دانلود مقاله ترجمه شده نرم افزار◄اینترنت اشیا ◄29 صفحه ترجمه ،2013، کیفیت عالی
توضیحات فایل
On the features and challenges of security and privacy in distributed internet of things
برای دانلود رایگان مقاله اصلی به زبان انگلیسی اینجا کلیک کنید
ویژگی ها و چالشهای امنیت و حریم خصوصی در اینترنت اشیای توزیع شده
چکیده: در اینترنت اشیا، میتوان خدمات را با معماری متمرکز ارائه کرد، که در آن موجودیتهای مرکزی، اطلاعات را کسب و پردازش میکنند و ارائه میدهند. متناوباً، میتوان از معماریهای توزیع شده، که در آنها موجودیتها، در مرزهای شبکه مشغول تبادل اطلاعات و تعامل فعال با سایرین هستند نیز استفاده کرد. برای شناخت کاربرد و پایداری این روشهای توزیع شده، شناخت مزایا و معایب آن نه تنه از نظر ویژگیها بلکه از نظر امنیت و حریم خصوصی نیز لازم است. هدف این مقاله نشان دادن این است که روشهای توزیع شده نه تنها چالشهای مختلفی دارند که باید حل شود بلکه ویژگیها و نقاط قوت جالب و متنوعی نیز دارند.
کلمات کلیدی: اینترنت اشیا، معماریهای توزیع شده، امنیت
- مقدمه
مفهوم اینترنت اشیا (IoT) به مرور به وجود آمده است. با این حال ایده اصلی آن را میتوان در یک جمله خلاصه کرد: یک شبکه جهانی از موجودیتهای به هم مرتبط. در اکثر موارد این موجودیتهای ناهمگن، اشیا (مثلاً انسانها و کامپیوترها، کتابها و ماشینها، ابزارها و غذا) دارای موقعیت فیزیکی قابل شناسایی، قابل بررسی هستند و روی اینترنت قابل خواندنند. آنها میتوانند یک کانال ارتباطی با سایر موجودیتها باز کنند و در هر جا، هر زمان یا به هر روشی خدماتی را به آنها ارائه کنند یا از آنها بگیرند. تکنولوژیهای زیادی بعنوان بلوکهای سازنده این حوزه جدید مطرح هستند نظیر شبکههای حسگر بیسیم (WSN)، RFID، خدمات ابری، واسطهای ماشین به ماشین (M2M) و نظیر آن. همچنین این طرح چندین حوزه کاربردی نظیر اتوماسیون، سلامتی، لجستیک، نظارت محیطی و موارد مشابه دارد.
هیچ استراتژی منحصر به فردی برای واقعیت بخشیدن به دیدگاه IoT وجود ندارد و میتوان خدمات را به روشهای مختلفی ارائه کرد. در روش متمرکز، پلتفرمهای کاربردی موجود در اینترنت (مثلاً خدمات ابری) اطلاعات را از موجودیتهایی که در شبکه جمع آوری داده قرار دارند میگیرند و اطلاعات خام و دادهها را به موجودیتهای دیگر عرضه میکنند. این پلتفرمهای کاربردی، کل جریان اطلاعاتی را کنترل میکنند و هیچ پشتیبانی از دسترسی مستقیم به تأمین کنندگان اطلاعات وجود ندارد یا اگر باشد کم است. در واقع، چندین راه حل صنعتی برای استفاده از این روشها وجود دارد. از دیگر سو، در یک روش توزیع شده نه تنها هوشمندی و تأمین منابع در مرزهای شبکه قرار دارد بلکه پلتفرمهای کاربردی مختلف نیز میتوانند باهم به صورت پویا همکاری کنند. در حوزه IoT، اهمیت روشهای توزیع شده بعنوان مؤلفهای از اینترنت آینده اشیا، قبلاً در مقالات مطرح شده است. با این حال تحلیل واضحی از ویژگیها وچالشهای آن وجود ندارد. برای شناخت اهمیت و کاربرد این روشهای توزیع شده، شناخت ویژگیهای اصلی و اصول مهم، شامل مزایا و معایب آن ضروریست. همچنین از آنجایی که حریم خصوصی و امنیت فاکتورهای مهمی هستند که بر حوزه انطباق IoT تأثیر میگذارند، شناخت چالشهای امنیت و حریم خصوصی و مزایای روشهای توزیع شده و امیدبخشترین روشها در این حوزه اهمیت دارد. اگر چالشها خیلی پیچیده باشند، مزایای آنها کمتر است، احتمالاً از روشهای متمرکز برای توسعه IoT استفاده میشود. هدف این مقاله بررسی و پاسخ به این سؤالات است.
