Atlas: Enabling Cross-Vendor Authentication for IoT
أطلس (Atlas) هو إطار عمل يتيح مصادقة مباشرة بين الأجهزة من مختلف الشركات المصنعة، وذلك عبر توسيع بنية شهادات X.509 القائمة على بروتوكول ACME الخاص بالويب لتشمل أجهزة إنترنت الأشياء، مما يؤدي إلى تقليل زمن الاستجابة وإزالة الاعتماد على الوسائط السحابية.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
تخيل أنك تعيش في "مدينة ذكية" حيث كل شيء متصل ببعضه البعض: مصابيح الإضاءة الذكية، سيارتك، أعمدة الإنارة في الشوارع، وحتى صفارات الإنذار في المدينة.
حالياً، تعمل هذه الأجهزة مثل أشخاص يعيشون في ممالك محصنة. مصباح "فيليبس" الخاص بك يتحدث "لغة فيليبس" فقط، وسيارة "تسلا" الخاصة بك تتحدث "لغة تسلا" فقط. إذا أردت من سيارتك أن تخبر مصباحك أن يضيء عند دخولك إلى الممر، فلا يمكنهما التحدث مع بعضهما البعض ببساطة. بدلاً من ذلك، يتعين عليهما إرسال رسالة إلى "ملوكهما" المعنيين (خوادم السحابة التابعة للشركة) في أرض بعيدة. يقرأ الملك الرسالة ثم يرسل رسولاً إلى الجهاز الآخر.
المشكلة: عنق زجاجة "الرسول"
هذه الطريقة التي تعتمد على "السحابة أولاً" تسبب ثلاث مشالو كبرى:
- البطء: إرسال الرسائل ذهاباً وإياباً إلى ملك بعيد يستغرق وقتاً. إذا كانت سيارة ذاتية القيادة بحاجة للتحدث مع إشارة مرور الآن، فإن انتظار رسول السحابة قد يكون أمراً خطيراً.
- عدم الموثوقية: إذا فقدت قلعة الملك الاتصال بالإنترنت، تصبح الأجهزة "صماء وبكماء" تجاه بعضها البعض، حتى لو كانت تجلس بجانب بعضها تماماً.
- انعدام الأمان: لجعل هذا الأمر يعمل، غالباً ما تستخدم الشركات "تصاريح مرور رقمية VIP" (رموز مميزة/Tokens)، والتي إذا سُرقت، تمنح اللص وصولاً دائماً إلى منزلك.
الحل: "أطلس" (نظام جواز السفر العالمي)
ابتكر الباحثون في جامعة ستوني بروك نظام "أطلس" (Atlas). بدلاً من جعل الأجهزة تتحدث إلى "الملوك" في السحابة، يمنح "أطلس" كل جهاز جواز سفر عالمي (شهادة X.509) يعترف بها الجميع.
إليك كيف يعمل هذا التشبيه:
1. جواز السفر (الهوية)
بدلاً من أن يقول الجهاز: "أنا مصباح فيليبس"، فإنه يبرز جواز سفر يقول: "أنا الجهاز رقم 123، وأنا معترف بي رسمياً من قبل مكتب جوازات السفر العالمي". ولأن هذا الجواز يتبع نفس القواعد المستخدمة لتأمين الإنترنت بأكمله (Web PKI)، يمكن لسيارة "تسلا" أن تنظر إلى مصباح "فيليبس"، وتتحقق من جواز سفره، وتعرف فوراً: "نعم، هذا جهاز حقيقي وموثوق".
2. مكتب جوازات السفر الآلي (ACME)
في الأيام الخوالي، كان الحصول على جواز سفر كابوساً من الأوراق والبيروقراطية. يستخدم "أطلس" نظاماً يسمى ACME (وهو يشبه كشكاً آلياً لإصدار جوازات السفر). يقوم مصنع الجهاز بإعداد هذا الكشك في سحابته الخاصة. وعندما يتم صنع جهاز جديد، يقوم الكشك تلقائياً بطباعة جواز سفره وتسليمه للجهاز. لا يتطلب الأمر أي تدخل بشري، ويحدث ذلك في ثوانٍ.
3. التحدث وجهاً لوجه (التواصل المباشر بين الأجهزة D2D)
لأن الأجهزة الآن تمتلك جوازات سفر يثق بها الجميع، فهي لا تحتاج لإرسال رسائل إلى "الملوك" بعد الآن. يمكنها الوقوف في منتصف الشارع والتحدث مباشرة مع بعضها البعض (من جهاز إلى جهاز).
- السيارة إلى الإشارة: "مهلاً، أنا قادمة، اجعلي الضوء أخضر!"
- الإشارة: (تتحقق من جواز سفر السيارة) "يبدو جيداً! الضوء الأخضر لكِ."
يحدث هذا فوراً، دون الحاجة أبداً للتحقق من خادم بعيد.
لماذا يهم هذا الأمر؟
اختبر الباحثون هذا النظام على أجهزة حقيقية (مثل الرقائق الدقيقة الصغيرة وأجهزة راسبيري باي) ووجدوا أن:
- إنه سريع للغاية: لا يضيف أي تأخير تقريباً إلى المحادثة.
- إنه خفيف الوزن: حتى الأجهزة الصغيرة ذات الطاقة المنخفضة يمكنها حمل وعرض هذه "الجوازات" دون أن تنفد بطاريتها أو تشعر بـ "التعب" (زيادة الحمل على المعالج).
- إنه قابل للتوسع: يعمل بنفس الكفاءة سواء لمنزل ذكي واحد أو لمدينة ضخمة تضم آلاف المركبات المتحركة.
باخت-القول: يحول "أطلس" "الممالك المحصنة" لإنترنت الأشياء إلى "حي عالمي"، حيث يمكن للأجهزة تقديم نفسها، والتحقق من هويتها، والعمل معاً فوراً وبأمان.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.