آینده بلاک چین برای امنیت اینترنت اشیا: یک مقاله موقعیت

A blockchain future for internet of things security: a position paper

چکیده
1. مقدمه
3. بحث و بررسی
4. زنجیره‌ی بلوکی برای IoT
5. آینده‌ای با زنجیره‌ی بلوکی؟
منابع

چکیده
دستگاه‌های اینترنت اشیا به‌طور فزاینده‌ای در زمینه‌های غیرنظامی و نظامی، از شهرهای هوشمند و شبکه‌های هوشمند گرفته تا اینترنت پزشکی اشیا ، اینترنت رسانگرها ، اینترنت نظامی اشیا ، اینترنت میدان نبرد اشیا و غیره، دیده می‌شوند. در این مقاله به بررسی و مرور مقالاتی در زمینه‌ی راه‌حل‌های امنیتی IoT پرداخته‌ایم که از ژانویه‌ی سال 2016 به زبان انگلیسی چاپ شده‌اند. از مشاهدات ما، عدم وجود مجموعه‌داده‌های IoT با دسترسی عمومی، جهت استفاده در جوامع تحقیقاتی و شغلی است. با توجه به ماهیت حساس بالقوه‌ی مجموعه‌داده‌های IoT، نیاز به تدوین و توسعه‌ی استاندارد اشتراک‌گذاری مجموعه‌داده‌های IoT میان جوامع تحقیقاتی و شغلی و سایر ذینفعان احساس می‌شود. بنابراین، ابتدا به پتانسیل فن‌آوری زنجیره‌ی بلوکی در تسهیل امنیت اشتراک‌گذاری مجموعه‌داده‌های IoT (مثلاً استفاده از زنجیره‌ی بلوکی برای اطمینان از یکپارچگی مجموعه‌‌داده‌های به اشتراک گذاشته شده) و امن کردن سیستم‌های IoT، قبل از ارائه‌ی دو روش مفهومی مبتنی بر زنجیره‌ی بلوکی پرداخته‌ایم. در انتهای این مقاله، 9 سوال تحقیقاتی بالقوه ارائه کرده‌ایم.

2. بررسی و مرور IoT موجود و روش‌های امنیتی مربوطه
2.1. روش‌های شناسایی و پیشگیری از نفوذ
طراحان بدافزار امروزی و مهاجمین سایبری خلاق و نوآور بوده و به‌طور مداوم به‌دنبال دور زدن اقدامات موجود هستند (برای مثال، تولید نسخه‌های مختلف بدافزار با استفاده از جهش ). اکثر روش‌های IDS و IPS موجود برای شناسایی تلاش‌های دسترسی غیرمجاز و حملات محروم‌سازی از سرویس توزیع‌شده طراحی شده‌اند. به‌عنوان مثال، آل‌سونبول و همکاران [11] یک سیستم دفاعی شبکه برای شناسایی و پیشگیری از تلاش‌های دسترسی غیرمجاز، با تولید پویای پروتکل جدید جهت جایگزینی پروتکل استاندارد ارائه کرده‌اند. هدف این امر، مغشوش کردن تلاش‌های پویش است. همچنین مسیر شبکه متناوباً برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز و پویش ترافیک تغییر می‌کند. با این حال، تعداد بسته‌های تولیدی می‌تواند بیش از حد باشد. در روش زیتا ، نرودا و وویتک [19]، از رزپری ‌پای 3 برای امن کردن بازخوان‌های سامانه‌ی بازشناسایی با امواج رادیویی فرکانس‌ فرابالایی استفاده شده که از پروتکل بازخوان سطح‌پایین استفاده می‌کنند. به‌طور خاص، دو نرم‌افزار Fail2ban و سوریکاتا به‌دلیل عملکرد و مقیاس‌پذیری بالا به‌عنوان راه‌حل انتخاب شدند. Fail2ban از معماری پیچیده پشتیبانی می‌کند؛ بنابراین، مناسب پیاده‌سازی در محیط ابری با حسگرها و سرورهای متعدد است. عملکرد سوریکاتا بهتر از اسنورت بوده و پردازش چندریسمانی مورد نیاز CPU چندهسته‌ای رزبری پای 3 را فراهم می‌کند. پارک و آن [50] شناسایی و عملکرد اسنورت و سوریکاتا را هنگام مواجهه با حملات DoS را تحلیل و مقایسه کرده و نتیجه گرفتند مصرف CPU اسنورت کمتر است. هرچند، سوریکاتای چندریسمانی عملکرد شناسایی تک‌هسته‌ای و چندهسته‌ای بهتری دارد.

در ادامه به بررسی سامانه‌های شناسایی و/یا پیشگیری از نفوذ پرداخته‌ایم. برای سادگی از IDPS جهت ارجاع به سامانه‌های شناسایی و/یا پیشگیری از نفوذ استفاده شده است.

2.1.1. طبقه‌بندی بر اساس روش‌ها
رمزنگاری یک روش رایج است که برای تامین محرمانگی و یکپارچگی داده، همانند روش‌های امنیتی چندلایه‌ای گزارش شده در [27، 32]، استفاده می‌شود. به‌طور خاص، چانگ و راماچاندران [27] یک راه‌حل امنیتی چندلایه برای محاسبات ابری پیشنهاد داده‌اند. اولین لایه‌ی امنیتی، دیوار آتش و کنترل دسترسی است که برای اطمینان از دسترسیِ تنها کابران مجاز و معتبر به سیستم‌ها و داده‌ها، طراحی شده است. وظیفه‌ی لایه‌ی دوم، مدیریت هویت و پیشگیری از نفوذ، جهت شناسایی مجدد کاربران و حذف تمامی پرونده‌های مخرب شناسایی شده، است. لایه‌ی سوم رمزنگاری همگرا است که یک خط‌مشی امنیتی از بالا به پایین را ارائه می‌دهد. برای ارزیابی روش پیشنهادی، نویسندگان آزمایش نفوذ روی 10 پتا‌بایت داده از مراکز داده انجام داده‌اند. با توجه به نتایج آزمایش، زمان مورد نیاز برای بازیابی بعد از تلاش دسترسی غیرمجاز حداقل 125 ساعت است. مککائوئی و همکاران [32] یک مدل امنیتی و حفظ حریم شخصی ابری چندلایه ارائه کرده‌اند که شامل پنج لایه است: لایه‌ی امنیت فیزیکی و محیطی ، لایه‌ی امنیتی زیرساخت ابری ، لایه‌ی امنیتی شبکه ، لایه‌ی داده و لایه‌ی کنترل دسترسی و مدیریت امتیاز .

فناوری های حفاظت از امنیت و حریم خصوصی در ایمن سازی برنامه های بلاک چین

Security and privacy protection technologies in securing blockchain applications

چکیده
1 مقدمه
2 مروری بر بلاک چین
3 نظارت امنیتی
4 حفظ حریم خصوصی
5 مبادله داده
6 بحث و تحقیقات آینده
7 نتیجه گیری ها
منابع

چکیده
بلاک چین بعنوان یک فناوری کلیدی به منظور ایجاد شبکه های اعتماد و اجرای ارتباطات متقابل ارزشی موردتوجه زیادی قرار گرفته است. موارد استفاده فنی زیادی برای بلاک چین ها در زمینه های مختلفی مانند سیستم های ارز دیجیتالی، اینترنت اشیا (IOT)، شبکه های هوشمند، عرضه بلاک چین و امور مالی وجود دارد. با این حال، کاربرد گسترده بلاک چین نیز با مباحث امنیتی و حریم خصوصی مواجه است. این مقاله مرور و تحلیلی از حفظ حریم خصوصی، نظارت بر امنیت و تبادل داده در برنامه های مبتنی بر بلاک چین ارائه می دهد و تحلیل جامعی از کاربرد گسترده بلاک چین ارائه می دهد. علاوه بر این، جهت های تحقیقاتی آینده بلاک چین و روندهای توسعه را مورد بحث قرار می دهد. 

