كلية علوم الحاسوب والرياضيات

مناقشة اطروحة دكتوراه  في كلية  علوم الحاسوب والرياضيات – قسم علوم الحاسوب بعنوان

(Design a Lightweight Block Cipher Algorithm to Secure Resource Constraint Devices)

استمرارا لحركة البحث العلمي وبمتابعة وحضور  السيدة عميد كلية علوم الحاسوب والرياضيات الأستاذ الدكتور ضحى بشير عبد الله المحترمة

نوقشت في قاعة المناقشة بكلية علوم الحاسوب والرياضيات في جامعة الموصل يوم     15 – 11 2023 

أطروحة الدكتوراه ( تصميم خوارزمية تشفير كتلة خفيفة الوزن لتأمين الأجهزة المحدودة الموارد  ) للطالبة  رؤى مؤيد الياس  وبإشراف  أ.م.د. سفيان سالم محمود الدباغ

تناولت الأطروحة التي تقدمت  بها الطالبة  خصوصية وأمن البيانات المنقولة بين أجهزة انترنت الاشياء المحدودة الموارد عبر الشبكة حيث تلتقط هذه الاجهزة أشكالا عديدة من البيانات الحساسة عن طريق نشر مجموعة متنوعة من أجهزة الاستشعار  على حافة الشبكة . غالبًا ما تكون أجهزة إنترنت الأشياء منخفضة التكلفة، ولكن قدراتها الحاسوبية والتخزينية محدودة. وبناءً على ذلك، يعد ضمان أمن البيانات جانبًا مهمًا في تصميم بنية إنترنت الأشياء، خاصة عندما يلزم نقل كميات هائلة من المعلومات الحساسة والشخصية التي تولدها هذه الأجهزة، وحفظها، وتحليلها بشكل آمن، مما يخلق تحديًا نظرًا لأن أجهزة إنترنت الأشياء غير قادرة على تلبية معايير الحلول الأمنية التقليدية.

تطرقت الدراسة الى استخدام أسلوب  التشفير خفيف الوزن  لتأمين أجهزة إنترنت الأشياء المحدودة الموارد ولتحقيق ذلك، تقترح الأطروحة خوارزمية تشفير كتلي خفيف الوزن. حققت الخوارزمية المقترحة مستوى عالٍ من الانتشار والارتباك من خلال إشراك أربعة فروع من بنية GFN من النوع 2 مع عمليات ARX وإضافة طبقة التقليب الجزئي إلى الهيكل. أثبتت النتائج التجريبية للتحليل الأمني أن الخوارزمية المقترحة استوفت معايير الأمان لتأثير الانهيار الجليدي بمتوسط انتشار قدره 50.58 بالمائة لاختبار حساسية النص العادي و50.97 بالمائة لاختبار حساسية المفتاح. كما أشارت نتائج معامل الارتباط أيضًا إلى وجود علاقة خطية ضعيفة بين النص العادي والنص المشفر. تم تنفيذ تحليل العشوائية للخوارزمية المقترحة باستخدام مجموعة الاختبار الإحصائيNIST ، وأجتازت الخوارزمية 11 اختبارًا بنجاح. كما أظهرت نتائج تقييم الأداء أن الخوارزمية المقترحة تستهلك مقدار صغير من إجمالي ذاكرة الجهاز وتتفوق على خوارزميات  SPECK   و AES  من حيث وقت التنفيذ والإنتاجية.

كما اقترحت الدراسة إطارًا أمنيًا خفيف الوزن متعدد المستويات لتأمين البيانات في أنظمة RFID القائمة على إنترنت الأشياء. يوفر الإطار خدمات المصادقة والسرية والتكامل لتدفق البيانات بين المشاركين في النظام بما في ذلك الخادم وأجهزة إنترنت الأشياء و قارئ RFIDوبطاقة RFID من خلال ثلاث مراحل: التسجيل على مستويين، والمصادقة على مستويين، وتأمين بيانات الأجهزة باستخدام خوارزمية التشفير خفيفة الوزن المقترحة .

 

ترأس لجنة المناقشة  أ.د. ضحى بشير عبدالله

أ.د. علي مكي صغير                 عضواﹰ

أ.د. دجان بشير طه                 عضواﹰ

أ.م.د. نجلاء بديع ابراهيم          عضواﹰ

أ.م.د. أحمد سامي نوري           عضواﹰ

أ.م.د. سفيان سالم محمود الدباغ                عضواﹰ ومشرفاﹰ