از آنجا که وسایل نقلیه به طور فزاینده ای از طریق اینترنت اشیا (IoT) متصل می شوند، اطمینان از ارتباطات امن بین آنها به عنوان یک چالش حیاتی ظهور کرده است. ارتباطات خودرو به ماشین ها را قادر می سازد تا داده های زمان واقعی را در مورد سرعت، مکان، شرایط جاده و خطرات قریب الوقوع، بهبود ایمنی و بهره وری ترافیک، با این حال این اتصال همچنین آسیب پذیری های جدی، از جمله داده ها، دستکاری و فن آوری امنیتی را بررسی می کند، و دسترسی غیر متمرکز، و دسترسی به این روش های امنیتی و یا سیستم های امنیتی غیر قابل تغییر ناپذیر، و یا سیستم های امنیتی، و Vmut، ارائه می دهد.

اصول ارتباطات وسایل نقلیه به-Vehicle

ارتباطات V2V به ارتباطات کوتاه مدت اختصاصی (DSRC) یا وسایل نقلیه سلولی به همه چیز (C-V2X) متکی است تا پیام های استاندارد مانند پیام های ایمنی پایه (BSM) را در فرکانس های تا 10 هرتز، این پیام ها حاوی داده های حیاتی مانند موقعیت، سرعت، و وضعیت ترمز با پردازش این پخش، وسایل نقلیه می توانند شدت بالقوه را تشخیص دهند، با این حال، سیستم های ایمنی واقعی را کاهش می دهد.

تهدیدات امنیت سایبری در شبکه های V2V

شبکه های V2V با طیفی از تهدیدات سایبری مواجه هستند که هم امنیت و هم اعتماد را تضعیف می کنند.حمله کنندگان می توانند پیام های دروغین (تپویینگ)، پیام های قانونی را در حمل و نقل (تampering)، تغییر دهند یا شبکه را با داده های زباله (معماری) گسترش دهند، همچنین ممکن است حملات جعلی را انجام دهند – ضبط و پیام های قانونی را برای گیج کردن وسایل نقلیه، یک کلید آسیب پذیر یا هشدار های امنیتی آسیب پذیر (به خطر انداختن یک پیام های امنیتی).

چگونه بلاک چین این تهدیدات را می پذیرد

بلاک چین به این آسیب پذیری ها با تمرکز بر تمام گره های شرکت کننده می پردازد، به جای تکیه بر یک اقتدار واحد برای اعتباربخشی به معاملات، هر پیام (یا یک دسته از پیام ها) به عنوان یک بلوک ثبت شده است که باید توسط یک مکانیسم اجماع تأیید شود، این ساختار باعث می شود که به طور محاسباتی برای یک مهاجم برای تغییر سوابق گذشته بدون کنترل اکثریت از قدرت محاسباتی شبکه (تحقیق) اطلاعات توزیع شده و یا حتی داده های پیام های جعلی را تأیید کند.

اجزای فنی کلیدی بلاک چین برای V2V

غیرمتمرکز سازی و Consensus

غیرمتمرکز کردن نقاط تک شکست را از بین می برد.در یک بلاک چین V2V، هر وسیله نقلیه می تواند به عنوان یک گره عمل کند، حفظ یک کپی از کل صفحه، الگوریتم های Consensus باید برای برنامه های ایمنی بالا، محیط کم اهمیت از شبکه های بیضه (PBFT) بهینه سازی شوند و اثبات شده (DPS) را به طور معمول برای استفاده از انرژی برای آنها تأیید می کنند.

دانلود زیرنویس فارسی فیلم Immutable Ledger

هنگامی که یک بلوک پیام به زنجیره ارسال می شود، نمی تواند بدون بازآفرینی قابل مشاهده از بلوک های بعدی تغییر یا حذف شود، این تضمین های تغییرناپذیر که تاریخ رویداد - مانند موقعیت گزارش شده یک وسیله نقلیه در یک زمان معین - به طور دائمی ثبت و قابل تایید هستند.در دادرسی یا بازسازی تصادف، سوابق بلاک چین می تواند به عنوان شواهد معتبر عمل کند.