2- مروری بر بلاک چین
2-1- طبقه بندی بلاک چین
بلاک چین ها براساس تفاوت در مجوزهای خواندن و نوشتن و مجوزهای مدیریت داده به بلاک چین های عمومی، بلاک چین های مشارکتی (کنسرسیوم) و بلاک چین های خصوصی تقسیم می شوند که رایج ترین روش طبقه بندی است. ویژگی های بلاک چین عمومی، بلاک چین مشارکتی و بلاک چین خصوصی در ادامه معرفی می شوند.

بلاک چین عمومی: بلاک چین های عمومی نیز که با عنوان بلاک چین های بدون مجوز شناخته شده اند، دارای یک مجوز متمرکز نیستند. داده های مرتبط شامل مجموعه دسترسی های خواندن و نوشتن نمی شوند. هر گره در شبکه در هر زمان قابل دسترسی است و همه گره ها می توانند آزادانه در تراکنش های بلاک چین مشارکت کنند. آنها به طور کلی بعنوان بلاک چین هایی با عدم تمرکز کامل، ناشناس بودن زیاد و مقاومت در برابر دستکاری در نظر گرفته می شوند. بلاک چین های عمومی در مرکز بسیاری از برنامه های محبوب مانند بیت کوین قرار دارند.

بلاک چین مشارکتی: بلاک چین های مشارکتی نیز بعنوان بلاک چین های مجاز شناخته می شوند که بین بلاک چین های عمومی و بلاک چین های خصوصی قرار دارند. آنها یک روش غیرمتمرکز جزئی در ساختار در نظر می گیرند و به صورت مشترک توسط چندین شرکت یا نهاد مدیریت می شوند [20]. این شرکت کنندگان باید از قبل ثبت نام کنند و احراز هویت کنند و پیوستن به یک گره نیاز به مجوز سایر اعضای کنسرسیوم دارد. بلاک چین های کنسرسیوم در مقایسه با بلاک چین های عمومی شامل گره های مشارکتی کمتر هستند. این داده ها توسط شرکت کنندگان احراز هویت شده ای که حق دارند داده ها را بخوانند، ثبت و حفظ می شود.

eHAPAC: یک مدل کنترل دسترسی با پشتیبانی از حریم خصوصی برای شبکه های حسگر بی سیم دارای IP

eHAPAC: A Privacy-Supported Access Control Model for IP-Enabled Wireless Sensor Networks

چکیده
1 مقدمه
2 آثار مرتبط
3 بیان مسئله
4 ساختار EHAPAC
5 تحلیل امنیتی
6 ارزیابی عملکرد
7 نتیجه‌گیری
منابع

چکیده
پیاده سازی فناوری IP در شبکه های حسگر بی سیم باعث توسعه بسیاری از سناریوهای هوشمند شده است.. به منظور افزایش دسترسی امن در شبکه‌های WSN مبتنی بر IP، کنترل دسترسی در گره‌های حسگر به عنوان مرحله مهمی است. به هر حال، در حال حاضر، کنترل دسترسی با دو چالش روبرو است، که عبارتند از قابلیت اجرا، و حفظ حریم خصوصی دسترسی کاربر. در این مقاله، به معرفی مدل eHAPAC می‌پردازیم، که به عنوان یک مدل حفظ حریم خصوصی کنترل دسترسی در شبکه‌های حسگر بی‌سیم (یا WSN) مبتنی بر IP است. مباحث این مقاله شامل سه بخش است. ابتدائا، این مقاله به ادغام پروتکل کنترل دسترسی هیدرا  و مدل حفظ حریم خصوصی APAC  می‌پردازد که معرف حفظ حریم خصوصی کنترل دسترسی دستگاه‌هایی با منابع محدود می‌پردازد. دوم اینکه، این مقاله به معرفی یک پروتکل هیدرا پیشرفته برای پیاده‌سازی پیوندناپذیری تبادلات پیام پروتکلی می‌پردازد. سوم، به منظور حل مسئله اعتبار شخص ثالث، این مقاله به توسعه مدل APAC مبتنی بر امضا گروهی پرداخته، و از فناوری بلاک‌چین  برای مدیریت ذخیره‌سازی و انتشار کلید عمومی امضا گروهی استفاده می‌کند. تحلیل امنیتی و ارزیابی عملکرد، اثبات می‌کند که پروتکل مورد نظر ما امن و کارامد است.

2- آثار مرتبط
در سال‌های اخیر، امنیت در شبکه WSN، توجه زیادی را به سمت خود جلب کرده است. فناوری کنترل دسترسی، به عنوان یک مکانیسم امنیتی مهم در شبکه‌های WSN، نیازمند توسعه است. اوریارت و همکاران [22]، به تحلیل بعضی از مدل‌های سنتی کنترل دسترسی و بعضی از مدل‌های جدید کنترل دسترسی که برای دستگاه‌هایی با منابع محدود (RCD) طراحی شده‌اند، پرداخته و دریافتند که مدل اول در تمام RCDها، اجرایی نیست و مدل دوم، تنها می‌تواند در دسته C2 دستگاه‌های با منابع محدود (RCD) قرار گیرد. سپس محقق، به معرفی کنترل دسترسی جدید تحت عنوان هیدرا می‌پردازد. این پروتکل بر مبنای پروتکل کنترل دسترسی لادون، به عنوان نسخه پیشرفته پروتکل تایید کربروس است. مقایسه بین پروتکل‌های هیدرا، لادون و کربروس در جدول 1 اورده شده است. پروتکل هیدرا و لادون از طریق ادغام مکانیسم تایید، باعث بهبود پروتکل کربروس می‌شود، و پروتکل هیدرا به پیاده‌سازی پیکره‌بندی سیاست پویا و وارسی دقیق بر مبنای پروتکل لادون می‌پردازد. محققان به ارزیابی پروتکل هیدرا با توجه به سه شاخص مصرف توان، حافظه و زمان پاسخ پرداخته، و نتایج حاصله به اثبات دسترس‌پذیری پروتکل روی دسته C0 دستگاه‌های با منابع محدود (RCD) می‌پردازد. به هر حال، پروتکل هیدرا، توجهی به امنیت حریم خصوصی کاربر ندارد.

طرح‌های [18]، [23]، به عنوان دو الگوی حفظ حریم خصوصی کنترل دسترسی هستند که به ترتیب باعث افزایش حریم خصوصی پروتکل کربروس و لادون که در بالا ذکر شده‌اند، می‌گردد. الگوی حریم خصوصی کاربری PrivaKERB [23] در ارتباط با پروتکل کربروس، باعث حفاظت حریم خصوصی کاربر از طریق ادغام پروتکل اصلی کربروس با مکانیسم اسم مستعار دینامیک و مکانیسم بازتولید اعطای مجوز (TGT) ، می‌گردد. مقاله [18]، به بروزرسانی الگوی PrivaKERB، بر مبنای پروتکل لادون می‌پردازد. به هر حال، نقطه ضعف اصلی این دو الگو، تکیه امنیت حریم خصوصی کاربر روی مرکز توزیع کلید (KDC) شخص ثالث است. مسیردهی هویت واقعی کاربر، و مجموعه نام‌های مستعار روی KDC ذخیره می‌شود، بنابراین KDC می‌تواند کاملا ردهای دسترسی کاربر را بدست اورد. زمانیکه KDC مورد حمله قرار گرفت و داده‌ها تراوش پیدا کرد، حریم خصوصی تمام کاربران در معرض خطر قرار خواهد گرفت. بعلاوه، هیچ یک از این دو الگو، مقاومت در برابر حملات مصرف منابع را، مد نظر قرار نمی دهد.

