Nesnelerin İnterneti (IoT) ağı, sensörler ve yazılımlar kullanarak verileri kaydeden ve paylaşan cihazların ağı olarak her geçen gün genişliyor. Bu genişleme ile birlikte araştırma alanlarında ve günlük yaşamın farklı yönlerinde akıllı teknolojilerin uygulanma olasılıkları da artıyor. Özellikle Tarım Nesnelerin İnterneti (Ag-IoT), son yıllarda hızla büyüyerek Nebraska ve ötesindeki çiftçilere yeni yenilikler ve iyileştirmeler sunuyor.
Ancak Ag-IoT alanının hızla büyümesi ve yeni cihazların yayılması, güvenlik risklerini gündeme getirerek bu cihazlar ve verilerin savunmasız kalmasına neden oluyor. Nebraska-Lincoln Üniversitesi Bilgisayar Bilimleri Okulu’ndan Yardımcı Doçent Nirnimesh Ghose, bu soruna çözüm bulmayı amaçlıyor. Ghose, Ulusal Bilim Vakfı’nın Güvenli ve Güvenilir Siber Uzay programından ve Araştırmayı Teşvik Etme Programı’ndan (EPSCoR) aldığı 582.987 dolarlık hibe ile modern bir tarım ortamında akıllı, ölçeklenebilir ve güvenli kablosuz operasyonlar sağlamak için çözümler geliştirecek.
Ghose, Bilgisayar Bilimleri Okulu’ndan Mehmet Can Vuran ve Biyolojik Sistemler Mühendisliği profesörü Yufeng Ge ile birlikte çalışacak.
Ag-IoT ve Güvenlik Endişeleri
Akıllı ve hassas tarım uygulamalarıyla uğraşan çiftçiler için Ag-IoT, verimlilik, kârlılık, çevresel sürdürülebilirlik ve yüksek verimi garanti ederek arz-talep açığını kapatma gibi birçok avantaj sunuyor. Ancak mevcut güvenlik çözümlerinin çoğu, bu sistemlerde gerekli düzeyde ölçeklenemiyor ve çalışamıyor. Ayrıca, gizlilik ve güvenlik önlemlerinin eksikliği de birçok riski beraberinde getiriyor.
Ghose, “Ag-IoT alanı ilginç çünkü henüz çok fazla keşfedilmedi ve güvenliği de pek araştırılmadı. Birçok kablosuz cihaz veri toplamak için kullanılıyor, ancak veriler güvenli değilse, birileri ağın içine kötü niyetli veri enjekte edebilir,” dedi.
Çiftçiler, akıllı teknolojiyi kullanarak çeşitli görevleri otomatikleştiriyor ya da tarım faaliyetlerine rehberlik etmek için veri topluyor. Örneğin, toprağın nem ve besin seviyelerini ölçen kablosuz sensörler kullanarak sulama ve gübreleme operasyonlarını ayarlayabiliyorlar. Ancak, güvenliği sağlanmamış bir ağda veriler tehlikeye girerse, bu durum sel ya da ürün kaybı gibi felaket sonuçlara yol açabilir.
Yeni Güvenlik Tekniği: Toprak Destekli Doğrulama
Bu riski azaltmak amacıyla Ghose ve ekibi, Ag-IoT için Kimlik Doğrulama ve Mesaj Bütünlüğü Doğrulama amacıyla Toprak Destekli Cihaz Güven Doğrulaması (Soil-Assisted Things Trust Verification) adlı yeni bir teknik geliştirecek. Bu teknik, eşzamanlı iletimler arasındaki parazit sorunlarını çözerek çiftlik sahasında bulunan tüm cihazları, konum tabanlı, sıfır etkileşimli bir protokolle doğrulayacak. Sistem, gelen mesajları hızla doğrulayacak, kablosuz düğümleri sinyallerine göre kimlik doğrulamasına tabi tutacak ve benzersiz toprak sinyal profilleriyle doğruluklarını belirleyecek.
Bu son teknoloji teknik ayrıca ağın manuel değil, otomatik olarak güvenli hale getirilmesini sağlayarak ek doğrulama adımlarını ortadan kaldıracak. Ghose, “Mevcut çözümleri düşünürsek, cihazı bağlamak için manuel olarak şifre girmeniz gerekiyor. Bu teknikle, çiftlik sınırları içindeki tüm cihazları hızla bağlayabiliriz ve manuel etkileşimle elde edilen güvenlik seviyesini aynı şekilde sağlayabiliriz,” diye açıkladı.
Test ve Uygulama
Ghose ve ekibi, önerilen güvenlik önlemlerini test etmek için Vuran’ın Mead yakınlarındaki Doğu Nebraska Araştırma, Uzatma ve Eğitim Merkezi’ndeki kablosuz test sahasını kullanacak. Vuran’ın önceki araştırmaları, kırsal alanlarda kablosuz bağlantı sağlamayı ve yeni tarım teknolojileri ile araçlarını dağıtmayı araştırmıştı. Bu proje, önceki kablosuz yeniliklerle uyumlu güvenli teknolojilerin geliştirilmesine odaklanacak.
Vuran, “Bilgisayar Bilimleri Okulu, son birkaç yıldır Tarım Nesnelerin İnterneti alanına stratejik olarak yatırım yapıyor. Bu proje, dijital tarım güvenlik zorluklarını ele almak için büyük önem taşıyor,” dedi.
Ghose ise keşfedilmemiş ancak kritik bir araştırma alanında ilerleme kaydetmekten memnuniyet duyduğunu belirtti. Ghose, “Tarım çiftliklerimizin güvenliğini sağlamak ulusal ekonomimiz için çok önemli. Biz bir tarım topluluğu olarak bu konuda en çok ilgilenen kesimiz. Bu alanda teknikler geliştirebilir ve sahip olduğumuz kaynaklarla bunları doğrulayabiliriz. Bu, topluluğumuz için büyük bir ilgi alanı olacak,” dedi.
