Projeler

Siber-Fiziksel Sistemlerde Telsiz Güvenlik (WiSeCPS)

TÜBİTAK 2525 Uluslararası İşbirliği (Almanya), Proje No: 115E827, 2017-2020
Telsiz iletişim ağları uygulamalarında kullanıcı talepleri ve desteklenen veri iletim hızları her geçen gün artmaktadır. Öte yandan, telsiz bağlantıların doğası gereği iletimler telsiz kanal üzerinde yayın biçiminde gerçekleşmekte ve çeşitli ağ güvenliği riskleri ortaya çıkmaktadır. Son yıllarda, bu güvenlik riskleri ile başa çıkmak için fiziksel katmanda çalışan çeşitli hüzme yönlendirme ve yapay girişim yaklaşımları öne sürülmüştür. Bu yaklaşımlar genel telsiz ağların çeşitli güvenlik eksikliklerini kapatmayı başarmış olsalar da endüstriyel üretim sürecinin tüm elemanları arasında bağlantı sağlayan siber fiziksel sistemler (cyber-physical systems, CPS) için henüz uygulanamamışlardır. Siber fiziksel sistemler, sıklıkla kullanılan güvenlik sığası gibi isterlerin üzerine maksimum izin verilen gecikme gibi ilave parametreler üzerinde de oldukça katı isterler tanımlamaktadırlar. Mevcut fiziksel katman güvenlik çözümleri bu isterleri sağlayamamaktadırlar. Proje kapsamında tanımlanan amacımız güvenli bir CPS veri iletimi çerçevesi tasarlamaktır. Çalışmalar kapsamında geliştirilecek CPS çerçevesi henüz literatürde bulunmamaktadır ve yenilikçi çözüm yaklaşımları nedeniyle özgünlük taşıyacaktır. Proje amacımıza ilişkin iş paketi bazında tasarlanmış hedeflerimiz ise aşağıda listelenmiştir.

  • CPS gizlilik stratejileri için mevcut telsiz güvenlik çözümlerinin geliştirilmesi,
  • CPS’te kullanılacak gizlilik stratejileri için ortak bir kalite ölçütü tasarlanması,
  • Esnek bir kontrol mimarisi elde edilebilmesi için dağıtık CPS’lerde yüksek gizliliğe sahip çok-etmenli eniyileme modellerinin geliştirilmesi ve kullanılması,
  • Önerilen tekniklerin kavramsal olarak çalıştıklarının gösterilebilmesi için bir test ortamında gerçekleştirilmeleri,
  • CPS için fiziksel katman güvenlik çerçevesinin oluşturulması.

GÜNCEL HABERLER

  • 09.2019 Projemiz bursiyeri Mehmet Özgün Demir, "Using Perfect Codes in Relay Aided Networks: A Security Analysis" isimli çalışmasını sunmak üzere, International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob) konferansına katıldı.
  • 06.2019 Projemiz bursiyeri Ozan Alp Topal, "Physical Layer Spoofing Against Eavesdropping Attacks" isimli çalışmasını sunmak üzere Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO 2019) konferansına katıldı.

PROJE YAYINLARI

Yayınlanmak üzere kabul edilen çalışmalar:

