Paper / Version 1

Uçangöz İletişiminde Güvenlik ve Gizlilik

Drone Communication Security and Privacy

##article.authors##

  • Omer Aydin Assist. Prof. Dr.

Keywords:

Drone, unmanned aerial vehicle, security, privacy, encryption, cryptography, Uçangöz, insansız hava aracı, güvenlik, gizlilik, şifreleme, kriptografi

Abstract

Güvenlik ve gizlilik ihtiyacı, günümüz dünyasında teknolojinin gelişimine paralel olarak tüm alanlarda artmaktadır. Bu teknolojilerden birisi olan uçangöz kullanımı da günlük yaşam içinde yaygınlaşmaktadır. Önceleri sadece görüntüleme için kullanılan uçangözler lojistik, tarım ve sağlık alanı gibi geniş bir yelpazede kullanılmaya başlanmıştır. Yaygın kullanımı ile birlikte bu cihazlara yönelik tehditler da artmaktadır. Özellikle cihaz ile cihazı yönlendiren kişi arasındaki bağlantıya yapılan saldırılar ile uçangözün çalışamaz hale getirilmesi veya çeşitli mahremiyet sorunları ortaya çıkabilmektedir. Kritik görevlerde çalışan uçangözler için bu tehditler insan hayatını etkileyecek düzeyde ciddi sorunlara neden olabilmektedir. Bu çalışmada uçangözler için tehdit oluşturabilecek güvenlik tehditleri incelenmiş ve bu sorunlara çözüm olabilecek ve cihaz ile yer istasyonu veya kumanda arasındaki iletişimin güvenliğini ve gizliliğini sağlayacak bir sistem önerisi yapılmaya çalışılmıştır. Bu sistem için elde etmesi nispeten daha kolay olan DJI marka uçangözler kullanılmıştır. Bu cihazın tercih edilmesinin bir başka nedeni de yazılım geliştirme paketlerinin açık kaynak olarak paylaşılması ve farklı işletim sistemleri ve donanımlarla uyumlu sürümlerinin bulunmasıdır. Kurulan sistemde uçangöz üzerine yerleştirilen bir Arduino/ESP32 cihazı ile uçangözün güvenli iletişimle haberleşmesi sağlanmıştır. Bu güvenli haberleşme üzerinden iki yönlü olarak iletilen komutlar veya veri ilgili ara modül tarafından sadece tarafların bildiği bir anahtar ile AES256 şifreleme algoritması kullanılarak şifrelenmekte ve kablosuz bağlantı veya mobil iletişim modülü üzerinden kumanda veya alıcı yer istasyonuna iletilmektedir. Aynı şekilde alıcı yer istasyonu veya kumanda tarafından gönderilen şifreli veriler ve komutlar alınarak şifreleri çözülmekte ve bu metinler uçangöze işlenmek üzere iletilmektedir. Taraflar arasında gönderilebilecek komutların kısıtlı sayıda olması ve sabit değerler içerebilme ihtimali sonucu şifrelenmiş metinlerin de sabit kalabileceği endişesi ile şifreleme işlemlerinde rastgele sayılar kullanılmıştır. Bu şekilde her bir çevrimde aynı komut iletilse dahi şifrelenmiş metin değişikliğe uğrayacaktır. Şifreleme ve şifre çözme, lojik ÖZEL VEYA ile rastgele sayının işlemlere katılması ile yapılmaktadır. Şifreleme işleminde öncelikle rastgele sayı ile şifrelenecek metin ÖZEL VEYA işlemine tabi tutulmakta sonrasında ise gizli anahtar ile şifrelenmektedir. Şifre çözme işleminde ise öncelikle gizli anahtar ile şifre çözülmekte ve sonrasında ÖZEL VEYA ile rastgele sayı ve çözümlenen metin işleme alınmaktadır. Böylece asıl komut elde edilebilmektedir. Bu işlemlerde kullanılan rastgele sayılar kriptografik olarak güvenli bir üreteç tarafından üretilmektedir. Rastgele sayı şifrelenmiş metin ile birlikte taraflar arasında açık olarak iletilmektedir. Bu sistemin kumanda/yer istasyonu tarafında ise yine bir alıcı/verici Arduino/ESP32 cihazı bulunmaktadır. Bu cihaz, uçangöz üzerindeki sistemle WiFi, GSM veya farklı bağlantı imkânları ile veri alışverişi yapabilmektedir. Burada hangi teknoloji ile bağlantı kurulduğu önemsizdir. Önemli olan taraflar arasındaki iletişimin şifreli bir şekilde güvenlik ve gizlilik servis ve gerekliliklerini yerine getirmesidir. Yer istasyonu veya kumanda üzerindeki sistemde alınan veriler ilgili gizli anahtarı ve rastgele sayıyı kullanarak çözümlemekte ve kumandadaki/yer istasyonundaki ilgili sisteme aktarabilmektedir. Aynı şekilde tam tersi veri akışı için rastgele sayı üreteci ve gizli anahtarı kullanarak şifrelenmiş bir metin üreterek bunu uçangöze gönderebilmektedir.

Kurulan bu sistem ile bilinen güvenlik tehditlerine karşı güvenli ve gizlilik ilkelerini yerine getiren bir sistem kurulumu sağlanmıştır. Uçangöz sistemlerinin sağlık alanında ilaç taşınması, kan taşınması veya perakende alanında yiyecek içecek transferinde kullanılması yanında farklı kritik görevlerde icra ettikleri düşünüldüğünde burada önerilen sistemin güvenlik ve gizlilik açısından önemi artmıştır. 

Downloads

Posted

2022-05-09