DIdM-EIoTD: Manajemen Identitas Terdistribusi untuk Perangkat Edge Internet of Things (IoT)

Arsitektur identitas berbasis DLT yang sadar lokasi untuk komunikasi edge IoT yang aman dan tepercaya

Kazi Masum Sadique; Rahim Rahmani; P. Johannesson· Italian National Conference on Sensors· 2023· DOI 10.3390/s23084046

Masalah inti

Paradigma Internet of Things (IoT) bertujuan untuk meningkatkan masyarakat manusia dan standar hidup melalui penyebaran perangkat pintar dan otonom yang luas, yang memerlukan kolaborasi tanpa hambatan. Jumlah perangkat yang terhubung meningkat setiap hari, yang memunculkan persyaratan manajemen identitas untuk perangkat edge IoT. Karena heterogenitas perangkat IoT dan konfigurasi yang dibatasi sumber daya, sistem manajemen identitas tradisional tidak layak. Akibatnya, manajemen identitas untuk perangkat IoT masih menjadi masalah terbuka. Teknologi Ledger Terdistribusi (DLT) dan solusi keamanan berbasis blockchain menjadi populer di berbagai domain aplikasi. Makalah ini menyajikan arsitektur manajemen identitas terdistribusi berbasis DLT yang baru untuk perangkat edge IoT. Model ini dapat diadaptasi dengan solusi IoT apa pun untuk komunikasi yang aman dan tepercaya antar perangkat. Secara formal, misalkan D = {d_{1}, \dots, d_{n}} menyatakan himpunan perangkat edge IoT dan I D_{i} identitas perangkat d_{i} . Penyedia identitas terpusat I D P tidak praktis untuk edge IoT berskala besar yang dibatasi sumber daya. Makalah ini secara komprehensif mengulas mekanisme konsensus populer yang

Model yang diusulkan diverifikasi menggunakan alat verifikasi formal Scyther untuk pengukuran kinerja keamanan. Pemeriksa model SPIN digunakan untuk berbagai verifikasi status dari model yang diusulkan. Alat simulasi sumber terbuka FobSim digunakan untuk analisis kinerja penerapan DTL lapisan kabut dan edge/pengguna. Makalah ini melaporkan bahwa model manajemen identitas berbasis lokasi bersifat generik, terdistribusi, dan terdesentralisasi, dan dapat diadaptasi dengan solusi IoT apa pun. Hasil verifikasi formal mendukung properti keamanan arsitektur, sedangkan verifikasi status mengonfirmasi kebenaran status model. Analisis kinerja berbasis FobSim memberikan wawasan tentang penerapan DTL di seluruh lapisan kabut dan edge/pengguna. Secara keseluruhan, hasil dan diskusi menunjukkan bahwa solusi manajemen identitas terdesentralisasi yang diusulkan harus meningkatkan privasi data pengguna dan memungkinkan komunikasi yang aman dan tepercaya dalam IoT.

Paradigma Internet of Things (IoT) bertujuan untuk meningkatkan masyarakat manusia dan standar hidup melalui penyebaran perangkat pintar dan otonom yang luas, yang memerlukan kolaborasi tanpa hambatan. Jumlah perangkat yang terhubung meningkat setiap hari, yang memunculkan persyaratan manajemen identitas untuk perangkat edge IoT. Karena heterogenitas perangkat IoT dan konfigurasi yang dibatasi sumber daya, sistem manajemen identitas tradisional tidak layak. Akibatnya, manajemen identitas untuk perangkat IoT masih menjadi masalah terbuka. Teknologi Ledger Terdistribusi (DLT) dan solusi keamanan berbasis blockchain menjadi populer di berbagai domain aplikasi. Makalah ini menyajikan arsitektur manajemen identitas terdistribusi berbasis DLT yang baru untuk perangkat edge IoT. Model ini dapat diadaptasi dengan solusi IoT apa pun untuk komunikasi yang aman dan tepercaya antar perangkat. Secara formal, misalkan D = {d_{1}, \dots, d_{n}} menyatakan himpunan perangkat edge IoT dan I D_{i} identitas perangkat d_{i} . Penyedia identitas terpusat I D P tidak praktis untuk edge IoT berskala besar yang dibatasi sumber daya. Makalah ini secara komprehensif mengulas mekanisme konsensus populer yang digunakan dalam implementasi DLT dan kaitannya dengan penelitian IoT, khususnya manajemen identitas untuk perangkat edge IoT.

Model manajemen identitas berbasis lokasi yang diusulkan bersifat generik, terdistribusi, dan terdesentralisasi. Model ini memanfaatkan DLT untuk memungkinkan komunikasi yang aman dan tepercaya di antara perangkat edge IoT tanpa otoritas pusat. Metodologi meliputi: (1) tinjauan komprehensif tentang mekanisme konsensus populer yang digunakan dalam implementasi DLT dan relevansinya dengan manajemen identitas IoT; (2) desain arsitektur identitas terdistribusi berbasis DLT untuk perangkat edge IoT; (3) verifikasi formal menggunakan alat Scyther untuk pengukuran kinerja keamanan; (4) verifikasi status menggunakan pemeriksa model SPIN; dan (5) analisis kinerja penerapan DLT lapisan kabut dan edge/pengguna menggunakan alat simulasi sumber terbuka FobSim. Untuk mekanisme konsensus toleran kesalahan Bizantium yang diulas, kondisi keamanan tipikal adalah N_{h o n es t} > \frac{2}{3} N_{t o t a l} . Arsitektur ini memisahkan perangkat edge IoT, node kabut/edge, dan lapisan DLT.

Makalah ini berargumen bahwa manajemen identitas terdesentralisasi berbasis DLT dapat mengatasi keterbatasan sistem terpusat tradisional untuk perangkat edge IoT yang dibatasi sumber daya. Model berbasis lokasi bersifat generik, terdistribusi, dan terdesentralisasi, sehingga dapat diadaptasi dengan berbagai penerapan IoT. Tinjauan komprehensif tentang mekanisme konsensus menyoroti peran kritisnya dalam menyeimbangkan keamanan, skalabilitas, dan efisiensi sumber daya untuk manajemen identitas IoT. Penggunaan Scyther dan SPIN memberikan jaminan formal, sedangkan FobSim menambahkan bukti kinerja berbasis simulasi. Diskusi menunjukkan bahwa identitas terdesentralisasi meningkatkan privasi data pengguna dan komunikasi yang tepercaya. Tantangan utama masih ada, termasuk overhead konsensus, skalabilitas untuk populasi perangkat yang besar, dan heterogenitas perangkat keras edge IoT. Pekerjaan ini selaras dengan area taksonomi seperti Arsitektur, Keamanan Siber, Jaringan, dan Kriptografi. Penelitian di masa depan harus mengatasi penerapan di dunia nyata, protokol konsensus ringan, dan integrasi dengan standar identitas IoT yang ada.

Praktisi dan peneliti ilmu komputer

Membuka konten member…