Blokzincir ve akıllı sözleşmelerkullanılarak yeni bir güvenliktasarımının ıot için uygulanması
Implementing a new security design for iot usingblockchain and smart contracts
Yazar: EMRE KARAKOÇ
Danışman: PROF. DR. CELAL ÇEKEN
Sakarya Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2021
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control
Dizin: Blok zinciri sistemi = Blockchain system ; Kablosuz ağlar = Wireless networks ; Nesnelerin interneti = Internet of things

Özet:
Kablolu ortamda Yazılım Tanımlı Ağ (YTA) teknolojisinin başarısı, Kablosuz
Algılayıcı Ağlar (KAA) üzerinde YTA'nın konuşlandırılmasına ilişkin araştırmaları
hızlandırmıştır. Kablosuz ortamın paylaşımlı bir doğası olduğundan, yönlendirme
saldırılarına karşı daha savunmasızdır. Kablosuz ortamın fiziksel kısıtlamaları ve
ağdaki düğümlerin sınırlı enerjisi, işleme kapasitesi ve belleği olduğundan, mevcut
güvenlik protokollerinin çoğu KAA için uygulanamaz.
Bu çalışma ile değişmezlik ve şeffaflık ilkesini temel alan Blokzincir teknolojisi ele
alındı. YTA tabanlı KAA üzerinde Blokzincir teknolojisi uygulanarak enerji dostu
yeni bir güvenlik modeli geliştirildi. YTA tabanlı KAA'daki olası tehditler araştırıldı
ve önerilen modelin güvenirliğini ispat etmek için Kara Delik saldırısı ile model
ayrıntılı analiz edildi. Ayrıca önerilen model üzerinde bir Blokzincir teknolojisi olan
Akıllı Sözleşmeler kullanıldı. Üretici, hizmet sağlayıcı ve müşterinin taraf olduğu
yeni bir güvenli SLA yönetim modeli geliştirildi. Önerilen model güvenilir ürün
yaşam döngüsü ve güvenilir SLA sözleşmeleri içermektedir. Önerilen modeldeki
yenilikçi yaklaşım sayesinde müşteri ile servis sağlayıcı arasındaki olası
anlaşmazlıklar ortadan kaldırıldı. Böylece üretilen ürünün kullanım aşamasında
kurcalanabilirlik açısından güvenilirliği sağlandı. Önerilen model var olan modele
kıyasla ek veri iletim gecikmesi ve enerji tüketiminde artış meydana getirse de elde
edilen simülasyon sonuçları aradaki yüzdesel farkın önemsenmeyecek seviyede
(<%1.6) olduğunu göstermektedir. Sonuçlar, önerilen modelin YTA tabanlı KAA'nın
güvenliğini sağlamak için umut verici bir çözüm olabileceğini göstermektedir.

Abstract:
The success of Software Defined Network (SDN) technology in the wired
environment has accelerated research into the deployment of SDN in Wireless
Sensor Networks (WSN). Since the wireless environment has a shared nature, it is
more vulnerable to routing attacks. Because of the physical constraints of the
wireless environment and the limited energy, processing capacity and memory of the
nodes in the network, many of the existing security protocols cannot be applied to
WSN.
In this study, Blockchain technology, which is based on the principle of immutability
and transparency, was discussed. A new energy-friendly security model was
developed by applying Blockchain technology on SDN-enabled WSN. The possible
threats in SDN-enabled WSN were investigated and the model was analyzed in detail
with the Black Hole attack to prove the reliability of the proposed model. In addition,
Smart Contracts, a Blockchain technology, were used on the proposed model. A new
secure SLA management model has been developed in which the manufacturer,
service provider and customer are parties. The proposed model includes reliable
product lifecycle and reliable SLA contracts. Thanks to the innovative approach in
the proposed model, possible conflicts between the customer and the service provider
were eliminated. Thus, the reliability of the product in terms of tampering was
ensured during the use phase. Although the proposed model causes additional data
transmission delay and an increase in energy consumption compared to the existing
model, the simulation results show that the percentage difference between them is
negligible (<1.6%). The results show that the proposed model could be a promising
solution to secure SDN-enabled WSN.