مقاله حفظ حریم شخصی در اینترنت اشیا: از تکنیک های حریم شخصی تا معماری اولیه و پیاده سازی موثر (2017 الزویر)

1. مقدمه

2. کارهای مربوطه

2.1 مکانیزم های امنیتی کانال ارتباطی

2.2 اختیاردهی (Authorisation) و کنترل دستیابی

2.3 حفظ حریم شخصی

3. طرح حفظ محرمانگی یکپارچه برای امنیت کاربران نهایی

3.1 طرح جذب داده (data ingestion)

3.2 طرح کنترل دستیابی داده

3.3 تحلیل امنیتی

4. معماری IoT با حفظ حریم شخصی (محرمانگی)

4.1 مروری بر OpenIoT

4.2 معماری سیستم

4.3 احرازهویت و کنترل دستیابی

4.4 ذخیره سازی و دستیابی داده با حفظ محرمانگی

4.5 تحلیل امنیتی

5. ارزیابی های تجربی

5.1 تنظیمات آزمایشها

5.2 کارایی پردازش پرس وجو

5.3 اثر اندازه کلید Paillier

6. نتیجه گیری

The Internet of Things (IoT) is the latest web evolution that incorporates billions of devices that are owned by different organisations and people who are deploying and using them for their own purposes. IoTenabled harnessing of the information that is provided by federations of such IoT devices (which are often referred to as IoT things) provides unprecedented opportunities to solve internet-scale problems that have been too big and too difficult to tackle before. Just like other web-based information systems, IoT must also deal with the plethora of Cyber Security and privacy threats that currently disrupt organisations and can potentially hold the data of entire industries and even countries for ransom. To realise its full potential, IoT must deal effectively with such threats and ensure the security and privacy of the information collected and distilled from IoT devices. However, IoT presents several unique challenges that make the application of existing security and privacy techniques difficult. This is because IoT solutions encompass a variety of security and privacy solutions for protecting such IoT data on the move and in store at the device layer, the IoT infrastructure/platform layer, and the IoT application layer. Therefore, ensuring end-to-end privacy across these three IoT layers is a grand challenge in IoT. In this paper, we tackle the IoT privacy preservation problem. In particular, we propose innovative techniques for privacy preservation of IoT data, introduce a privacy preserving IoT Architecture, and also describe the implementation of an efficient proof of concept system that utilises all these to ensure that IoT data remains private. The proposed privacy preservation techniques utilise multiple IoT cloud data stores to protect the privacy of data collected from IoT. The proposed privacy preserving IoT Architecture and proof of concept implementation are based on extensions of OpenIoT – a widely used open source platform for IoT application development. Experimental evaluations are also provided to validate the efficiency and performance outcomes of the proposed privacy preserving techniques and architecture.

اینترنت اشیاء (IoT)، آخرین پیشرفت وب می باشد که دربردارنده میلیاردها دستگاه تحت مالکیت سازمانها و اشخاص مختلف بوده که با اهداف خاص خود آنرا گسترش داده و از آن استفاده می کنند. IoT، امکانات بهره برداری از اطلاعاتی را فراهم نموده که از بهم پیوستن دستگاه های IoT (که غالبا اشیای IoT نامیده می شوند)، بدست آمده و فرصتهای بی سابقه ای برای حل مسائل با مقیاس اینترنتی عرضه نموده که قبلا حل کردن آنها بسیار دشوار بوده است. مانند دیگر سیستمهای اطلاعاتی تحت وب، IoT، نیز باید با مسئله افزایش تهدیدات حریم شخصی و امنیت سایبری مقابله نماید که در حال حاضر بسیاری سازمانها را مختل کرده، و توانایی دریافت پول(ransom) در ازای داده های صنایع و حتی کشورها را دارد. IoT برای تحقق کامل پتانسیلهای خود، باید بطور موثر، با چنین تهدیداتی روبرو شده و امنیت و حریم شخصی اطلاعات جمع آوری شده و بدست آمده از دستگاه های IoT را تضمین کند. با اینحال، IoT، دارای چندین چالش منحصربفرد بوده که استفاده از تکنیکهای موجود امنیت و حریم شخصی را دشوار می سازد. بهمین دلیل است که راهکارهای IoT، دربردارنده طیف وسیعی از راه حل های امنیتی و محرمانگی برای حفاظت از داده های IoT در زمان جابجایی و نگهداری در لایه دستگاه، لایه زیرساخت/پلتفرم IoT و لایه کاربرد IoT، می باشند. بنابراین، تضمین حریم شخصی نقطه به نقطه در این سه لایه IoT، چالش اصلی IoT محسوب می شود. در این مقاله، مسئله حفاظت از محرمانگی IoT را بررسی می کنیم. بطور خاص، تکنیکهای نوآورانه ای برای حفظ حریم شخصی داده های IoT پیشنهاد می کنیم، معماری حفظ حریم شخصی IoT را معرفی می کنیم و نیز پیاده سازی سیستم اثبات مفهوم را توصیف می کنیم که از همه این موارد، برای تضمین خصوصی باقی ماندن داده های IoT، بهره برداری می کنیم. تکنیکهای حفظ حریم شخصی پیشنهادی، از چندین مخزن داده ابر IoT برای حفاظت از حریم شخصی داده های جمع آوری شده از IoT بهره برداری می کنند. معماری IoT حفظ حریم شخصی پیشنهادی و پیاده سازی اثبات مفهومی، بر پایه توسعه OpenIoT می باشد. OpenIoT، یک پلتفرم متن باز پرکاربرد برای توسعه برنامه های IoT می باشد. ارزیابی های تجربی نیز برای اعتبارسنجی اثربخشی و کارایی تکنیک و معماری پیشنهادی، بعمل آمد.