الدرس الثالث أمان وخصوصية أنظمة إنترنت الأشياء
انظر إلى بداية الدرس الثالث، حيث نبدأ بموضوع أمان وخصوصية أنظمة إنترنت الأشياء. النظام الإلكتروني الملموس هو نظام يحسوب يتحكم أو يراقب آلية معينة باستخدام خوارزميات محسوبة، وهو يربط العالم الرقمي بالعالم المادي. انظر إلى جدول أسس الأمان في إنترنت الأشياء، والذي يضم أربعة أسس رئيسية: الأساس الأول هو الثقة، ويعني السماح للمستخدمين أو الخدمات المصرح لها فقط بالوصول إلى الجهاز أو البيانات. الأساس الثاني هو التحقق من الهوية، ويعني التحقق من هوية الأفراد والخدمات والأشياء. الأساس الثالث هو الخصوصية، ويعني الحفاظ على خصوصية جهاز المستخدم ومعلوماته الشخصية وبياناته الحساسة. الأساس الرابع هو الحماية، ويعني حماية الأجهزة والمستخدمين من الأضرار المادية والمالية والمتعلقة بالسمعة.
يقوم هذا الدرس على فهم أسس أمان وخصوصية أنظمة إنترنت الأشياء، وكيفية حماية البيانات والأجهزة من المخاطر والهجمات الإلكترونية. يبين الدرس أن النظام الإلكتروني الملموس يتكون من نظام حاسوبي يتحكم أو يراقب آلية معينة باستخدام خوارزميات محسوبة، ويستعرض أربعة أسس رئيسية للأمان وهي: الثقة، والتحقق من الهوية، والخصوصية، والحماية. كما يناقش التحديات الهيكلّية والأمنية المرتبطة بشبكات الجيل الخامس، ووسائل حماية البيانات مثل إخفاء البيانات والأسماء المستعارة والخخصوصية التفاضلية. على سبيل المثال، يمكن لقراصنة الإنترنت اختراق شبكة إنترنت أشياء عبر استغلال آلية التوصيل والتشغيل العالمي (UPnP) ودون الحاجة إلى وجود مصادقة للاتصال، مما قد يتسبب في إصابة هاتف محمول بفيروس ثم إصابة شبكة إنترنت الأشياء بأكملها في المنزل الذكي عبر شبكة الواي فاي.
الفكرة الأساسية
تدور فكرة الدرس حول تأمين أنظمة إنترنت الأشياء وحماية خصوصية مستخدميها من المخاطر والهجمات الإلكترونية المتزايدة نتيجة للتطور التقني الهائل وتعدد الأجهزة المتصلة.
الشرح
يعتمد النظام الإلكتروني الملموس على نظام حاسوبي يتحكم أو يراقب آلية معينة باستخدام خوارزميات محسوبة. ولتحقيق الأمان في هذه الأنظمة، يجب الارتكاز على أربعة أسس رئيسية: الثقة وهي السماح للمستخدمين أو الخدمات المصرح لها فقط بالوصول إلى الجهاز أو البيانات، والتحقق من الهوية للتأكد من هوية الأفراد والخدمات والأشياء، والخصوصية للحفاظ على خصوصية جهاز المستخدم ومعلوماته الشخصية وبياناته الحساسة، والحماية لحماية الأجهزة والمستخدمين من الأضرار المادية والمالية والمتعلقة بالسمعة. تواجه أنظمة إنترنت الأشياء تحديات هيكلية وأمنية تتطلب الانتقال من أجهزة النقل بين عنونة (IPv4) إلى النسخة السادسة (IPv6) لزيادة عرض النطاق الترددي للشبكات. كما تظهر تقنيات حماية الخصوصية مثل إخفاء البيانات (Data Masking) لتغيير البيانات الحساسة، والأسماء المستعارة (Pseudonymization) لاستبدال محددات الهوية، والخصوصية التفاضلية (Differential Privacy) بإضافة مقدار عشوائي من البيانات لمنع تحديد أي معلومات شخصية.
مثال محلول خطوة بخطوة
لو فرضنا أن لدينا منزلاً ذكياً يحتوي على جهاز منظم حرارة متصل بشبكة الواي فاي وموجه، وأراد مخترق استغلال خدمة التوصيل والتشغيل العالمي (UPnP) التي تتيح للاتصال التلقائي دون مصادقة: الخطوة الأولى: يخترق المهاجم الهاتف المحمول المتصل بالشبكة المحلية عبر فيروس. الخطوة الثانية: يستغل المهاجم ميزة التوصيل والتشغيل العالمي (UPnP) في الموجه المتصل بمنظم الحرارة. الخطوة الثالثة: ينتقل الفيروس من الهاتف إلى الموجه ثم إلى منظم الحرارة، مما يؤدي إلى إصابة شبكة إنترنت الأشياء بأكملها في المنزل الذكي بخرق كامل لبيانات المعلومات الخاصة.
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن الأجهزة الذكية تتصل بالإنترنت وتتبادل البيانات بشكل آمن تماماً دون الحاجة إلى سياسات أمنية وبروتوكولات، أو الاعتقاد بأن تقنيات عنونة (IPv6) وحدها تكفي لمنع الاختراقات دون الحاجة لتطبيق آليات الثقة والتحقق من الهوية.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما هي الأسس الأربعة الرئيسية للأمان في إنترنت الأشياء؟ الإجابة: الثقة، والتحقق من الهوية، والخصوصية، والحماية. السؤال الثاني: كيف تعمل تقنية الأسماء المستعارة في حماية الخصوصية؟ الإجابة: تتم عبر استبدال محددات الهوية مثل الاسم والبريد الإلكتروني بمعرفات جديدة وقيم وأسماء مستعارة مع شفير البيانات الحساسة.