تکنیک امضا دیجیتال در رمزنگاری، به طور فزاینده‌ای در حفظ حریم خصوصی کنترل دسترسی، بکار گرفته می‌شود. پیش از این، ژانگ و همکاران [24] توجه شان را به سمت این حوزه پژوهشی جلب کرده‌اند. آن‌ها پروتکل DP2AC را معرفی نموده‌اند که از امضا کور در تولید نشانه‌ استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که نشانه‌های می‌توانند بصورت عمومی تایید شده، و با این وجود برای هویت کاربران پیوندناپذیر هستند. به هر حال، مشخص نیست که هر کاربر بی‌نام دارای برتری مشابهی برای دسترسی به گره‌ها باشد. هی و همکاران [25]، و هان و همکاران [26]، به طراحی الگوهای کنترل دسترسی بر مبنای امضا حلقه‌ای پرداختند تا حفظ حریم خصوصی حاصل گردد. در الگوی امضا حلقه‌ای، هیچ‌کسی نمی‌تواند مانع گمنامی امضا‌کننده اصلی در هر مورد شود [27]. ناتوانی در دنبال کردن کاربران متخلف، به عنوان یک نقص مهلک در این الگوهای امضا حلقه‌ای است. الگوی کنترل دسترسی بینام مبتنی بر CLSC که توسط لی و همکاران [28] مطرح شده است، هدفش حفاظت از هر شخص ثالث بجز خود کاربر و کنترل‌گر، برای شناخت هویت کاربر است. این الگو، از مکانیسم امضا مبتنی بر هویت استفاده می‌کند، که برای افشا هویت کاربر، الگوی ساده‌ای است. هی و همکاران [17]، یک امضای گروهی را بر مبنای الگوی حفظ حریم خصوصی کنترل دسترسی مطرح کردند. این الگو، هویت کاربر و کلید باز خصوصی ( که برای باز کردن امضا گروه به منظور افشای هویت امضا‌کننده مورد استفاده قرار می‌گیرد) را به دو بخش تقسیم می‌کند، که به ترتیب توسط مراجع قانونی و مالکان شبکه WSN ذخیره می‌شود. اما این الگو ممکن است باعث دو مشکل گردد: از یک طرف اگرچه مراجع قانونی نمی‌توانند هویت واقعی کاربر را در تطبیق با تاییدیه امضا‌کننده قرار دهند، این الگو نمی تواند به سادگی باعث ارتباط پیام‌های درخواستی کاربر مشابه گردد؛ از طرف دیگر، به منظور جلوگیری از نفوذ کلید، فرایند پاسخگویی نمی‌تواند فراتر از سطح مورد انتظار باشد و بدین‌ترتیب به سادگی منجر به اختلافات می‌گردد. الگوهای [17]، [24]، [25] که پیش از این ذکر شد، از محدودیت‌های جدی دچار آسیب می‌گردند که نمی‌توانند قابلیت اجرا را در دستگاه‌های محدود مد نظر قرار دهند. به عنوان نمونه، الگوهای [17]، [25]، به ذخیره‌سازی فهرست کنترل دسترسی روی گره‌های حسگر پرداخته و به انجام تایید امضا و تنفیذ به صورت محلی در گره‌های حسگر می‌پردازند، که برای دستگاه‌های C0 با محدودیت شدید منابع، این امر غیرمحتمل است.

آنالیز تحول دیجیتال استعدادهای حسابداری سازمانی از منظر بلاک چین

Analysis of Digital Transformation of Enterprise Accounting Talents from the Perspective of Blockchain

1 مقدمه

2 الگوریتم پردازش داده های حسابداری هوشمند از دیدگاه بلاکچین

3 پنجره ی لغزشی CS-SCHT

4 تحلیل تحول دیجیتال قابلیت های حسابداری سازمانی از دیدگاه بلاکچین

5 نتیجه گیری

منابع

     این مقاله، در راستای بهبود تاثیر تحول دیجیتالی قابلیت های حسابداری سازمانی، متدهای هوشمند را ترکیب می کند تا تحول دیجیتالی قابلیت های حسابداری سازمانی را از دیدگاه بلاک چین صورت دهد. بعلاوه، این مقاله الگوریتم CS-SCHT پنجره ی لغزنده را به طور کامل بررسی می کند. بر اساس استنتاج نظری پنجره ی لغزنده ی CS-SCHT مبتنی بر کد خاکستری کرنل، الگوریتم بر بستر کامپیوتری اجرا می شود و زمان عملیات آزمایش می شود. بعلاوه، این مقاله کاربرد الگوریتم CS-SCHT پنجره ی لغزنده را در فیلترینگ تطبیقی بررسی می کند. نتایج تجربی حاکی از این است که فیلتر تطبیقی مبتنی بر الگوریتم CS-SCHT در مقایسه با الگوریتم DFT پنجره ی لغزنده، می تواند به نسبت سیگنال به نویز بالاتری دست پیدا کند. در پایان، این مقاله یک سیستم پردازش اطلاعات دیجیتال حسابداری هوشمند ارائه می دهد. پژوهش نشان می دهد که سیستم طرح شده در این مقاله می تواند نقش مهمی در تحول دیجیتالی قابلیت های حسابداری شرکتی از دیدگاه بلاکچین ایفا کند.

الگوریتم پردازش داده های حسابداری هوشمند از دیدگاه بلاکچین
     الگوریتم DFT لغزنده چند نقطه ای 2D. مطابق تصویر 1، DFT لغزنده دو بعدی به عنوان یک بسط دو بعدی از DFT لغزنده یک بعدی در نظر گرفته می شود. از یک پنجره ی مربعی با اندازه ی ثابت (M x M) استفاده می کند تا سیگنال ورودی دو بعدی را قطع کرده و تبدیل و لغزش افقی را ممکن کند به طوری که لغزش پنجره ی جدید و قبلی در جهت افقی یک نقطه ی سیگنال داشته باشند. تحول پنجره ی لغزنده بر سیگنال پنجره در قطع ثابت عمل می کند که به عنوان لغزش پنجره ای در اندازه ی ثابت در جهت افقی قابل مشاهده است. به دلیل اشتراک زیاد میان پنجره ها، سیگنال ها در پنجره ی جدید می توانند به سرعت از طریق محاسبه ی نتایج پنجره ی قبلی محاسبه شوند.

     یک تصویر دو بعدی در تصویر 1 نشان داده شده است. جدول خط مستقیمی که در تصویر نشان داده شده، از پنجره ی فعلی در قطع 8 در 8 حکایت درد و وضعیت پنجره ی لغزنده نیز با مختصات (x,y) انتهای پایینی پنجره نشان داده شده است. اگر sx,y مقدار پیکسل تصویر (x, y) باشد، پنجره ی لغزنده DFT در قطع M x M به این صورت تعریف می شود

پنجره ی لغزشی CS-SCHT
     طیف ترتیب توالی شبیه DFT است، ماتریس تحول CS-SCHT نسبتاً ساده است و عوامل ماتریس از مقادیر {1,-1,j,-j} تشکیل شده اند. بر خلاف SCHT، ضرایب تحول CS-SCHT دارای تقارن مزدوجی شبیه DFT هستند.

