امنیت اینترنت اشیا با بلاک‌چین

واحد امنیت سایبربان؛ در ۲۱ اکتبر سال ۲۰۱۶ بدافزار جدیدی به نام بات نت میرای (Mirai Botnet) را معرفی کرد. بات نت میرای بخش عظیمی از اینترنت را با استفاده از حملهٔ اختلال سرویس توزیع شده (DDoS) در شرکت دائن ۱(Dyn) از دسترس خارج و باعث کند شدن آن شد.گاردین، توییتر، نتفلیکس، ردیت، سی.اِن. اِن و بسیاری دیگر از شرکت‌ها در سراسر اروپا و آمریکا تحت تأثیر این حمله قرار گرفته و عملکرد آن‌ها با مشکل مواجه شد. در این مقاله در مورد امنیت اینترنت اشیا با بلاک‌چین با شما صحبت خواهیم کرد.

ایمن در مقابل حملات با امنیت اشیا با بلاک چین

از نظر بسیاری از کارشناسان بدافزار بات نت میرای بسیار خاص است؛ زیرا تا حد زیادی از ابزارهای مجهز به اینترنت اشیا مانند دوربین‌ها، سنسورها و دستگاه‌های ضبط تصویری دیجیتالی برای انجام حملات خود استفاده می‌کند. ازآنجایی‌که امروزه فناوری اینترنت اشیا رو به گسترش است و ابزارهای بسیاری برای انتخاب وجود دارند، حملهٔ انجام شده در سطحی بسیار بزرگ‌تر نسبت به نمونه‌های قبلی صورت گرفت. شرکت دائن تعداد ابزارهای حاضر در این حمله را ۱۰۰ هزار عدد تخمین زده است و قدرت آن را ۱٫۲ ترا بابیت در ثانیه برآورد می‌کند. کارشناسان این شرکت توضیح دادند توان حملهٔ انجام شده تقریباً ۲ برابر نمونه‌های مشابه بوده است.

محققان بیان کردند، محافظت از یک هدف مشخص در برابر ارتشی از مهاجم‌ها بسیار سخت است. بنابراین باید هدف مورد نظر را تقسیم و کنترل آن را به دست گرفت. اگر چندین هدف برای نفوذ وجود داشته باشد، مهاجم نیز مجبور می‌شود توان حملهٔ خود را تقسیم کند و در نتیجه قدرت هر کدام از بخش‌های آن نسبت به حالت اصلی کاهش پیدا می‌کند. به همین منظور استفاده از فناوری‌های توزیع شده توافقی ۲ (Distributed consensus technology) بهتر از یک سرور مرکزی است. با به کارگیری این روش مهاجم احتمالی دیگر نمی‌تواند به یک سرور واحد حمله کند و برای موفقیت باید یک‌سوم شبکهٔ ایجاد شده را مورد هدف قرار دهد.

الگوریتم های توزیع شده

الگوریتم‌های توزیع شده توافقی (Distributed consensus algorithms) مانند بلاک چین ۳ (Blockchain) و هشگراف ۴ (Hashgraph)، این امکان را فراهم می‌سازند بدون آن‌که به‌طرف سوم معتبری نیاز باشد، افراد به طور امن در اینترنت با یکدیگر ارتباط بر قرار کنند. به عبارت دیگر، این امر، توسعهٔ اپلیکیشن‌های هدفمند مشارکتی که بدون نیاز به یک سرور مرکزی، اجرا می‌شوند را فراهم می‌سازد. در نتیجه هر یک از اعضای جامعه یک کپی محلی از برنامه را اجرا می‌کنند. الگوریتم توافقی از انعکاس تمام تغییرات انجام شده توسط همهٔ اعضا اطمینان حاصل کرده و بررسی می‌کند تا تقلبی صورت نگرفته باشد.

فناوری های توزیع شده توافقی

کارشناسان اعلام کردند تاکنون دو دسته از فناوری‌های توافقی قابل انتخاب هستند:

۱) شبکه‌های عمومی مانند بیت کوین و اتریو ۵ (Ethereum) که به شدت ضعیف و ناکارآمد هستند که به یک «اثبات کار ۶» (Proof of Work) نیاز دارند.

۲) راه‌کارهای خصوصی مانند هایپرلجرفابریک ۷ (Hyperledger fabric) و عدم اثبات کاری (non-Proof of Work) بیت کوین و اتریوم که در آن‌ها، نودها به نوبت یک بلوک از معاملات را منتشر می‌کنند.

شبکه‌های عمومی از امنیت بالاتری برخوردار هستند؛ اما دارای عملکرد ضعیف و زمان تأخیر بالا می‌باشند. این زمان تأخیر باعث می‌شود اعضای جامعه زمان زیادی را برای انجام توافق‌های انتقال داده صرف کنند. این مسئله تعداد برنامه‌هایی را که می‌توانند از فناوری‌های یاد شده استفاده کنند را بسیار محدود می‌کند. به عنوان مثال بلاک چین بیت‌کوین تنها می‌تواند ۷ تراکنش را در ثانیه انجام دهد و همین موضوع باعث می‌شود تا جامعهٔ مرتبط با آن به زمانی حدود یک ساعت برای انجام توافق‌ها نیاز داشته باشد. در حال حاضر برنامه‌هایی وجود ندارند که بتوانند با پایگاه داده‌ای که چنین عملکرد ضعیفی دارد کار کنند.

