محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر موفق به طراحی و بهبود امنیت لایه فیزیکی در شبکه‌های موج میلیمتری مشارکتی با به‌کارگیری نویز مصنوعی شدند که شبکه بهینه‌ای را برای منابع مصرفی فراهم می‌کند.
محمد راغب، دانش‌آموخته دکترای دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری طرح «طراحی و بهبود امنیت لایه فیزیکی در شبکه‌های موج میلیمتری مشارکتی با به‌کارگیری نویز مصنوعی» که آن را با راهنمایی سیدمصطفی صفوی همامی، عضو هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر انجام داده است، گفت: رشد سریع کاربران متصل در شبکه‌های ارتباطی نسل آینده با نیاز به نرخ‌های داده بالا، ظرفیت سیستم‌های ارتباطی فعلی را اشباع کرده است. این نیاز روزافزون، محققان و طراحان شبکه را ترغیب می‌کند تا راه حل‌های جدیدی ارائه دهند که نرخ داده‌های فوق‌العاده بالا، پوشش رادیویی بسیار وسیع، دستگاه‌های متصل زیادتر، تأخیر فوق‌العاده کم و مصرف انرژی کم را تضمین کند.
وی اضافه کرد: 5G و(فراتر از آن مانند 6G) با ارائه فناوری‌های هوشمند و کارا، پیشرفت‌های چشمگیری را در زندگی روزمره ما فراهم می‌کند. بر این اساس 5G، باید برای مقابله با چالش‌های مربوط به قابلیت اطمینان، امنیت و کارایی شبکه آماده باشد.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر اضافه کرد: امنیت لایه فیزیکی یکی از نامزدهای مهم برای استفاده در شبکه‌های بدون سیم 5G و فراتر از آن و نیز اینترنت اشیاء (IoT) است که می‌تواند سرویس‌های امنیتی محرمانگی، تمامیت، قابلیت دسترسی و احراز هویت را پوشش دهد.
وی ادامه داد: در مقایسه با روش‌های رمزنگاری، راهکارهای امنیت لایه فیزیکی برای اولین بار به عنوان نامزدهای رقابتی برای طرح‌های امنیتی با پیچیدگی کم، سربار خیلی کم، تأخیر کم، وفقی، انعطاف‌پذیر و مستقل از محتوای پیام پدیدار شده است که مورد توجه ما نیز بوده است.
راغب تصریح کرد: امروزه اکثر شبکه‌های بدون سیم در محدوده طیفی ۳۰۰ مگاهرتز تا ۳ گیگاهرتز اختصاص داده شده که اشغال هستند. در این زمینه فناوری موج میلیمتری یک راه حل کلیدی بسیار جدید برای شبکه‌های بدون سیم5G و فراتر از آن برای غلبه بر این محدودیت است.
وی ادامه داد: ایده ارتباطات موج میلیمتری این است که از طیف موج میلیمتری بهره‌برداری نشده فرکانس بالا، محدوده ۳۰ گیگاهرتز تا ۳۰۰ گیگاهرتز استفاده کنیم تا پاسخگوی نیاز کاربران جهت برنامه‌های تلفن همراه چندین گیگابیت بر ثانیه باشیم.
راغب خاطر نشان کرد: با این حال سیستم‌های موج میلیمتری با معایبی مانند تلفات انتشاری بالا و حساسیت به انسدادها همراه هستند. جهت فائق آمدن بر پدیده‌های تلفات انتشاری بالا و انسداد، بهبود بهره‌وری انرژی، توسعه پوشش و افزایش نرخ ارسال، از عناصر یاری‌رسان مانند رله و به‌ویژه در نسل بعدی از سطوح انعکاس‌دهنده هوشمند (IRS) با ویژگی کاهش مصرف توان در شبکه و کنترل کانال استفاده می‌شود که در این تحقیق از هر دو عنصر استفاده شده است.
مجری طرح تصریح کرد: اخیراً سودمندی به‌کارگیری عناصر یاری‌رسان از نقطه نظر امنیت لایه فیزیکی مورد توجه قرار گرفته است. رله (یا رله‌های) مورد استفاده از نوع غیرقابل اعتماد (untrusted) هستند. در این صورت برقراری محرمانگی شبکه در مقابل شنود رله و همچنین شنودگران غیرفعال شبکه از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است که در این پروژه با به‌کارگیری عناصر یاری‌رسان، در شبکه‌ای شامل شنودگرهای غیر فعال، یک ارتباط امن در مقابل شنود از مبدا به مقصد با نرخ داده بالا را در محدوده طیف موج میلیمتری برقرار می‌کنیم.
وی با تاکید بر اینکه این طرح در شبکه‌های سلولی بدون سیم 5G و فراتر از آن و اینترنت اشیاء (IOT) قابل استفاده است، گفت: روش کار ما با تکیه بر امنیت لایه فیزیکی بود که روش‌های بسیار ساده از منظر پیاده‌سازی و نیز با پیچیدگی پایین هستند. این تحقیق مشتمل بر مطالعه گسترده، تحلیل و شبیه‌سازی به کمک برنامه متلب است، به طوری که نتایج عددی به صورت نمودارهای مختلف ارائه و استنباط شده است.
این پژوهشگر اضافه کرد: به دنبال پیاده‌سازی مبتنی بر رادیو نرم‌افزاری (SDR) هستیم تا یک نمونه عملی از طرح ارسال محرمانه را ارائه دهیم.
محقق دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اشاره به ویژگی‌های طرح، گفت: پیاده‌سازی ساده، قابل اجرا بر روی اینترنت اشیاء، توسعه‌پذیر از ویژگی‌های این طرح به شمار می‌رود.
به گزارش سیناپرس به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، راغب با اشاره به مزیت‌های رقابتی طرح، گفت: در این طرح پیشنهادی رله نیز وجود دارد و به علاوه، ما یک شبکه بهینه از منظر منابع مصرفی ارائه می‌دهیم.
وی با اشاره به کاربردهای پروژه، گفت: نتیجه این طرح می‌تواند در ارتباطات سلولی و نیز ارتباطات محلی مانند LAN مورد استفاده قرار گیرد.
No tags for this post.