قراردادهای هوشمند

قراردادهای هوشمند پروتکل های امنیتی و اعتبار داده ها را بدون دخالت انسان خودکار می کنند، به عنوان مثال، یک قرارداد هوشمند می تواند آستانه را برای سرعت قابل قبول یا تغییرات مکان تعریف کند؛ اگر پیامی دریافت شده از این آستانه ها تجاوز کند (به عنوان مثال، یک جهش ناگهانی ۱۰۰ کیلومتر / ساعت در سرعت)، پرچم های قرارداد آن را به عنوان مشکوک و تأیید یا رد کردن، همچنین مجازات های خودکار یا به دست آوردن وسایل نقلیه که به طور مداوم اطلاعات را در رفتار صادقانه پخش می کنند، تسهیل می کند.

چالش های اجرایی و راه حل های نوظهور

عدم صلاحیت و مقیاس پذیری

وسایل نقلیه با سرعت بالا سفر می کنند و بسیاری از برنامه های ایمنی نیاز به تاخیر پیام زیر-100 میلی ثانیه ای دارند، شبکه های بلاک چین سنتی (به عنوان مثال، بیت کوین) بلوک ها را هر 10 دقیقه تأیید می کنند - به وضوح برای V2V مناسب نیست، با این حال، پروتکل های بلاکچین سبک، مانند IOTA Tangle یا دستور یک گراف چرخه (DAG)، ارائه می دهند صفر-fee، تایید شده با استفاده از بلاک های تأخیر بالا و همچنین امکان استفاده از کانال های تأخیر در هنگام استفاده از پیام های پایین را فراهم می کند.

بهره وری انرژی

بلاک چین های اثبات کار مقدار زیادی انرژی مصرف می کنند که برای وسایل نقلیه برقی آموزش دیده باتری غیر عملی است. خوشبختانه مکانیسم های اجماع انرژی کارآمد مانند اثبات مصرف، اثبات مجوز از مجوز، یا پروتکل های مبتنی بر شهرت برای V2V طراحی شده اند. علاوه بر این، گره های محاسباتی لبه (واحدهای فرعی) می توانند اعتبار را از طریق وسایل نقلیه، کاهش انرژی و بار پردازش شخصی انجام دهند.

روش های هیبریدی

بسیاری از محققان از مدل های هیبریدی که بلاک چین را با روش های رمزنگاری معمولی ترکیب می کنند، حمایت می کنند، به عنوان مثال، یک وسیله نقلیه می تواند پیام های خود را با استفاده از PKI برای احراز هویت فوری امضا کند، در حالی که به طور دوره ای یک دسته از پیام های امضا شده را به یک بلوک بلاکچین برای حسابرسی و شواهد دستکاری ارسال می کند.این رویکرد تعادل اعتبار پایین با تضمین های امنیتی طولانی مدت عدم تغییر قابلیت استفاده از استانداردهای اتصال اروپا (SI) است که با لایه های یکپارچه شده است.

آینده چشم انداز و ادغام با 5G و Edge Computing

از آنجایی که تکنولوژی بلاک چین بالغ می شود، انتظار می رود که کاربرد آن در سیستم های V2V گسترده تر شود (در مجموع، ترکیب ارتباطات فوق العاده قابل اعتماد 5G (URLLC) و محاسبات لایه بلوکی، زیرساخت های لازم برای اجماع بلاک چین در زمان واقعی را در سمت جاده ها افزایش می دهد.(FIST) گره های لبه موبایل می توانند پردازش و بلوک های بلافاصله اعتبار را برای وسایل نقلیه پوشش دهند.

رانندگی خودکار و مدیریت ناوگان به ویژه از امنیت مبتنی بر بلاک چین V2V بهره مند خواهد شد، خودروهای خودران که به طور انحصاری بر سنسور و داده های همتا تکیه می کنند می توانند به یک استاندارد بالاتر اعتماد سپرده شوند، زمانی که هر نقطه داده بر یک زنجیره غیر قابل تغییر قرار می گیرد.

نتیجه گیری

اتصال V2V اختیاری نیست - پیش نیاز برای استقرار ایمن وسایل نقلیه متصل و خودکار است. blockchain یک معماری قانع کننده برای پاسخگویی به الزامات امنیتی مقاومت دستکاری، شفافیت و غیرمتمرکز سازی است.[۳] اگرچه چالش هایی مانند تأخیر و مصرف انرژی همچنان ادامه دارد، تحقیقات مداوم در مورد توافق سبک، طرح های هیبریدی و ادغام با ۵G / محاسبات پیشرفته به سرعت شکاف کلی خودرو را بسته است.