با توجه به موضوع بیان شده بعضی از کاربران تصمیم گرفته‌اند نیازهای امنیتی خود را با استفاده از الگوریتم‌های توزیع‌شدهٔ توافقی برطرف سازند و آن را به شبکه‌های خصوصی و قابل‌اعتماد محدود نمایند. این تصمیم باعث شد عملکرد شبکه بهبود پیدا کند و به‌جای ۷ تراکنش، صدها یا هزاران معامله در ثانیه انجام گیرد؛ اما این روش باعث کاهش امنیت شد و اگر یکی از طرفین معامله توسط مهاجمی، موردحمله قرار بگیرد، تمامی جریان داده‌ها و تراکنش‌ها با خطر اختلال (حملات اختلال سرویس- DoS و DDoS) مواجه خواهد شد.

نسل جدید فناوری توزیع شدهٔ توافقی

نسل جدید فناوری توزیع شدهٔ توافقی یک دسته‌بندی سوم برای گزینش ارائه می‌کند: الگوریتم‌هایی که امنیت و عملکرد بالا را به کاربران خود عرضه می‌کنند. ترکیب این دو ویژگی، به بسیاری از برنامه‌های کاربردی امکان مقابله با حملات اختلال سرور توزیع شده را حتی اگر در بستر اینترنت اشیا در حال انجام باشند را فراهم می‌سازد.
کارشناسان فناوری برای نمونه به بازی رایانه‌ای «جهان وارکرفت» (World of Warcraft) اشاره نمودند. این بازی در سبک نقش‌آفرینی چندنفرهٔ آنلاین کلان ۸(MMORPG) است و از سرور مرکزی برای اطمینان از عملکرد درست بازی و جلوگیری از تقلب بازیکنان استفاده می‌کند. یک حملهٔ اختلال سرویس توزیع شده به سرور بازی را برای همهٔ بازیکنان از دسترس خارج ساخته و روند انجام آن را با مشکل مواجه می‌سازد. این سامانه به‌سادگی می‌تواند توسط یک مهاجم داخلی یا یک هکر از راه دور مورد حمله قرار گیرد.

نسخهٔ توزیع شده این بازی می‌تواند یک لایهٔ امنیتی مناسب را در برابر حملات یادشده قرار دهد. در وارکرفت توزیع شده هر بازیکن یک گرهٔ شبکه است و فناوری توافقی نیز از انجام تقلب در جهان بازی جلوگیری می‌نماید و از عملکرد آن اطمینان حاصل می‌کند. در چنین سیستمی ممکن است حمله‌ای رخ دهد که دسترسی یک یا چند بازیکن را از بازی بگیرد؛ اما دیگر بخش‌های شبکه سالم مانده و می‌توانند به بازی خود ادامه دهند.

بلاک چین بیت‌کوین نسل جدید توزیع توافقی را به وجود می‌آورد. این فناوری ترکیبی از کارایی و امنیت را به کاربران خود ارائه می‌دهد و در برابر اختلال سرویس توزیع شده ایمن است و شما می توانید امنیت اینترنت اشیا با بلاک‌چین را در سیستم های خود داشته باشید.
___________________________
۱- این شرکت بخش عظیمی از زیرساخت‌های اینترنت و سامانه‌های دامنه‌های اینترنت را در اختیار دارد.

۲- توزیع شده توافقی یک مسئلهٔ اساسی در سامانه‌های توزیع شدهٔ مقاوم در برابر خطا می‌باشد. این فناوری شامل چندین سرور مختلف که روی یک ارزش مشخص با یکدیگر توافق می‌کنند و زمانی که در مورد آن ارزش گفت‌وگو می‌شود، تصمیم نهایی اعلام می‌گردد. الگوریتم‌های توافق نیز از ارزش‌های تصویب شده استفاده می‌نمایند.

۳- فناوری بلاک چین به‌عنوان زیرساختی برای پول اینترنتی، بیت کوین، شناخته‌شده است و راه امنی برای پیگیری دارایی‌ها برای شرکت‌های ارائه‌دهنده خدمات مالی به حساب می‌آید. از طرفی برای محافظت از داده‌های تراکنش‌ها، قوانین کپی‌رایت و بسیاری موارد دیگر از آن بهره گرفته می‌شود.

۴- یک ساختار دادهٔ توزیع‌شده که فهرستی در حال رشد از داده‌ها در حجم عظیمی از شبکهٔ همتا به همتا است (Peer to Peer) است هشگراف نام دارد.

۵- اتریوم یک سامانهٔ متن باز، عمومی و بر پایهٔ فناوری محاسباتی توزیع شدهٔ بلاک چین در بستری توافقی هوشمند و قابل‌برنامه‌ریزی می‌باشد.

۶- اثبات کار یا پروتکل، اقدامی اقتصادی برای جلوگیری از حملات اختلال سرویس (DoS) و سایر موارد نقض خدمات مانند هرزنامه‌ها می‌باشد.

۷- یکی از روش‌های پیاده‌سازی بلاک چین هایپرلجرفابریک است.

۸- نقش‌آفرینی چندنفرهٔ آنلاین کلان (Massively multiplayer online role-playing game)، یکی از سبک‌های بازی‌های ویدئویی است که امکان انجام بازی‌ها را در محیطی بسیار بزرگ و دارای جامعهٔ انسانی گسترده فراهم می‌سازد.