  • Ozan Alp Topal, Mehmet Özgün Demir, Zekai Liang, Ali Emre Pusane, Guido Dartmann, Gerd Ascheid, Güneş Karabulut Kurt, "A Physical Layer Security Framework for Cognitive Cyber Physical Systems," IEEE Wireless Communications Magazine, 11 Nisan 2020 tarihinde kabul edildi, 2020.
  • Mehmet Özgün Demir, Güneş Karabulut Kurt, Guido Dartmann, Ali Emre Pusane, "A Garden of Cyber Physical Systems", IEEE Internet of Things Magazine, 11 Mayıs 2020 tarihinde kabul edildi, 2020.
  • O. K. Ülger, Mehmet Özgün Demir, Ozan Alp Topal, Güneş Karabulut Kurt, Ali Emre Pusane, "Efficient Physical Layer Spoofing Detection with an Autoregressive Model," 43rd International Conference on Telecommunications and Signal Processing (TSP–2020).
  • Ozan Alp Topal, Güneş Karabulut Kurt, "İşbirlikli NOMA Ağlarında Saklı İletim", 28. Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı (SİU 2020).
Yayınlanmış Çalışmalar:
  • Mehmet Özgün Demir, Güneş Karabulut Kurt, Guido Dartmann, Ali Emre Pusane, "Using Perfect Codes in Relay Aided Networks: A Security Analysis", 2019 International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications (WiMob), Barcelona, Spain, 2019.
  • Mehmet Özgün Demir, Güneş Karabulut Kurt, Guido Dartmann, Ali Emre Pusane, "Utility-Privacy Trade-off in Communication Systems", Big Data Analytics in Cyber-Physical Systems (Elsevier), 2018.
  • Güneş Karabulut Kurt, Yalda Khosroshahi, Enver Ozdemir, Nasim Tavakkoli, Ozan Alp Topal, "A Hybrid Key Generation and a Verification Scheme", IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 16, no. 1, pp. 703-714, Ocak 2020.
  • Ozan Alp Topal, Mehmet Özgün Demir, Guido Dartmann, Anke Schmeink, Gerd Ascheid, Ali Emre Pusane, Güneş Karabulut Kurt, "Physical Layer Spoofing Against Eavesdropping Attacks", Mediterranean Conference on Embedded Computing (MECO 2019).
  • Yılmaz Uğur Özcan, Güneş Karabulut Kurt, "Filtreleme Tabanlı Fiziksel Katman Güvenlik Sistemi", Elektrik, Elektronik ve Biyomedikal Mühendisliği Konferansı, (ELECO), 2018.
  • Semiha Tedik Başaran, Güneş Karabulut Kurt, Gülay Öke Günel, Anke Schmeink, Gerd Ascheid, Guido Dartmann, "A Joint Optimization Scheme for Artificial Noise and Transmit Filter for Half and Full Duplex Wireless Cyber Physical Systems", IEEE Wireless Communications Letters, 2018.
  • Ozan Alp Topal, Zekai Liang, Gerd Ascheid, Guido Dartmann, Gunes Karabulut Kurt, "Using of Wavelets for Secret Key Generation: A Measurement Based Study", 26. Telecommunications Forum (TELFOR), 2018.
  • Mehmet Özgün Demir, Güneş Karabulut Kurt, Guido Dartmann, Gerd Ascheid, Ali Emre Pusane , "Security Analysis of Forward Error Correction Codes in Relay Aided Networks", Proc. Global Information Infrastructure and Networking Symposium, Thessaloniki, Greece, October 2018.
  • Ali Yılmaz Yıldırım, Güneş Karabulut Kurt , "Filtre Seçimi Tabanlı Fiziksel Katman Güvenlik Sistemi", 26. IEEE Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı (SIU), 2018.
  • Mehmet Özgün Demir, Güneş Karabulut Kurt, Guido Dartmann, Gerd Ascheid, Ali Emre Pusane, "Röle Destekli Kablosuz Ağlarda Hamming Kodların Güvenlik Analizi", 26. IEEE Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı (SIU), 2018.
  • Kimon Çokona, Semiha Tedik Başaran, Emre Durmaz, Ezgi Oral, Gerd Ascheid, Guido Dartmann, Güneş Karabulut Kurt, "Sönümlemeli Kanalın Çok Etmenli Sistemlerde Konsensüse Ulaşmaya Etkisi", 26. IEEE Sinyal İşleme ve İletişim Uygulamaları Kurultayı (SIU), 2018.
  • Özge Cepheli, Guido Dartmann, Güneş Karabulut Kurt, Gerd Ascheid, "A Joint Optimization Scheme for Artificial Noise and Transmit Filter for Half and Full Duplex Wireless Cyber Physical Systems", IEEE Transactions on Sustainable Computing, 2018, July.

PROJE EKİBİ

İstanbul Teknik Üniversitesi
Prof. Dr. Guneş Karabulut Kurt
Ozan Alp Topal (Doktora öğrencisi)

Boğaziçi Üniversitesi
Doç. Dr. Ali Emre Pusane
Mehmet Özgün Demir (Doktora öğrencisi)

ICE, RWTH Aachen University
Prof. Dr.-Ing. Guido Dartmann
Zekai Liang (Doktora öğrencisi)