     CS-SCHT بسطی از SCHT است. از آنجاکه مقدار طرح تحول آن از همان تقارن مزدوج DFT برخوردار است، در بسیاری از عملیات ها می تواند جایگزین DFT (FFT) شود. عوامل ماتریس تحول آن شبیه SCHT هستند که به صورت زیر نیز قابل تعریف هستند

یک روش بلاک چین ترکیبی در اینترنت اشیا (IOT) برای حفظ حریم خصوصی و امنیت در شبکه وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین

A hybrid blockchain method in internet of things for privacy and security in unmanned aerial vehicles network

چکیده

۱. مقدمه

۲. تحقیقات مرتبط

۳. مطالب و روش ها

۴. تحلیل و بحث تطبیقی

۵. چالش های تحقیقاتی آینده

نتیجه گیری

منابع

چکیده

     وسایل نقلیه هوایی بدون سرنشین (UAV)  در کاربردهای مختلف مانند مراقبت های بهداشتی، پزشکی، کنترل ترافیک، نظامی و صنعت پتانسیل زیادی دارند. UAV ها در ارتباط با اینترنت اشیا (IOT) مستقر می شوند تا گیرنده ها یا کاربران نهایی را در پایان ارائه خدمات اینترنت اشیا تسهیل کنند که منجر به حوزه تحقیقاتی جدیدی میشود. هدف این تحقیق تحلیل و دسته بندی تحقیقات پیشین در مورد چارچوب‌های اینترنت اشیای (IOT) UAV ها و شناسایی راه حل های چالش های مربوط به امنیت کلی مانند حریم خصوصی چارچوب‌ها است. در این مقاله، راه حل بهینه برای چالش های مختلف امنیتی و قابلیت اطمینان در کاربردهای اینترنت اشیا مبتنی بر UAV با استفاده از ترکیب چندین روش که بر اساس فناوری های بلاک چین ترکیب می شوند، ارائه شده است. این نتایج بر روی پارامترهای مختلف مانند برنامه کمکی سیستم کلی، دقت، تاخیر و زمان پردازش به دست می آیند و مقایسه می شوند. نتایج روش شناسی پیشنهادی این بهبود را مشخص می‌کند و جهت های تحقیقاتی جدیدی برای آینده ارائه می دهد.

فناوری های استفاده شده در اینترنت اشیا
     بخش اصلی فناوری های مربوط به اینترنت اشیا، شناسایی فرکانس رادیویی (RFID)، بارکد، وای فای، شبکه های بیسیم، پروتکل اینترنت (IP)، zigbee، کد محصول الکترونیکی (EPG)، بلوتوث، محرک ها، ارتباطات میدان نزدیک (NFC)، شبکه های حسگر بی سیم (WSN)، هوش مصنوعی (AI)، رایانش ابری و غیره هستند. RFID مبنای اینترنت اشیا است و نقش بسیار مهمی در هنگام ترکیب با UAV ها ایفا می کند. چنین فناوری هایی، اطلاعات اشیای دارای برچسب را از اینترنت مشابه با RFID خاص کشف می کنند و اشیا (اشیای فیزیکی) را به دنیای سایبری از طریق فناوری های مختلف برچسب‌گذاری مانند RFID، بارکد و NFC، متصل می کنند. بارکد یک فناوری است که اعداد و حروف الفبا را با استفاده از میله ها و فضاها کد گذاری می کند. وای فای با سیگنال های بیسیم با دستگاه ها ارتباط برقرار می کند، در حالیکه بلوتوث فناوری ارتباطی بیسیم با برد کوتاه است. ZigBee یک پروتکل است که ویژگی های شبکه های حسگر بی سیم را ارتقا می دهد. ارتباطات میدان نزدیک (NFC) یک فناوری بیسیم با برد کوتاه است که امکان مقدارهی شهودی از شبکه های بی سیم را فراهم می کند. بکاراندازنده (محرک)، یک مولفه سیستم مکانیکی است که حرکات را هدایت می کند. شبکه های حسگر بی سیم دستگاه هایی هستند که از یک پیوند بی سیم برای ارتباط داده های جمع آوری شده استفاده میکنند. هوش مصنوعی یک فناوری نرم افزاری است که هوش انسان را توسط ماشین ها به ویژه کامپیوتر ها شبیه سازی میکند. رایانش ابری یک سیستم ذخیره سازی با دسترسی از راه دور است. UAVها قادر به خواندن این بارکدها هستند و RFID قادر به ارتباط با دستگاههای حسگرانه با ایجاد شبکه های حسگر بی سیم هستند. اما چنین پیوند های ارتباطی تهدیدات مرتبط با حملات سایبری مانند پارازیت، ربودن و مسمومیت گره ها را نیز به همراه دارند.

     در عصر حاضر، امنیت یکی از مهمترین مباحث اقتصادی و اجتماعی است که نه تنها بر افراد تاثیر می گذارد بلکه همچنین بر نهادها و موسسات دولتی و کسب و کارها نیز تاثیر می گذارد. موضوع این است که چگونه دستگاه های اینترنت اشیای UAVها نسبت به حملات سایبری محافظت می شوند، به همین دلیل امنیت به عنوان بهترین گزینه مطرح می شود. امنیت، محافظت از سیستم شبکه در مقابل خرابی نرم افزاری یا سخت افزاری است.

     محبوبیت دستگاه های اینترنت اشیا به سرعت در حال افزایش است و اینترنت اشیا به بخش جدایی ناپذیر از زندگی روزانه افراد تبدیل شده اند. گجت های اینترنت اشیا در آینده بسیار گسترده خواهند بود و افراد قادر نیستند که زندگی بدون آنها را تصور کنند. تعداد زیادی از دستگاه های اینترنت اشیا به اینترنت متصل می شوند و میزان زیادی از داده ها منتقل می شوند و آنها را در معرض تهدیدات امنیتی قرار می دهند. در نتیجه، یادگیری حفاظت بر اساس اقدام متقابل در مقابل جرایم یک نیاز ضروری است. در نتیجه، امنیت به عنوان یک مسئله مهم تلقی می‌شود که ممکن است از طریق تلاش های هماهنگ در تمام سطوح بررسی شود. پیشرفت های فناورانه انقلابی تحویل دهنده های اینترنت اشیا، زندگی روزانه افراد را برای آنها آسان تر و راحت تر می سازد. معیارهای امنیت سنتی در حفاظت از زیرساخت اینترنت اشیا بی اثر خواهد بود. در حال حاضر، یک پروتکل سازگار برای دفاع از اینترنت اشیا و معیارهای امنیتی پیشرفته سفت و سخت مورد نیاز است.

