Blok zinciri teknolojisinin aviyonik sistemlerde kullanılabilirliğinin araştırılması
Investigation of applicability of blockchain technology to avionics systems
Yazar: AYŞENUR SAYIL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇELİK
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Uçak Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Uçak Mühendisliği = Aeronautical Engineering

Özet:
Merkeziyetçi mimari yapılar kullanan mevcut aviyonik sistemler için her geçen gün yeni tehditler ortaya çıkmaktadır. Aviyonik sistemlerin herhangi birinde gerçekleşen güvenlik açığı; veri güvenliğini, uçuş güvenliğini, sürü güvenliğini ve mahremiyeti tehdit etmektedir. Hava trafiğini kontrol etmek için kullanılan mevcut sistemlerin merkeziyetçi mimarisi hava araçlarını her türlü saldırıya karşı savunmasız bırakmaktadır. Bu saldırılar hava araçlarının ele geçirilmesine, verilerin değiştirilmesine, verilerin silinmesine, eşzamanlı haberleşmenin engellenmesine sebebiyet vermektedir. Aynı şekilde bu merkezi mimariyi kullanan sistemler sürü hava araçlarında yol planlaması yaparken tüm alanı kontrol etmekte zorlanmaktadır. Bunların yanı sıra merkezi arabuluculuk hizmetlerinin kullanımı da maliyete, uzun sürelere ve belli güvenlik açıklarına sebebiyet vermektedir. Blok zinciri teknolojisi, bu zorluklara çözüm sunabilecek potansiyele sahip merkezi olmayan bir yapıya sahiptir. Blok zinciri teknolojisi aviyonik sistemleri temel hizmetler konusunda iyileştirebilir, bilgi paylaşımına teşvik edebilir, güvenliği ve uçak uçuşa elverişlilik seviyesini iyileştirmek için kapsamlı bir veri görünümü sunabilir. Karşılaşılan her sorunda blok zincir kullanımı gerekmez, ya da her sorunda aynı blok zincir türüyle çözülemez. Artıları, eksileri ve sınırlarıyla blok zinciri türlerini değerlendirerek uygun türün seçilmesi önemlidir. Bu noktada, blok zincirinin hangi ihtiyaçları karşılamada üstün olduğunun bilinmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, blok zincirinin uygun bir çözüm yöntemi olarak kullanılabilirliğini anlayabilmek için bir yöntem önerilmiştir. Tasarlanacak aviyonik sistem işlevlerini yerine getirirken blok zincirin de bir seçenek olarak ele alınabilme yeteneği, problemin blok zinciri kullanımını gerektirip gerektirmediğinin belirlenmesi için temel bir bileşendir. Önerilen yöntemin ilk adımları, aviyonik sistemdeki sorunun doğru bir şekilde anlaşılması, problemin yapısının iyi analiz edilmesi ve kurulacak sistemin işlevlerinin iyi tanımlanmasıdır. Bu yöntemle, blok zincirinin bir seçenek olarak kabul edilebileceği kararı verildikten sonra, kullanılabilecek blok zincir türlerinin avantaj, dezavantaj ve kısıtlamaları karşılaştırılarak en uygun blok zincir türü seçilmektedir. Gelecekte blok zinciri teknolojisinin aviyonik sistemlerde önemli fırsatlar sunabilecek ve veri güvenliği, mahremiyet, hava trafik yönetimi ve sürü güvenliği gibi kritik alanlarda ilerlemeler sağlayacaktır.

Abstract:
New threats are emerging every day for existing avionics systems using centralized architectures. A security vulnerability in any of the avionics systems threatens data security, flight security, swarm security and privacy. The centralized architecture of existing systems used to control air traffic leaves aircraft vulnerable to all kinds of attacks. These attacks can lead to the hijacking of aircraft, modification of data, deletion of data, and interruption of simultaneous communication. Likewise, systems using this centralized architecture have difficulty in controlling the entire area when planning the path of swarm aircraft. In addition, the use of centralized mediation services is costly, time-consuming and has certain security vulnerabilities. Blockchain technology has a decentralized structure that has the potential to address these challenges. Blockchain technology can improve avionics systems for essential services, encourage information sharing, and provide a comprehensive view of data to improve safety and aircraft airworthiness. Not every problem encountered requires the use of blockchain, nor can every problem be solved with the same type of blockchain. It is important to evaluate blockchain types with their pros, cons and limitations and choose the appropriate type. At this point, it is necessary to know which needs blockchain is superior in meeting. In this study, a method is proposed to understand the usability of blockchain as a suitable solution. The ability to consider blockchain as an option while the avionics system to be designed fulfills its functions is a key component to determine whether the problem requires the use of blockchain. The first steps of the proposed method are to properly understand the problem in the avionics system, to analyze the structure of the problem well and to define the functions of the system to be built. Once the decision is made that blockchain can be considered as an option, the advantages, disadvantages and limitations of the blockchain types that can be used are compared and the most appropriate blockchain type is selected. In the future, blockchain technology will offer significant opportunities in avionics systems, enabling advances in critical areas such as data security, privacy, air traffic management and swarm safety.