Kanal Durum Bilgisi Kullanarak IoT Cihazlarında Fiziksel Değişikliklerin Saptanması

Özet: Son zamanlarda Internet of Things’in (IoT) kritik uygulamalardaki kullanımı artmaktadır ve IoT’nin güvenliğinin sağlanması önemli konulardan biri hale gelmektedir. Güvenlik ile ilgili diğer sorunların yanı sıra IoT cihazlarındaki fiziksel değişikliklerin tespit edilmesi de önemlidir. Birçok IoT cihazı iletişim için WiFi kullanmaktadır ve bu Kanal Durum Bilgisi (Channel State Information - CSI) kullanarak değişiklik tespitini mümkün hale getirmektedir. Her bir 802.11n WiFi paketi alıcı tarafında kablosuz kanalının, vericinin ve alıcının sinyal üzerindeki etkisininin tahmin edilmesine yarayan bir bilgiye sahiptir. Bu tahminin sonucu - yani CSI - bir alıcı tarafından gönderilen bilginin çıkarılması için kullanılmaktadır. CSI bilgisi haberleşme ortamına ve vericinin donanımına bağlıdır, ve haberleşmenin kalitesini arttırmanın yanı sıra güvenlik amacı ile de kullanılabilir. Bir saldırgan eğer bir vericide fiziksel bir değişiklik yaparsa bu durum alıcıda ölçülen CSI bilgisinde farkedilebilir. Fakat CSI bilgisi sadece fiziksel değişiklilerden etkilenmez, haberleşme ortamındaki insanların hareketinden de etkilenir. Bu çalışmada gerçek fiziksel değişikliklerle haberleşme ortamındaki değişiklikleri ayırt edebilmek için bir iletimin CSI bilgilerinin birden fazla alıcıda analiz edilmesi önerilmektedir. Haberleşme ortamında hareket eden bir kişinin alıcı ve vericiler arasındaki bütün bağlantılar yerine birkaçını etkilemesi tahmin edilmektedir. Fakat vericideki gerçek bir fiziksel değişikliğin etkisi tüm bağlantılarda gözlenecektir. Bu çalışmada fiziksel değişiklik tespitinin yeterliliği gerçek ortamda analiz edilmiştir. Yaptığımız testlerde hareketli bir ofis ortamında bir WiFi cihazındaki fiziksel değişikliklerin %53 oranında hiç yanlış alarm oluşturmadan tespit edildiği gözlemlenmiştir.

İbrahim Ethem Bağcı Kimdir?

Dr. İ. Ethem Bağcı lisans ve yüksek lisans derecelerini sırasıyla 2008 ve 2011 yıllarında TOBB ETÜ Bilgisayar Mühendisliği bölümünden almıştır. Doktora eğitimini ise 2016 yılında İngiltere’de Lancaster Üniversitesi’nin Bilgisayar Mühendisliği bölümünde kablosuz algılayıcı ağlarının güvenliği üzerinde tamamlamıştır. Şu an yine Lancaster Üniversitesi’nde doktora sonrası araştırmalarını yürütmektedir. Lisans ve yüksek lisans dönemlerinde kablosuz algılayıcı ağların yaşam sürelerinin optimizasyonunu çeşitli problemler üzerinde ele alan Dr. Bağcı, doktora eğitimi süresince kablosuz algılayıcı ağlardaki güvenlik protokollerinin performanslarının arttırılması, donanım özelliklerini kullanarak algılayıcı cihazlarının tanımlanması, fiziksel katman bilgilerini kullanarak WiFi cihazlarındaki fiziksel değişiklerin saptanması, çevresel faktörleri modelleyerek daha güvenilir kablosuz algılayıcı ağ uygulamalarının geliştirilmesi, ve kuantum mekanikleri kullanarak etkili kimlik doğrulama metodlarının geliştirilmesi konularında çalışmıştır. Şu an üzerinde çalıştığı konular ise programlanabilir ağların (SDN, NFV) güvenliği üzerinedir. İlgi alanları arasında Güvenlik ve Mahremiyet, Kablosuz İletişim, Nesnelerin İnterneti ve Programlanabilir Ağlar bulunmaktadır.