طرح کنترل دسترسی مقیاس پذیر بر اینترنت اشیا بر اساس بلاک چین ها (زنجیره بلوکی)

Scalable Access Control Scheme of Internet of Things Based on Blockchain

چکیده

1- مقدمه

2- تحقیقات مرتبط

3- مدل قابل تعمیم سیستم کنترل دسترسی

4- شبیه سازی آزمایش

5-نتیجه گیری

منابع

چکیده
     با توسعه تکنولوژی اینترنت اشیا (IoT) محیطی گسترده، ناهمگن و دینامیک در میان IoTهای مختلف به وجود آمده است. برای حل مشکل مقیاس پذیری مدیریت دسترسی دستگاه های محدود در اینترنت اشیا، یک مدل سیستم کنترل دسترسی اینترنت بر مبنای تکنولوژی بلاک چین پیشنهاد شده است.این مدل یک قرارداد هوشمند فردی را به کار می‌گیرد که پروسه کلی در شبکه بلاک چین را ساده می کند و ارتباط میان گره ها را کاهش می دهد. بنابر نتایج به دست آمده از شبیه سازی و ارزیابی می توان ثابت کرد که راه حل بدست آمده دارای مقیاس پذیری خوبی است.

تحقیقات مرتبط
     برخی تحقیقات ابتدایی در بلاک چین بر پایه کنترل دسترسی صورت گرفته است. با استفاده حداکثری از مزایای غیر متمرکز، اثبات ویژگی‌های قرارداد هوشمند و قابل ردیابی بودن، بلاک چین به عنوان یک نهاد قابل اطمینان برای ساخت یک مدل کنترل دسترسی است. [2-14] در ابتدا محققان امکان طراحی یک چارچوب جدید برای بلاک چین را بررسی کردند. برای مثال [2-6] مطالعات ، مدل های کنترل دسترسی با طراحی مجدد را پیشنهاد کردند. سپس محققان دسترسی جزئی تری را به جای محدود کردن دسترسی به چهارچوب ارائه کردند. ژانگ [7] و سایرین یک مدل کنترل دسترسی استاتیک را پیشنهاد کردند. دینگ [8] و همکارانش یک روش بر پایه متد کنترل دسترسی برای IoT را پیشنهاد دادند و رامچاندران [9] و همکارانش یک متد مدیریتی از منابع داده های علمی را پیشنهاد کردند.علی [10] و همکارانش یک مدل کنترل دسترسی را تحت اینترنت اشیا پیشنهاد کرده و درخواست هایی را برای یک هیئت مرجع جستجو بیان کرد. علاوه بر آن محققان مشکلات کلیدی در محیط اینترنت اشیا راه حل کرده‌اند. دوری [11] و همکارانش روشی را برای کاهش مشکلات وجود بلاک چین و محاسبه و نگهداری آن ارائه کردند. لین [12] و همکارانش مشکل دسترسی جزئی تری را حل کردند. مدل پیشنهاد شده توسط آلفاند [13] و همکارانش دارای انعطاف پذیری است. مدل پیشنهاد شده توسطma [14] و همکارانش می‌تواند در دامنه وسیعی محاسبه شود. با اینکه بسیاری از مطالعات بر روی ترکیب بلاک چین و کنترل دسترسی صورت گرفته است اما بسیاری از این مدل های کنترل دسترسی به طور کلی مقیاس پذیر نیستند. بنابراین این مقاله یک مدل سیستمی کنترل دسترسی مقیاس پذیر اینترنت اشیا بر پایه یک بلاک چین را پیشنهاد می کند.

     هدف اصلی این مقاله به شرح زیر است: یک سیستم کنترل دسترسی توزیع شده اینترنت اشیا بر پایه تکنولوژی بلاک چین برای حل مشکل مقیاس پذیری مدیریت دسترسی دستگاه های اینترنت اشیاء پیشنهاد شده است. این راه حل گره ای جدید از مرکز مدیریت برای نیازهای کنترل دسترسی به اطلاعات بلاک چین به نمایندگی از اینترنت را تعریف می کند. این مسئله شامل یک قرارداد هوشمند است که تمامی عملیات مجاز در سیستم کنترل شده دسترسی را تعریف کرده و از سیستم حذف نمی شود.این طرح در یک سناریو واقعی اینترنت اشیا ارزیابی شده است و نتایج نشان می‌دهد که تکنولوژی بلاک چین می‌تواند به عنوان یک تکنولوژی مدیریت دسترسی در یک مقیاس خاص از اینترنت اشیا مورد استفاده قرار گیرد.

معماری امنیتی یکپارچه مبتنی بر AI، بلاک چین و SDN برای شبکه IOT سیستم های فیزیکی سایبری

AI-empowered, blockchain and SDN integrated security architecture for IoT network of cyber physical systems

چکیده

1. مقدمه

2. بررسی ادبیات

3. مدل سیستم پیشنهادی

3.1. مکانیسم انتقال داده در دامنه SDN

3.2. سفارشی سازی بلاک چین ها برای بهبود امنیت و بهره‌وری انرژی

4. آزمایش ها و نتایج

4.1. راه اندازی آزمایشی

4.2. ارزیابی عملکرد

4.2.1. توان عملیاتی

4.2.2. تاخیر پایان به پایان

4.2.3. مصرف انرژی

5. نتیجه گیری و تحقیقات آینده

منابع

چکیده

اینترنت اشیا (IOT)، یکی از جدیدترین فناوری های امروزی است و یکی از توانمدسازهای کلیدی سیستم فیزیکی سایبری صنعتی (CPS) است. تقریباً در هر جنبه ای از زندگی اجتماعی ما از مبادلات مالی گرفته تا سیستم مراقبت های بهداشتی، ارتباطات و امنیت ملی، میدان جنگ تا خانه های هوشمند و غیره سهم دارد. با این حال، استقرار گسترده¬ی اینترنت اشیا با مشکلات خاصی مانند قابلیت همکاری، سازگاری، ناهمگونی، حجم زیاد داده، پردازش داده های ناهمگن و غیره نیز مواجه است. در این میان، بهره وری انرژی و امنیت مهمترین موضوعات هستند. منابع رایانش کمیاب دستگاههای اینترنت اشیا مانعی برای اشتراک اطلاعات در لبه یا شبکه اینترنت اشیا ایجاد می کنند. در واقع تداخل ناخواسته یا مخرب با داده های اینترنت اشیا ممکن است منجر به مشکلات شدیدی شود. در این تحقیق، محقق مزایای احتمالی یک سیستم بلاک چین را بیان می کند و آن را با شبکه نرم افزار محور (SDN) ادغام می کند، ضمن اینکه مباحث انرژی و امنیت را توجیه می‌کند. محقق با جزئیات بیشتر یک پروتکل مسیریابی جدید با ساختار خوشه ای برای شبکه‌های IOT با استفاده از معماری مبتنی بر بلاک چین برای کنترل کننده SDN پیشنهاد کرد. معماری پیشنهادی، گواهی اثبات کار (POW) با بلاک چین های عمومی و خصوصی را برای ارتباطات نظیر به نظیر (P2P) بین کنترل کننده های SDN و دستگاههای IOT رفع می کند. علاوه بر این، مکانیسم احراز هویت توسعه یافته مبتنی بر اعتماد، بلاک چین را برای دستگاه های اینترنت اشیا با منابع محدود بیشتر مورد پذیرش قرار می‌دهد. نتایج تجربی نشان می‌دهند که پروتکل مسیریابی مبتنی بر ساختار خوشه ای پیشنهادی از بردار فاصله بر حسب درخواست در شبکه ادهاک (AODV) پیشرفته، بردار فاصله توالی مقصد (DSDV)، شبکه حسگر موبایل امن (SMSN)، تشخیص خطای توزیع شده مبتنی بر خوشه با انرژی کارآمد (EESCFD)، و بردار فاصله چند مسیری بر حسب تقاضای ادهاک (AOMDV) از نظر مصرف انرژی، و توان عملیاتی شبکه، و تأخیر بسته عملکرد بهتری دارد. پروتکل پیشنهادی به غلبه بر مسائل به ویژه مدیریت انرژی و امنیت نسل بعدی سیستم های فیزیکی سایبری صنعتی کمک می کند.