ساختار این مقاله به صورت زیر است. بخش 2 به تحلیل روشهای متمرکز و غیرمتمرکز میپردازد. ما در بخش سه جدیدترین روشهای موجود و طبقه بندی آنها، و نیز تحلیلی از ویژگیهای این روشها را ارائه میکنیم. بخش 3 روی تحلیل چالشهای امنیتی مختلف متمرکز است. ما در این بخش چالشهای امنیتی موجود در IoT را بررسی کرده، مدل مهاجمان در معماریهای متمرکز و غیر متمرکز و چالشهای اساسی و روشهای امیدبخش در طراحی مکانیزم های امنیتی را بررسی میکنیم. در نهایت نتیجه گیری در بخش 4 ارائه میشود.
- یک اینترنت اشیای توزیع شده
- کارهای مرتبط: دولت، محیط اکادمیک و صنعت
مفهوم اینترنت اشیای توزیع شده مفهومی جدید نیست. در حقیقت اسناد رسمی مختلف، آن را بعنوان یکی از استراتژیهای ممکن برای وارد کردن رویای IoT به دنیای واقعیت میدانند و به وضوح اشاره شده که توسعه معماریهای اتوماتیک غیر متمرکز و موقعیت و هوش در مرزهای شبکه، مسائلی هستند که باید بررسی شوند. هنوز هم برخی سؤالات کلیدی وجود دارند که باید برای پیاده سازی این استراتژیها در دنیای واقعی پاسخ داده شوند نظیر شرایط خاصی که در آن هوش شبکه باید توزیع شود. برای پاسخ به این سؤالات، مطالعه نیازهای خاص هر مورد کاربرد اهمیت دارد. مثلاً اینکه آیا مورد کاربردی نیاز به پشتیبانی از مالکیت توزیع شده دادهها دارد یا نه. این و سایر مسائلی پدید آمده، به دقت توسط جامعه محققین بررسی شدهاند.
مقالههای تحقیقاتی مختلفی وجود دارد که نمونههای مختلف معماریهای توزیع شده IoT را مطالعه میکنند. مثلاً گومز-گوییری و لوپز-دی-ایپینا مفهوم وب اشیا (استفاده از پروتکلهای وب برای پیاده سازی IoT) را با مفهوم فضای سه گانه (استفاده از تکنیکهای وب معنایی برای تبادل دانش در فضای اشتراکی محلی توزیع شده) ترکیب میکنند تا محیط توزیع شدهای بسازند که دستگاهها در دو یا چند فضا قراربگیرند و بتوانند از طریق خدمات اینترنت با هم در تعامل باشند. در مثال دیگری که دیدگاه جامعتری دارد، نینگ و لئو، سیستم ناهمگنی را تشریح میکنند که با عنوان U2IoT شناخته میشود و از دو سیستم فرعی واحد IoT که سلول بنیادی است و راه حلهایی برای کاربردهای خاص ارائه میکند و نیز IoT همه جا حاضر که واحدهای مختلف IoT را با سایر بخشهای مدیریتی و کنترلی و تعاملی موجودیتها ترکیب میکند، تشکیل شده است.
