نظام توقيع أعمى فعّال وآمن بشكل موثوق وآمن لشبكة مخصصة للطيران على أساس الحوسبة متعددة الوصول
Title An Efficient and Provably Secure Certificateless Blind Signature Scheme for Flying Ad-Hoc Network Based on Multi-Access Edge Computing
الباحث الرئيس فضل نور
التخصص: علوم الحاسب
التخصص الدقيق: Security FANETS
المستخلص: يمكن للمركبات الجوية غير المأهولة (UAVs) ، عند ربطها ببعضها البعض بطريقة مخصصة متعددة القفزات ، أو كشبكة طيران مخصصة (FANET) ، إنجاز المهام الحرجة بكفاءة. ومع ذلك ، عادة ما تعاني الطائرات بدون طيار من مشاكل تتعلق بعمر أقصر وموارد حسابية محدودة. لذلك ، فإن المقاربات الأمنية الحالية ، لكونها هشة ، غير قادرة على التصدي للهجمات سواء كانت معروفة أو غير معروفة. يمكن أن يؤدي مثل هذا الخطأ الأمني إلى ضعف نظام FANET. من أجل التعامل مع مثل هذه الهجمات ، تم اقتراح العديد من مخططات التوقيع الفعالة. لسوء الحظ ، لا يعمل أي من الحلول بفعالية بسبب التكاليف الحسابية والتواصلية المتكبدة. كنا نهدف إلى حل مثل هذه المشكلات من خلال اقتراح مخطط توقيع أعمى في مكان غير مؤكد. لا يتطلب النظام شهادات المفتاح العام ، ولا يعاني من مشكلة ضمان المفتاح. علاوة على ذلك ، فإن البيانات التي يتم تجميعها من النظام الأساسي الذي يراقب الطائرات بدون طيار قد تكون ضخمة جدًا بحيث لا يمكن معالجتها بواسطة نفس الطائرات بدون طيار المشاركة في مهمة المراقبة. نظرًا لكونها حساسة لوقت الاستجابة ، فإنها تتطلب قدرة حسابية عالية. لحسن الحظ ، يقدم الجيل الخامس (5G) المتصور للاتصالات المتنقلة حوسبة حافة متعددة الوصول (MEC) في بنيته. عندما يتم دمج MEC في بيئة الطائرات بدون طيار ، في نموذجنا المقترح ، يقسم عبء العمل بين الطائرات بدون طيار والكمبيوتر الصغير الموجود على متن الطائرة. وبالتالي ، يمتد نموذجنا المقترح FANET إلى شبكة الهاتف المحمول 5G ويتيح الاتصال الآمن بين الطائرات بدون طيار والمحطة الأساسية (BS).
Abstract: Unmanned aerial vehicles (UAVs), when interconnected in a multi-hop ad-hoc fashion, or as a flying ad-hoc network (FANET), can efficiently accomplish mission-critical tasks. However, UAVs usually suffer from the issues of shorter lifespan and limited computational resources. Therefore, the existing security approaches, being fragile, are not capable of countering the attacks, whether known or unknown. Such a security lapse can result in a debilitated FANET system. In order to cope up with such attacks, various efficient signature schemes have been proposed. Unfortunately, none of the solutions work effectively because of incurred computational and communication costs. We aimed to resolve such issues by proposing a blind signature scheme in a certificateless setting. The scheme does not require public-key certificates, nor does it suffer from the key escrow problem. Moreover, the data that are aggregated from the platform that monitors the UAVs might be too huge to be processed by the same UAVs engaged in the monitoring task. Due to being latency-sensitive, it demands high computational capability. Luckily, the envisioned fifth generation (5G) mobile communication introduces multi-access edge computing (MEC) in its architecture. MEC, when incorporated in a UAV environment, in our proposed model, divides the workload between UAVs and the on-board microcomputer. Thus, our proposed model extends FANET to the 5G mobile network and enables a secure communication between UAVs and the base station (BS).