1. مقدمه

خودکار سازی صنعتی بر اساس هوش مصنوعی (AI) و اینترنت اشیا (IOT) منجر به مفهوم کارخانه هوشمند می شود. مدیریت زنجیره تامین انطباقی، ادغام انسان و ربات، کیفیت تولید و نگهداری پیش بینی کننده، نمونه هایی از اتوماسیون صنعتی و سیستم های فیزیکی سایبری (CPS) هستند. تعداد زیادی از حسگرها در زمینه اتوماسیون صنعتی کارآمد و موثر مستقر می شوند و چنین استقرار گسترده ای منجر به مسائل مربوط به قابلیت همکاری، ناهمگونی بین دستگاه‌ها، پردازش و داد و ستد کلان داده ها، ذخیره سازی سازی داده ها، مدیریت انرژی، ایمنی و امنیت می‌شود. 

5. نتیجه گیری و تحقیقات آینده

نسل بعدی سیستم های فیزیکی سایبری صنعتی (CPS) نیازبه راه حل های مبتنی بر هوش مصنوعی (AI) دارند تا بر مشکلات ناهمگونی دستگاه‌ها، تولید کلان داده‌ها توسط حسگرها، جریان داده ها، پردازش داده های ساخت نیافته ناهمگن و امنیت داده ها غلبه کنند. روند رو به افزایش خدمات هوشمند و باهوش با سقوط ناگهانی در شبکه SDN و خدمات مرتبط با آن ها راه اندازی می شود. برای ارائه خدمات امن و کارآمد نیاز فوری برای مدیریت مسئله کمبود انرژی و رایانش IOT وجود دارد. این تحقیق بر کاهش برخی از چالش های مرتبط با شبکه اینترنت اشیا تمرکز می کند. ما با استخراج قدرت هوش مصنوعی، معماری را برای شبکه های اینترنت اشیا پیشنهاد کرده‌ایم تا امنیت را افزایش دهیم و بهره‌وری انرژی را بهبود دهیم. ما دو فناوری در حال ظهور مبتنی بر هوش مصنوعی یعنی بلاک چین و SDN را یکپار چه کردیم و از مزایای احتمالی آنها از نظر تحلیل کارآمد داده‌ها، امنیت داده ها و مدیریت انرژی کارآمد استفاده کردیم. برای شبکه IOT با پشتیبانی از بلاک چین برای کنترل کننده SDN یک چارچوب مبتنی بر خوشه معرفی شد. در شبکه های عمومی و خصوصی بلاک چین استفاده می شود. مولفه تشنه به منبع POW حذف می‌شود تا بلاک چین را برای قابلیت اینترنت اشیا تنظیم کند. این روش باعث صرفه جویی زیادی در انرژی می شود، سرعت انتقال داده ها را افزایش می‌دهد و تأخیر را کاهش می‌دهد. آزمایش های گسترده نشان داده است که مدل پیشنهادی نسبت به رویکرد اصلی بلاک‌چین و پروتکل های مسیریابی فعلی بهتر عمل می کند. ما با این تحقیق در حوزه اینترنت اشیا امیدواریم که در آینده یک معماری P4 سطح بالا با پشتیبانی از بلاک چین را توسعه دهیم.

Abstract

Internet of things (IoT) is one of the most emerging technologies nowadays and it is one of the key enablers of industrial cyber physical system (CPSs). It has started to participate in almost every aspect of our social life, ranging from financial transactions to the healthcare system, communication to national security, battlefield to smart homes, and so on. However, the wide deployment of IoT suffers certain issues as well, such as interoperability, compatibility, heterogeneity, large amount of data, processing of heterogeneous data etc. Among others, energy efficiency and security are the utmost prominent issues. Scarce computing resources of IoT devices put hindrances on information sharing across edge or IoT network. Indeed, unintentional or malicious interference with IoT data may lead to severe concerns. In this study, the researcher exploits the potential benefits of a blockchain system and integrates it with software-defined networking (SDN) while justifying energy and security issues. More in detail, the researcher proposed a new routing protocol with the cluster structure for IoT networks using blockchain-based architecture for SDN controller. The proposed architecture obviates proof-of-work (PoW) with private and public blockchains for Peer-to-Peer (P2P) communication between SDN controllers and IoT devices. In addition to this, distributed trust-based authentication mechanism makes blockchain even more adoptive for IoT devices with limited resources. The experimental results show that the proposed cluster structure based routing protocol outperforms the state-of-the-art Ad-hoc On-demand Distance Vector (AODV), Destination-Sequenced Distance Vector (DSDV), Secure Mobile Sensor Network (SMSN), Energy efficient secured cluster based distributed fault diagnosis (EESCFD), and Ad-hoc On-demand Multipath Distance Vector (AOMDV), in terms of energy consumption, network throughput, and packet latency. Proposed protocol help overcome the issues especially, energy management and security of the next generation industrial cyber physical systems.

1. Introduction

Industrial automation leads to the concept of smart factory on the basis of artificial intelligence (AI) and internet of things (IoT). Adaptive supply chain management, human–robot integration, production quality and predictive maintenance are a few examples of the industrial automation and cyber physical systems (CPSs). A huge number of sensors are deployed in the field for effective and efficient industrial automation and such a vast deployment lead to the issues of interoperability, heterogeneity among devices, processing and dealing of big data, storage of data, energy management, safety and security.

5. Conclusion and future work

Next generation industrial cyber physical systems (CPSs) require artificial intelligence (AI) empowered solutions to overcome the issues of heterogeneity of devices, big data generation by the sensors, data streaming, processing of heterogeneous unstructured data and the data security. The increasing trend of smart and intelligent services triggers the avalanche in the IoT network and their related services. To provide secure and efficient services, there is an urgent need to manage the computing and energy scarcity problem of IoT. This study focuses on mitigating some of the challenges related to IoT’s network. By exploiting the power of AI, we have proposed architecture for IoT networks to enhance security and improve energy efficiency. We integrated the two emerging AI based technologies namely, blockchain and SDN, and leverage their potential benefits in terms of efficient data analysis, data security and efficient energy management. For the IoT network with blockchain support for the SDN controller, a cluster-based framework was introduced. On both public and private networks, the blockchain is used. The resource-hungry component of PoW is eliminated to tailor the blockchain for IoT capabilities. This method saves a large amount of energy, boosts data transfer rates, and reduces latency. Extensive testing has shown that the proposed model outperforms both the basic blockchain approach and current routing protocols. This study will In the IoT domain, we hope to develop a high-level P4 architecture with blockchain support in the future.

