آیا اتوماسیون صنعتی می تواند از امنیت Blockchain ادغام شده با IoT،ICS و PAC استفاده کند؟
در این مقاله به ارائه مثال‌ها و کاربردهای بالقوه Blockchain در اتوماسیون صنعتی ادامه خواهیم داد.
🔹ارائه دهنده: تیم تولید محتوای میراکنترل
Blockchain و اینترنت اشیا
اینترنت اشیا (IoT) میلیون‌ها کاربرد در سراسر جهان دارد، اما به طور همزمان خطرات امنیتی بسیاری را در معرض خطر قرار داده است. اغلب از اخبار می شنویم که عوامل مخرب محصولات اینترنت اشیا مانند دوربین های بی سیم، آمازون الکسا و ترموستات های هوشمند را هک کرده و داده ها را به سرقت برده اند.
Blockchain می تواند به کاهش شکاف در کمبود امنیت برنامه های IoT کمک کند. بسیاری از برنامه های کاربردی اینترنت اشیا از MQTT برای ارتباط استفاده می کنند. MQTT را می توان با معرفی احراز هویت OTP (یک بار رمز عبور) مبتنی بر بلاک چین در طرح آن ایمن کرد.
در شکل زیر، کاربر با ارسال یک درخواست احراز هویت برای کارگزار با استفاده از یک دستگاه محلی، یک دستگاه راه دور را با کارگزار ثبت می کند. کارگزار یک معامله را ایجاد می کند و عملکرد یک قرارداد هوشمند را آغاز می کند. سپس یک OTP تولید می کند و آن را برای کاربر ارسال می کند. پس از آن، کاربر OTP را بر روی Blockchain منتشر می کند تا اصالت درخواست احراز هویت خود را نشان دهد.
اینترنت اشیا با blockchain پیاده سازی شده است.
از آنجایی که OTP منقضی شده است، کاربر باید با قرارداد هوشمند از دستگاه محلی تماس بگیرد تا تأیید کند که OTP منقضی نشده است. هنگامی که OTP تأیید شد، دستگاه راه دور آن را از زنجیره بلوکی بازیابی می کند و برای کارگزار ارسال می کند. در نهایت، کارگزار OTP را از بلاک چین بازیابی می کند و ثبت دستگاه را تایید می کند.
تمامی ارتباطات فوق از طریق گیت اتریوم انجام می شود و اپلیکیشن اینترنت اشیا در حال تولید و تایید OTP و برقراری ارتباط با دروازه اتریوم است.
سیستم کنترل صنعتی (ICS) امنیت سایبری با blockchain
روش دیگر برای کنترل دسترسی ایمن به دستگاه‌های IoT و داده‌های آن‌ها، استفاده از زنجیره بلوکی برای ذخیره لیست دستگاه و تراکنش‌ها است. blockchain را می توان بر روی پلتفرم اتریوم با استفاده از Truffle Suite طراحی کرد. Truffle Suite ابزاری است که برای ایجاد قراردادهای هوشمند با استفاده از ماشین مجازی اتریوم (EVM) استفاده می شود. این یک پایگاه داده ردیابی و غیرقابل تغییر برای اهداف احراز هویت و ایمن نگه داشتن تراکنش ها ایجاد می کند. داده های موجود در پایگاه داده تغییرناپذیر را نمی توان حذف یا به روز کرد.
blockchain اتریوم ایجاد شده یک شبکه خصوصی در پشت فایروال است و سرور با استفاده از روش های HTTPGet و HTTPPost با بلاک چین اتریوم ارتباط برقرار می کند. قرارداد هوشمند برای احراز هویت هر تراکنش در هر زمان طراحی شده است. blockchain اتریوم برای شبکه بلاک چین خصوصی استفاده می شود و Solidity مبتنی بر جاوا قراردادها را تعریف می کند.
blockchain و کنترل فرآیند
یک معماری یکپارچه سازی عمودی مبتنی بر blockchain برای یک سیستم اتوماسیون فرآیند (PAS) می تواند یک فرآیند صنعتی را کنترل و نظارت کند. یک ادغام عمودی داده ها را در پایین ترین سطح میدان و دستگاه جمع آوری می کند و اطلاعات را قادر می سازد تا به بالاترین سطح سفر کند. و بالعکس، از بالاترین سطح تا دستگاه های میدانی مانند تغییر نقاط تنظیم برای حلقه های کنترل.
معماری شبکه مبتنی بر blockchain غیرمتمرکز را می توان در ادغام عمودی سطوح سلسله مراتبی PAS، که به موازات سیستم بلادرنگ کار می کند، پیاده سازی کرد. این blockchain را به دستورات وظایف مانند کامپایل، اجرا و نظارت که توسط اپراتور در سطح رابط انسان و ماشین پنل HMI انجام می شود، معرفی می کند.
شبکه blockchain به عنوان یک میان افزار برای اتصال سطوح مدیریت شرکت، مدیریت کارخانه و نظارت استفاده می شود، که در آن هر سطح به عنوان مشتری blockchain عمل می کند و به صورت غیرمتمرکز با یکدیگر تعامل دارند.
دستگاه های سطح کنترل فرآیند ارتباط بین دستگاه های میدانی و سنسورها را از طریق لاجیک کنترلر قابل برنامه ریزی (پی ال سی) داوری می کنند. همچنین از طریق قراردادهای هوشمند با سه سطح PAS ارتباط برقرار می کند که اجرای وظایف و جمع آوری داده های خام را تعریف می کند و کنترل دسترسی و مدیریت امنیت را انجام می دهد. اطلاعات می تواند از تصمیم گیری های تجاری و تولیدی حمایت کند.
