İnsansız hava araçlarında blok zincir teknolojisini kullanarak veri güvenilirliğini ve gizliliğini arttırma
Increasing data reliability and privacy by using blockchain technology in unmanned aerial vehicles
Yazar: BURAK YILMAZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KÖKLÜ
Selçuk Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Blok zinciri sistemi = Blockchain system ; Drone = Drone ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle ; Şifreleme = Encryption

Özet:
Modern iletişim ağı teknolojisi gereği, siber ve veri çalmaya yönelik yapılan tehditler gün geçtikçe yaygınlaşmaktadır. Bu nedenle daha güvenli veriler için yeni mekanizmalar ve kavramlar oluşturulmaktadır.
İnsansız hava araçları veri ve gizliliğinin önemli olduğu ve her geçen gün yaygınlaşan bir teknolojidir. İnsansız hava araçları çeşitli kullanım alanlarıyla karşımıza çıkmaktadır. Gözetleme, keşif, imha, taşımacılık, ilaçlama, doğal afetlere mücadele gibi alanlarda kullanılan insansız hava araçlarının güvenlik nedenleri ile şifreleme yöntemlerinin arttırılması üzerinde sürekli çalışmalar yapılmaktadır. Blok zincir teknolojisi hayatımıza girdiğinden beri veri güvenliğinin önemli olduğu alanlara uyarlanmaya çalışılmaktadır.
Güvenlik kavramının çok önemli olduğu insansız hava araçları için şifreleme yöntemi olarak blok zincir teknolojisi kullanılması alanında incelemeler yapılmıştır. Uygulama çıktısı olarak blok zincir ve merkezi veritabanı uygulamalarının performasn testleri yapılmıştır. Blok zincir üzerinden ağa yeni IHA ekleme API'leri geliştirmiştir. Yaklaşık ağ üzerine IHA ekleme aşamasında her API için 2647 tane istek atılmıştır. API cevap süreleri 3 milisaniyenin altındadır. Bu kapsamda API'lerin performans olarak iyi tepkiler verildiği görülmektedir. Ağ üzerinden listeleme yapan API standart sapması 0,59'dur. Bu değer IHA ekleme için 0,79, madencilik için ise 2,26 dır. Bu değerin küçük olması uygulamanın verimli çalıştığının göstergesidir. 3 API için toplam atılan 7941 isteğin hata oranı 0% dır. API isteklerin hepsi düzgün bir şekilde çalışmıştır. Verim değeri 3 API için 44.1/sec'dir. 
Blok zincir ve merkezi veritabanı arasında performasn kıyaslaması yapılmıştır. İstek dönüş zamanları grafiği birbirine yakın çıkmıkatadır. İlk karşılaştırma veritabanına veya blok zincire IHA kaydeden API'ler arasında uygulanmıştır. Bu karşılaştırma saniyede 50 istek atılmıştır. Blok zincirin 450 milisaniye olarak cevap verdiği durumlarda merkezi veritabanı 500 milisaniye olarak ölçülmüştür. Yaklaşık iki API için 274256 istek atılmıştır. Blok zincir için standart sapma 62,65, veritabanı için 68,11 dir. İki API sonuçlarında hata alınmamıştır, API ler işlenebilmiştir. Aksiyon ekleme olayına bakıldığında veritabanı için 263155 istek atılmıştır. Blok zincir için ise 263170 istek atılmıştır. Veritabanı için standart sapma değeri 22,23'tür. Blok zincir için ise 25,45'dir. Blok zinicirin zorluk derecesi arttıkça API için dönüş zamanı artmakta ve bu kapsamda da güvenlik de artacaktır.

Abstract:
As a result of modern communication network technology, threats to cyber and data stealing are becoming more common day by day. Therefore, new mechanisms and concepts are being created for more secure data.
Unmanned aerial vehicles is a technology where data and privacy is important and is becoming widespread day by day. Unmanned aerial vehicles appear in various fields of use. Continuous studies are carried out on increasing the encryption methods for security reasons of unmanned aerial vehicles used in areas such as surveillance, reconnaissance, destruction, transportation, spraying, fighting against natural disasters. Since blockchain technology has entered our lives, it has been tried to be adapted to areas where data security is important.
Studies have been made in the field of using blockchain technology as an encryption method for unmanned aerial vehicles, where the concept of security is very important. Performance tests of blockchain and central database applications were performed as application output. It has developed APIs for adding new UAVs to the network over the blockchain. At the stage of adding IHA on the network, 2647 requests were made for each API. API response times are under 3 milliseconds. In this context, it is seen that APIs respond well in terms of performance. The API standard deviation for listing over the network is 0.59. This value is 0.79 for adding UAVs and 2.26 for mining. A small value indicates that the application is working efficiently. The error rate of 7941 requests for 3 APIs is 0%. API requests all worked properly. The throughput value is 44.1/sec for 3 APIs.
Performance comparisons were made between the blockchain and the central database. The request return times graph is close to each other. The first comparison is implemented between APIs that register IHAs in the database or blockchain. This comparison is thrown at 50 requests per second. Where the blockchain responded in 450 milliseconds, the central database was measured in 500 milliseconds. There were 274256 requests for approximately two APIs. The standard deviation for blockchain is 62.65, for database it is 68.11. There were no errors in the two API results, the APIs could be processed. Looking at the add action event, 263155 requests were made for the database. For the blockchain, 263170 requests were made. The standard deviation value for the database is 22.23. For the blockchain, it is 25.45. As the difficulty level of the blockchain increases, the turnaround time for the API increases, and in this context, the security will also increase.