تصویری از مقاله ترجمه و تایپ شده در نرم افزار ورد

معماری امنیتی یکپارچه مبتنی بر AI، بلاک چین و SDN برای شبکه IOT سیستم های فیزیکی سایبری

AI-empowered, blockchain and SDN integrated security architecture for IoT network of cyber physical systems

یک چارچوب سبک وزن مبتنی بر بلاک چین و اینترنت اشیا برای فعال کردن شفافیت اطلاعات در تامین مالی زنجیره تامین

A blockchain and IoT based lightweight framework for enabling information transparency in supply chain finance

چکیده

1 مقدمه

2 آثار مربوطه

3 راه حل

4 تغییر شکل روند کاری کسب و کار SCF

5 تجزیه و تحلیل نظری

6 نتیجه گیری

فهرست منابع

چکیده

     تامین مالی زنجیره تامین (SCF) به خدمات مالی اطلاق می گردد که در آن بانک ها به منظور مدیریت جریان سرمایه و تدارکات شرکت های بالادستی و پایین دستی به شرکت های مرکزی تکیه می کنند. تامین مالی زنجیره تامین (SCF) از یک مدل اعتباری خودآزما و حلقه بسته برای کنترل وجوه مالی و ریسک بهره می برد. عامل کلیدی در خدمات SCF موفق، بکارگیری سیستم های اطلاعاتی کسب و کار محور SCF است که به کسب و کارهای مختلف اجازه می دهد تا شراکت کارآمدی را شکل داده و به تسریع جریان های نقدی در طول زنجیره تامین بپردازند. فناوری بلاکچین (BCT) مشتمل بر تمرکززدایی، کنترل اعتبار، قابلیت ردیابی است که معمولاً با اینترنت اشیاء (IoT) در زمینه دنیای واقعی همراه گشته و به طور گسترده ای در حوزه مالی مورد استفاده قرار گرفته و در تسهیل همکاری های خلاقانه در میان شرکاء شبکه های زنجیره تامین کاملاً کاربرد دارد. ما در این مقاله به ارائه چارچوب مدیریت اطلاعات مبتنی بر BCT و IoT (موسوم به BC4Regu) می پردازیم که به عنوان تنظیم کننده در راستای بهبود شفافیت اطلاعات در فرآیند کسب و کار SCF کار می کند. با BC4Regu، هزینه عملیاتی کل زنجیره تامین را می توان به واسطه هماهنگی و یکپارچگی جریان سرمایه، جریان اطلاعات، تدارکات و جریان تجاری در زنجیره تامین به صورت چشمگیری کاهش داد. دستاوردهای مقاله حاضر عبارتند از: (۱) ارائه چارچوب مدیریت اطلاعات جدیدی که از بلاکچین و IoT برای حل مشکل عدم تقارن اطلاعاتی در تجارت SCF بهره می برد؛ (2) ارائه طراحی فنی BC4Regu که مشتمل بر زیرساخت های بلاکچین، خدمات جریــان داده های یکپارچه مبتنی بر دفتر کل توزیع شده و فرآیند تغییر شکل یافته SCF می باشد؛ و (۳) بهره گیری از BC4Regu برای دسته ای از سناریوها و انجام تجزیه و تحلیل نظری با معرفی مدل کارفرما – کارگزار جهت اعتبارسنجی BC4Regu.

آثار مربوطه
تامین مالی زنجیره تامین
     مفهوم SCF توسط تیم و همکاران (2000) معرفی شد [17]. برگر و همکاران (2006) مفهوم جدیدی از تامین مالی SME را با این باور مطرح نمودند که خدمات وامدهی تجاری معمولی، عوامل کلیدی تاثیر کلی زنجیره تامین را نادیده می گیرد [3]. ایده جدید SCF برای تغییر روش های تامین مالی سنتی و کمک به SME برای حل مشکلات مالی آن ها پیشنهاد گردید. لامورو (2008) بر تاثیر مثبت ساخت زنجیره تامین بر بهینه سازی تامین مالی و سرمایه تاکید نمود [18]. باسو و همکاران (2012) برای مطالعه مدل پیش پرداخت بر روی یک شرکت تمرکز نمودند. از طریق تحلیل های عددی متعدد، آن ها ثابت کردند که مدل تامین مالی از طریق پیش پرداخت در مواجهه با تغییرات نامشخص جریان نقدی آتی، معنی دار است [19].

     تاکنون مدل های کسب و کار و تامین مالی متنوعی در SCF ارائه شده است. هارتلی (2000) نخستین بار مدل تامین مالی از طریق پیش پرداخت را مطرح نمود (20)، لورا (2004) مدل وثیقه منقول موجودی را مطرح نمود و تامین مالی فاکتورینگ معکوس را ساخت [21]. تامین مالی مبتنی بر مطالبات، مدل اولیه ای است که با آن تامین کنندگان بالادستی غالباً از فروش اعتباری برای جذب شرکت های مرکزی استفاده می کنند. با این حال، این رویکرد ناخواسته موجب افزایش فشار نقدینگی شرکت های بالادستی در زنجیره تامین می شود چرا که حساب های دریافتنی ناشی از فروش اعتباری موجب تاخیر در وصول وجه نقد و نیز ایجاد احتمال تنزل ارزش می گردد. بنابراین، به منظور افزایش توانایی تامین کنندگان برای حفظ کسب و کار خود، تامین مالی مبتنی بر مطالبات به یک راه حل اصلی برای شرکت های بالادستی تبدیل شده است. فاکتورینگ و فاکتورینگ معکوس جزء دریافتنی ها هستند [18]. به تامین مالی موجودی، تامین مالی انبار نیز اطلاق می گردد. دارایی های موجودی بسیاری از شرکت ها معمولاً حجم زیادی از سرمایه عملیاتی را اشغال می کنند که موجب کاهش هزینه موجودی و اخذ حجم معینی از نقدینگی می گردد و شرکت ها برای حصول تامین مالی، موجودی خود را وثیقه می گذارند. تامین مالی موجودی شامل اعتبار تعهدی یا وثیقه ایستا، اعتبار وثیقه رسید انبار و غیره می گردد. پیش پرداخت، محصول رفتار شرکت های پایین دستی برای خرید پیشاپیش کالا در راستای تهیه موادخام و کالاهای نیمه ساخته لازمه برای تولید از شرکت های بالادستی است [1]. منابع مالی شرکت های پایین دستی به راحتی تا مدت های مدیدی در اختیار شرکت های بالادستی قرار داشته و معمولاً منجر به کمبود کوتاه مدت بودجه برای شرکت های پایین دستی می شود. به منظور کاهش هزینه تصرف سرمایه، شرکت های پایین دستی برای تامین مالی، کالاهای پیش خرید شده را وثیقه می گذارند.

یک سیستم ردیابی ضد جعل مواد غذایی مبتنی بر اینترنت اشیا (IOT) و بلاک چین

A Food anti-counterfeiting traceability system based on Blockchain and Internet of Things

چکیده

1. مقدمه

2. اقدامات اولیه (پیش نیازها)

3-طراحی سیستم

4-آزمایش

5-نتیجه گیری

منابع

چکیده
     در این مقاله، یک سیستم ردیابی ضدجعل مواد غذایی براساس بلاکچین و اینترنت اشیاء در پاسخ به مشکلات ذخیره سازی مبتنی بر مرکز داده ها، دستکاری و تغییر راحت داده ها، و مخزن داده ها در فناوری سنتی و قدیمی قابل ردیابی ضدجعل موادغذایی مطرح شده است. این سیستم از ذخیره سازی غیرمتمرکز و ویژگی های فناوری بلاکچین که قابلیت دستکاری ندارند به این جهت استفاده می کند تا داده های مواد غذایی با قابلیت ردیابی در فرآیند تولید موادغذایی، فروش و حمل و نقل آن را ذخیره کند تا از از طریق بی نظیری و منحصر به فرد بودن موادغذایی را تضمین نماید. در همین حین، از طریق فناوری اینترنت اشیاء اصالت و پایایی داده های منبع بلاکچین را متضمن می شود. نتایج آزمایش نشان می دهند که این سیستم امنیت بیشتر، تأخیر کمتر در معامله و هزینه ی پایین تر برقراری ارتباط را در اختیار دارند.