کنترل فرآیند اجرا شده با blockchain.
در این معماری، اطلاعات مدیریت و کنترل دستگاه پی ال سی در دفتر کل در شبکه blockchain ذخیره می شود که در آن تراکنش ها اعتبارسنجی می شوند. هر تراکنش با یک آدرس منحصر به فرد شناسایی می شود و تمام اطلاعات مربوطه را ذخیره می کند تا بین سطوح مختلف در PAS مبادله شود.
چالش پیش رو با blockchain
حتی با موفقیت شبکه های مبتنی بر blockchain در ارزهای دیجیتال، blockchain را نمی توان در سایر برنامه های کاربردی صنعتی کپی و جایگذاری کرد. در زیر برخی از چالش‌هایی که باید توسط توسعه‌دهندگان blockchain برای ادغام موفقیت‌آمیز blockchain در اتوماسیون صنعتی و برنامه‌های کاربردی در نظر گرفته شوند، آورده شده است.
- ماینر blockchain: در ارزهای رمزپایه، ماینرها وقتی معادله پیچیده ریاضی را حل می کنند، پاداش پولی دریافت می کنند. در یک برنامه صنعتی، وظایف ماینر باید با فرآیندها یا واحدهای محاسباتی جایگزین شود تا این مسئولیت های فشرده را انجام دهد. این امر باعث افزایش دامنه و منابع مورد نیاز و در نتیجه هزینه ساخت اینترنت اشیا یا شبکه کنترل می شود.
- امنیت: ما هنوز از اخبار گاهی اوقات می شنویم که هکرها راه خود را برای خالی کردن حساب های کاربران ارزهای دیجیتال پیدا می کنند. برخی از نقص های امنیتی در شبکه blockchain وجود دارد. ماهیت غیرمتمرکز blockchain می تواند امنیت آن را افزایش دهد اما همچنین اهداف بیشتری را برای هکرها ایجاد می کند تا از آن ها سوء استفاده کنند. محققان باید راه بهتری برای افزایش امنیت در لایه پروتکل پیدا کنند.
- سرعت: زمان استخراج 1 بیت کوین به دلیل پیچیدگی الگوریتم و زمان مورد نیاز برای عبور از شبکه استخراج 10 دقیقه است. ممکن است در یک بازار مالی خوب باشد، اما ممکن است برای یک سیستم کنترل زمان واقعی امکان پذیر نباشد. محققان باید پهنای باند، سرعت رمزگذاری و کاهش اتلاف قدرت محاسباتی را برای blockchain افزایش دهند تا در کاربردهای صنعتی کاربرد بیشتری داشته باشند.
- پذیرش آهسته: blockchain اکوسیستمی است که برای کارکرد موثر نیاز به پذیرش گسترده دارد. به عنوان مثال، ردیابی و ردیابی در شبکه‌های زنجیره تامین نه تنها یک سازمان را ملزم می‌کند که یک شبکه blockchain را اتخاذ کند، بلکه تامین‌کنندگان آن را نیز ملزم می‌کند. زمانی که شرکت‌ها باید با دیگران به توافق برسند، در پذیرش فناوری‌های جدید کند هستند. نهادهای تجاری مختلف باید با هم کار کنند و به یکدیگر اعتماد کنند تا blockchain های سازگاری را تشکیل دهند که در آن امنیت و تراکنش می‌توانند بدون نقص بین خودشان کار کنند.
- توسعه دهندگان ماهر: blockchain یک فناوری در حال ظهور است. مهارت های مورد نیاز برای توسعه و تسلط بر آن به طور گسترده در بازار موجود نیست. به دست آوردن توسعه دهندگان و مهندسان blockchain برای یک سازمان یک چالش است و حقوق آن ها بسیار رقابتی است. این اکتساب مانع استعداد ممکن است ادغام blockchain در سیستم های قدیمی را کند کند. با این حال، همانطور که در مورد سایر فناوری‌ها دیده‌ایم، وقتی تقاضا وجود دارد، مؤسسات آموزشی و جامعه فنی می‌توانند به عقب افتادن و تامین نیروی کار آموزش‌دیده کافی کمک کنند.
اگرچه به نظر می رسد چالش هایی با blockchain وجود دارد، خبر خوب این است که کارهای زیادی برای مقابله با این کمبودها در حال انجام است. سازمان ها و رهبران فناوری به مزایا و پتانسیل های blockchain پی برده اند و روی این فناوری سرمایه گذاری می کنند. مانند سایر فناوری‌های جدید، زمانی وجود خواهد داشت که blockchain قبل از تبدیل شدن به یک جریان اصلی، با یک چالش جدی روبرو شود.
فقط زمان می تواند بگوید که آیا ارز دیجیتال رونق دارد یا رکود. اما فناوری بلاک چین که به ایجاد آن کمک می کند، ارزش خود را برای مدت طولانی در عرصه کاربردهای صنعتی حفظ خواهد کرد.
برای سفارش و یا خرید انواع محصولات ابزار دقیق و همچنین کسب اطلاعات بیشتر و مشاوره رایگان با شماره های 88341674-021 | 88341172-021 تماس حاصل فرمایید.
منبع:
