معماری امنیتی برای اینترنت اشیا: تحلیل و بهبود مدل سه‌لایۀ ابر اینترنت اشیا

نویسندگان

1 استاد، گروه مدیریت صنعتی، دانشکدۀ مدیریت و حسابداری، دانشگاه علامه طباطبائی، تهران، ایران

2 دانشیار، گروه مدیریت صنعتی، دانشکدۀ مدیریت، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

3 استادیار، گروه مدیریت صنعتی، واحد تهران مرکزی، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

4 دانشجوی دکتری، گروه مدیریت فناوری اطلاعات، واحد علوم و تحقیقات، دانشگاه آزاد اسلامی، تهران، ایران

doi
10.22034/aimj.2025.512942.1631
چکیده

با گسترش تعداد دستگاه‌های هوش‌مند و برنامه‌های مرتبط، حجم چشمگیری داده تولید می‌شود که در خودکارسازی فعالیت‌های روزمره نقش مهمی ایفا می‌کند. این کلان‌داده‌ها به پردازش سریع، ذخیره‌سازی ایمن و انتقال مطمئن از طریق کانال‌های امن نیاز دارند تا از تهدیدها و حمله‌های مخرب محافظت شوند. حفاظت از حریم خصوصی، همواره یکی از چالش‌های اصلی فضای مجازی بوده و با ظهور اینترنت اشیا (IoT) این چالش ابعاد گسترده‌تری یافته است. در این مقاله، یک مدل ارزیابی مبتنی بر معماری سه‌لایۀ اینترنت اشیا، شامل لایه‌های ادراک، انتقال و کاربرد ارائه شده است. برای هر لایه، شاخص‌های عملکردی خاصی تعریف و به‌کار گرفته شده است. به‌منظور ارزیابی عملکرد سیستم، نظرهای خبرگان جمع‌آوری شد و با استفاده از روش تصمیم‌گیری تاپسیس فازی، اولویت‌بندی شاخص‌ها صورت گرفت. همچنین، مدل‌های امنیتی نظیر رمزنگاری سبک‌وزن سایمون و احراز هویت متقابل، به‌صورت جداگانه به هر لایه افزوده و تأثیر هر یک بر عملکرد کلی سیستم تحلیل شد. برای پیاده‌سازی این الگوریتم‌ها، از میکروکنترلرSTM32F4  با پردازندۀARM Cortex-M4  که توانایی پردازشی مناسب و قابلیت اندازه‌گیری دقیق شاخص‌های امنیتی و عملکردی را فراهم می‌سازد، استفاده شد. نتایج نهایی نشان می‌دهد که مدل پیشنهادی به بهبود سطح امنیت و کاهش آسیب‌پذیری در برابر حمله‌های سایبری منجر می‌شود.