جلسه دفاع پایان‌نامه: امیرحسین شکیبا، گروه معماری سیستم‌های کامپیوتری
عنوان پایان‌نامه: کنتور هوشمند امن با استفاده از محیط اجرایی قابل اعتماد
ارائه کننده: امیرحسین شکیبااستاد راهنما: دکتر صادق دری نوگورانی استاد مشاور: دکتر حمیدرضا قائینیاستاد ناظر داخلی: دکتر بهزاد اکبری استاد ناظر خارج از دانشگاه: دکتر علی جهانیان (دانشگاه شهید بهشتی) تاریخ: ۱۴۰۳/۰۶/۲۴ ساعت: 13 مکان: کلاس 01/6
چکیده: کنتورهای هوشمند نقش کلیدی و حیاتی در شبکه های هوشمند ایفا می کنند. این دستگاه ها نه تنها به اندازه گیری و جمع آوری داده های مربوط به مصرف انرژی می پردازند، بلکه این اطلاعات را به سرور و مراکز داده ارسال می کنند. علاوه بر این، کنتورهای هوشمند اطلاعات حساس دیگری مانند زمان و میزان مصرف دستگاه های مختلف در خانه را نیز ذخیره می کنند. این داده ها می توانند اطلاعاتی دقیق درباره حضور افراد در خانه و حتی زمان خواب و بیداری آن ها ارائه دهند. بنابراین، امنیت کنتورهای هوشمند به عنوان یکی از مهم ترین جنبه های شبکه های هوشمند، ضروری است و باید از طریق روش های مختلف تقویت شود تا امکان دسترسی غیرمجاز و تغییر در داده ها به حداقل برسد. این پایان نامه به بررسی و ارائه راهکاری برای افزایش امنیت در کنتورهای هوشمند می پردازد. روش پیشنهادی این تحقیق مبتنی بر محیط اجرایی امن و گواهی از راه دور است که هدف اصلی آن تضمین صحت و امنیت داده های منتقل شده بین کنتور هوشمند و سرور مرکزی می باشد. این رویکرد به گونه ای طراحی شده است که از هرگونه دستکاری یا دسترسی غیرمجاز به داده ها جلوگیری کرده و اطمینان حاصل کند که اطلاعات به صورت ایمن و معتبر انتقال می یابند. در این روش، ابتدا داده های ضروری که کنتور هوشمند برای ارتباط با شبکه هوشمند نیاز دارد، به صورت ساختار یافته در یک درخت مرکل ذخیره می شوند. درخت مرکل یک ساختمان داده است که امکان بررسی صحت و اصالت داده ها را با هزینه محاسباتی پایین فراهم می کند. هر برگ این درخت نمایانگر یک داده خاص از کنتور هوشمند است و این روش قابلیت پشتیبانی از تعداد زیادی برگ را دارد، که نشان دهنده انعطاف پذیری و مقیاس پذیری آن است. پس از تشکیل درخت مرکل، ریشه این درخت که حاصل چندین مرحله درهم ریزی و رمزنگاری است، این ریشه به عنوان داده ی حساس که نماینده ی تمامی داده های موجود در درخت است نقش کلیدی در فرآیند گواهی از راه دور را ایفا می کند. در این فرآیند، کنتور هوشمند با استفاده از این ریشه و داده های دیگر مرتبط، یک گواهی رمزنگاری شده ایجاد می کند که به سرور ارسال می شود. سرور با استفاده از این گواهی و مقایسه آن با داده های مرجع، صحت و اصالت داده های کنتور را تایید می کند. این فرآیند گواهی از راه دور تضمین می کند که هیچ گونه تغییر یا دستکاری غیرمجاز در کنتور صورت نگرفته و اطلاعات به صورت امن منتقل شده اند. این روش، به طور مؤثری امنیت شبکه های هوشمند را ارتقا می دهد و می تواند به عنوان یک راهکار عملی برای حفاظت در سیستم های مبتنی بر کنتورهای هوشمند مورد استفاده قرار گیرد.