پروژههای تحقیقاتی زیادی هستند که بعد از سال 2012 به صورت مستقیم یا غیر مستقیم توسط دولتها هدایت میشوند و در حال مطالعه معماریهای IoT توزیع شده هستند. به صورت دقیقتر، یکی از این پروژهها، IoT-A است که هدف آن ایجاد یک مدل معماری مرجع برای قابلیت همکاری سیستمهای اینترنت اشیاست. متذکر میشویم که چنین معماری مرجعی مجوزی درباره چگونگی همکاری این موجودیتها یا کسی که باید دادهها را تحلیل کنند و خدمات مختلف را ارائه کند نمیدهند. هنوز، مدل ارتباطی، مفاهیمی برای ایجاد برنامههای توزیعی ارائه میکند و به موجودیتهای دیجیتال، امکان ارتباط مستقیم و تعامل با موجودیتهای دیجیتال را میدهد. بعلاوه، موقعیت هوش در مرزهای شبکه، نیز به صورت ضمنی در نظر گرفته میشود زیرا گستره موجودیتهای دیجیتال از دستگاههای ساده تا دستگاههای انتزاعی که از دستگاههای توزیع شده مختلفی ایجاد شدهاند را شامل میشود. بنابراین باید از بلوکهای سازنده آن در آینده برای ایجاد کاربردهای توزیع شده IoT استفاده کرد.
برخی از بلوکهای سازندهای که به ایجاد IoT توزیع شده کمک میکنند، به صورت غیر مستقیم در پروژههای تحقیقاتی مطالعه شدهاند. مثلاً پروژه HYDRA یک میان افزار متن باز را توسعه داد که به دستگاههای قانونی امکان ارائه خدمات وب را به صورت مستقیم و غیرمستقیم از طریق اینترنت میداد. HYDRA همچنین ابزارهایی ارائه میکرد که میتوان از آنها برای ایجاد همکاری استفاده کرد مثل واسط اکتشاف خدمات و دستگاه. این واسط میتواند از یک آنتولوژی برای توضیح خدمات موجود و رسیدن به جامعیت معنایی استفاده کرد. پروژه دیگری به اسم SENSEI تمرکز بیشتری روی ایجاد یک واسط جامع برای دسترسی به جزیه های خدمات شبکه بیسیم (WSN) داشت. اما نتایج دیگری تولید کرد نظیر دایرکتوری منابعی که به صورت معنایی فعال هستند، و سیستمهای مدریت محلی که از وجود چنین دایرکتوریهایی استفاده میکنند. در نهایت سایر پروژهها نظیر CUBIQ و SMARTPRODUCTS مکانیزم های مختلف مبتنی بر P2P نظیر سیستمهای انتشار/ اشتراک توزیع شده و سیستم ذخیره سازی توزیع شده را مطالعه کردند.
ورای تحقیقات تئوریک، شرکتهای زیاد و استارت آپ های بیشماری هستند که شروع به استفاده از تکنولوژیهای ابری برای ارائه خدمات IoT کردهاند. ایده کلیدی این است که همه دستگاههای مرزی اینترنت اشیا، اطلاعات خود را به صورت دورهای به یک پلتفرم کاربردی در ابر میفرستند. این پلتفرم همه دادهها را ذخیره کرده و واسط API حرفهای ایجاد میکند که شخص ثالث میتواند از آن برای ایجاد برنامههای کاربردی IoT استفاده کند. اینها روشهای مختلفی برای پیاده سازی این نوع پلتفرمها هستند: از محیط بستهای که حتی حسگرها نیز توسط شرکت کنترل میشوند تا پلتفرمهای بازتری که امکان یکپارچه سازی پایگاه دادهها و دستگاههای خارجی را میدهد.: سیستمهای مرزی عمدتاً مثل شبکهها و پلتفرمهای کاربردی جمع آوری اطلاعات از سایر تأمین کنندگان عمل میکنند که البته با هم در ارتباط نیستند. هنوز پلتفرمهایی هایی وجود دارند که ایده ایجاد ابرهای ترکیبی و خصوصی را دنبال میکنند و میتوان آنها را در یک محیط ابری توسعه داد. این پلتفرمها نه تنها امکان وجود هوش محلی را فراهم میکنند بلکه میتوانند اطلاعات و خدماتی را با سیستمهای بیرونی مبادله کنند و بنابراین به سادگی تبدیل به نمونهای از IoT توزیع شده میشوند.
14 صفحه پی دی اف انگلیسی
