool.
Benzer Tezler
- A security protocol for IoT networks using blacklisting and trust scoring
Kara listeleme ve güven puanlama kullanan ıot ağları için bir güvenlik protokolü
CEM ATA BAYKARA
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin ÜniversitesiBilgisayar Bilimleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ KÜBRA KALKAN ÇAKMAKCİ
DR. ILGIN ŞAFAK
- Merkez bankacılığında regtek uygulamaları
The use of regtech in central banking
MUHAMMED ÇETİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
BankacılıkAnkara Sosyal Bilimler ÜniversitesiDenetim ve Risk Yönetimi Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİS KIRAL
- Blockchain based peer-to-peer energy trading applications
Blokzincir tabanlı eşten-eşe enerji ticareti uygulamaları
SERKAN SEVEN
Doktora
İngilizce
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAbdullah Gül ÜniversitesiElektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ GÜLAY YALÇIN ALKAN
- NFT sales characteristics and price prediction by transfer learning visual attributes
Transfer öğrenme görsel özellikleri ile NFT satış özellikleri ve fiyat tahmini
MUSTAFA PALA
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolÖzyeğin ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMRE SEFER
- Yapay zeka destekli blokzincir tabanlı finansal bilgi paylaşım platformu
Artificial intelligence supported blockchain based financialinformation sharing platform
BULUT KARADAĞ
Doktora
Türkçe
2024
Bankacılıkİstanbul Ticaret ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDÜL HALİM ZAİM
DOÇ. DR. AKHAN AKBULUT