Các nhà khoa học Nga tạo ra giao thức mạng đáng tin cậy dành cho thành phố thông minh

MOSCOW (Sputnik) - Các nhà khoa học từ Đại học Tổng hợp Liên bang Bắc Kavkaz (NCFU) cùng với các đồng nghiệp Nga và nước ngoài tạo ra một giao thức mạng đáng tin cậy dành cho thành phố thông minh.

Theo các chuyên gia, giao thức này cho phép các thiết bị trên mạng trao đổi thông tin nhanh chóng, thông suốt và an toàn, đồng thời giải quyết vấn đề bảo vệ dữ liệu. Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Sensors.

Các nhà nghiên cứu giải thích rằng, theo nghĩa chung, thành phố thông minh là thành phố sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông để cung cấp, nâng cao chất lượng và hiệu suất của các dịch vụ đô thị, giải quyết các vấn đề của thành phố. Mục tiêu của thành phố thông minh là giảm lãng phí và tiêu thụ tài nguyên cũng như chi phí tổng thể, làm cho cuộc sống của cư dân trở nên thuận tiện và an toàn hơn. Ví dụ đơn giản nhất là đèn đường tự động bật khi trời tối và tắt khi trời sáng.

Thành phố thông minh là một hệ thống thống nhất, trong đó tập hợp nhiều yếu tố, bao gồm hệ thống giám sát video, hệ thống gọi khẩn cấp, hệ thống sinh trắc học, các dịch vụ thành phố và ngân hàng, giao thông thông minh, v.v. Thành phố thông minh phải đáp ứng các yêu cầu sau: kết nối nhanh, độ tin cậy và bảo mật dữ liệu.

Các nhà khoa học từ Đại học Liên bang Bắc Kavkaz (NCFU) cùng với các đồng nghiệp từ Viện Lập trình Hệ thống của Viện Hàn lâm Khoa học Nga và các nhà khoa học từ Mexico, Hàn Quốc và Uruguay đã phát triển một giao thức liên lạc định tuyến đa đường đáng tin cậy có khả năng thích ứng với các điều kiện mạng thay đổi dành cho thành phố thông minh.

Theo các tác giả, giao thức này làm tăng khả năng của mạng cảm biến chống lại các cuộc tấn công dưới nhiều hình thức khác nhau, bao gồm đánh chặn trái phép, làm sai thông điệp, lỗi kết nối Internet giữa các thiết bị, mất thông tin trong trường hợp bị tấn công hoặc do tai nạn, v.v. Giao thức này cho phép tối ưu hóa các nguồn lực để phục vụ cho các hoạt động trong thành phố thông minh.

Các chuyên gia của Đại học NCFU giải thích rằng, giao thức này dựa trên một phiên bản sửa đổi của mạng quảng cáo di động MANET (Mobile Adhoc Network). Đặc tính của mạng không dây như vậy là mỗi nút của nó tham gia định tuyến bằng cách chuyển tiếp dữ liệu cho các nút khác.

"Các mạng này loại bỏ sự phức tạp trong việc thiết lập và quản lý cơ sở hạ tầng, cho phép các thiết bị tạo mạng và kết nối ngay với chúng", - ông Andrey Gladkov, nhà nghiên cứu tại Trung tâm Giáo dục và Khoa học về Toán học tính toán và Lập trình Song song trên Siêu máy tính thuộc Đại học Liên bang Bắc Kavkaz, cho biết.

Ban đầu mạng MANET đã được phát triển dành cho các mạng công suất thấp, chẳng hạn như liên lạc trong các chiến dịch cứu hộ, để mọi người có thể nhanh chóng trao đổi các tin nhắn ngắn.

"Trong quá trình phát triển chúng tôi đã sử dụng hệ thống phân lớp, cũng như các sơ đồ chia sẻ bí mật dựa trên hệ thống đó", - chuyên gia Gladkov nói.

Ông giải thích rằng, khi thông tin được mã hóa, khóa bí mật được chia sẻ giữa tất cả các thiết bị (người tham gia). Để khôi phục khóa và giải mã thông tin, tất cả những người tham gia cần cung cấp các phần của họ. Nếu kẻ tấn công giả định chặn thông tin, anh ta sẽ không thể sử dụng một đoạn nhận được.

Theo các nhà khoa học, phương pháp này không có những hạn chế vốn có trong các phương pháp mã hóa truyền thống để truyền thông tin an toàn. Ngoài ra, giải pháp này giúp giảm dư thừa dữ liệu, kết quả là sử dụng ít thiết bị lớn hơn, tiết kiệm năng lượng và khối lượng lưu trữ tin nhắn.

"Nhiệm vụ tiếp theo của nhóm khoa học là cải thiện giao thức đã tạo, cũng như lắp ráp mạng hoạt động với nó để tiếp tục thử nghiệm", - ông Gladkov cho biết.