2. اقدامات اولیه (پیش نیازها)
2-1 فناوری بلاکچین
     مطابق با الگوریتم اجماع [10] بکار گرفته شده، بلاکچین را می توان سه دسته اعم از، بلاکچین عمومی، بلاکچین ائتلافی، و بلاکچین خصوصی تقسیم بندی کرد. هایپرلجر فابریک [11] که در این مقاله مورد استفاده قرار گرفته روش پیاده سازی بلاکچین ائتلافی است. در مقایسه با PoW و PoS استفاده شده در بلاکچین عمومی، الگوریتم اجماع PBFT [12] بکار گرفته شده توسط هایپرلجر فابریک دوشاخگی ایجاد نمی کند و از بهره وری و راندمان اجماع بالایی برخوردار است. ضمنا، براساس الزامات تجاری قابلیت ردیابی امنیت غذایی، هایپرلجر فابریک میزان بالایی از محرمانگی، کشش و میزان نوسان [13]، انعطاف پذیری [14] را فراهم می کند. هایپرلجر فابریک از اجراهای قابل برنامه ریزی مؤلفه های مختلف پشتیبانی می کند و پیچیدگی که در یک سیستم اقتصادی وجود دارد را منطبق و تعدیل می نماید.

2-2 فناوری های اینترنت اشیاء
     فناوری اینترنت اشیاء [15] نقش مهم و قابل ملاحظه ای در ردیابی امنیت غذایی ایفا می کند، و می تواند اصالت و پایایی داده های منبع بلاکچین را تضمین نماید. اینترنت اشیاء هر آیتم (مورد) را از طریق حسگرهای هوشمند [16] RFID (تجهیزات بازشناسی با امواج رادیویی) [17]، GPS (سیستم تعیین موقعیت جهانی) [18]، و سایر تجهیزات حسگر و سنجش اطلاعات به اینترنت وصل می کند، درحالیکه اینترنتی را به وجود می آورد که افراد را به اشیاء و اشیاء را به اشیاء وصل می کند، و مدیریت اطلاعات و مدیریت هوشمند را محقق می نماید.

3-طراحی سیستم
     سیستم ردیابی امنیت غذایی براساس بلاکچین و اینترنت اشیاء که در این مقاله مطرح شده عمدتا تولیدکنندگان موادغذایی، انتقال دهنده ها و مصرف کننده ها را هدف قرار می دهد. از لحاظ عملکرد و کاربرد، سیستم ردیابی امنیت غذایی را می توان به 5 دسته تقسیم بندی کرد: اینترنت اشیاء، بلاکچین، فرانت اند، بک اند، و اپلت (برنامک). این بخش در وهله ی نخست نقشه طراحی سیستم را نشان می دهد، سپس به معرفی معماری کلی سیستم می پردازد، و نهایتا طرح دقیق اینترنت اشیا، بلاکچین، فرانت اند، بک اند، و اپلت را به ترتیب ارائه می کند.

بلاک چین پزشکی: به اشتراک گذاری داده ها و حفظ حریم خصوصی EHR بر اساس قرارداد هوشمند

Medical blockchain: Data sharing and privacy preserving of EHR based on smart contract

چکیده

1 مقدمه

2 مقدمات

3 طرح پیشنهادی

4 تحلیل عملکرد

5 نتیجه گیری

منابع

چکیده

     بی تردید، اشتراک داده های پزشکی اهمیت زیادی دارد، اما در پی بردن به تشخیص بین بیمارستانی و بهبود تحقیقات توسعه ای نیز حائز اهمیت است. در مکانیسمهای سنّتی، همیشه یک رابطه پایاپای بین صحت و درستی اطلاعات پزشکی و حریم خصوصی بیمار وجود دارد. ما می خواهیم که در این مقاله، مفهوم بلاک چین و قرارداد هوشمند را برای ایجاد مکانیسم اشتراک پرونده پزشکی الکترونیکی، یعنی بلاک چین، بیان کنیم. به خصوص، اشتراک پرونده پزشکی را از طریق طراحی رمزنگاری اطلاعات انجام می دهیم. شبیه سازیها نشان داده اند که با استفاده از بلاک چین می توان از صحت داده های پزشکی و حفظ حریم خصوصی بیمار اطمینان حاصل کرد، و در عین حال صداقت و راستی یک بیمار خاص را به واسطه کنترل قرارداد هوشمند تحقق بخشید. علاوه بر این، مدل پیشنهادی بلاک چین پزشکی می‌تواند مانع از حملات اینترنتی بالقوه ای شود که با درستی یابی رسمی شبیه سازی شده اند. بدین ترتیب، هویت بیمار به هیچ وجه افشا نمی شود و با توجه به نتایج شبیه سازی می توان این رابطه پایاپای را به خوبی و بدون اصلاح و تغییر تجهیزات پزشکی کنونی حذف کرد.

مقدمات
     قبل از اینکه به شرح جزئیات مکانیسم جدید بپردازیم، ابتدا در بخش 2.1 مقررات مطابق با HIPAA را بیان می کنیم. سپس، مفاهیم اصلی قرارداد هوشمند و بلاک چین را به اختصار در بخشهای 2.2 و 2.3 توصیف می کنیم.

قوانین انتقال و پاسخگویی الکترونیک بیمه سلامت
     قوانین و مقررات HIPAA برای تلفیق داده های پزشکی تعریف شده اند و کلیه موسسات پزشکی، مراکز مبادله داده ها و پرسنل ملزم به رعایت آن هستند. در بین این مقررات، قوانین امنیتی و حفظ حریم خصوصی بر محیط بلاک چین پزشکی تمرکز کرده اند به این دلیل که با مدیریت و کنترل سلامت فردی مرتبط هستند. علاوه بر این، NIST برای بهبود زیرساختهای حیاتی، اقدام به انتشار چارچوب امنیت سایبری کرده است (31) که یک زبان مشترک برای ارتباطات سازمانی محسوب می شود. بدین ترتیب، دفتر حقوق مدنی (OCR) یک سند کراس واک را برای تشخیص نگاشتهای بین قانون امنیتی HIPAA و چارچوب امنیت سایبری ارائه کرده است (31). لازم به ذکر است که موسسات تحت نظارت HIPAA ملزم به رعایت قانون امنیتی HIPAA در فضای بهداشت و درمان هستند.

قاعده حریم خصوصی
     این قاعده اذعان می کند که یک بیمار حق دارد از نحوه افشا و استفاده از اطلاعات پزشکی شخصی خود آگاهی پیدا کند (4، 5). به عبارت دیگر، بیمار باید بداند که چگونه از داده های درمانی شخصی وی استفاده می شود و خودش آن را تعیین کند. در صورتی که یک موسسه بخواهد پرونده بیمار را بدون حق کمیسیون منتشر کند، قاعده حریم خصوصی را نقض کرده است. بخصوص اینکه، استاندارد شناسه زدایی نیز به این قاعده افزوده شده است (6، 7). حتی اگر یک بیمار برای انتشار EHR های مربوطه در یک مورد خاص موافقت کرده باشد، اما هیچ کس این اجازه را ندارد که داده ها و اطلاعات آن را به مالک اصلی پیوند دهد (8، 9).