فصلنامه تخصصی آرمان پردازش

چکیده رشد نفجاری دستگاه‌های اینترنت اشیا (IoT) در محیط‌های خانگی، همراه با محدودیت‌های ذاتی این دستگاه‌ها از نظر توان محاسباتی، حافظه و مصرف انرژی، سطح حملات سایبری را به طور بی‌سابقه‌ای افزایش داده است. شبکه‌های خانگی سنتی فاقد مکانیسم‌های امنیتی مناسب برای مقابله با تهدیدات نوظهور اختصاصی IoT  هستند. این مقاله یک راهکار جامع و چندلایه برای افزایش امنیت در شبکه‌های خانگی مبتنی بر IoT ارائه می‌دهد. رویکرد پیشنهادی با عنوان "SecHome-IoT"  از ترکیب سه لایه اصلی تشکیل شده است: اول لایه تشخیص ناهنجاری مبتنی بر یادگیری عمیق (پیش‌پردازش خودکار و شبکه عصبی کانولوشن یک‌بعدی به همراه حافظه کوتاه‌مدت طویل‌مدت)، دوم لایه مجازی‌سازی امن مبتنی بر میکروسرویس‌های سبک (با استفاده از کانتینرهای سخت‌افزاری و جداسازی مسیر بحرانی) و سومین لایه مدیریت خط‌مشی پویا و تطبیقی (با استفاده از سیستم استنتاج فازی تطبیقی-عصبی) انجام می­دهد. ارزیابی سخت‌افزاری-نرم‌افزاری بر روی مجموعه داده‌های واقعی CICIDS2017، Bot-IoT  و UNSW-NB15 به همراه پیاده‌سازی بر روی پلتفرم Raspberry Pi  و سوییچ‌های هوشمند OpenWrt  نشان می‌دهد که روش پیشنهادی با نرخ تشخیص حمله ۹۸.۷٪، نرخ هشدار اشتباه ۱.۴٪، و تأخیر پردازش میانگین ۴۲.۶ میلی‌ثانیه نسبت به بهترین روش‌های پیشین  مانند IoT-IDSA  و Deep-STM بهبودی بین ۱۲ تا ۲۵ درصدی در معیارهای امنیتی و کارایی دارد. این مقاله با ارائه تحلیل جامع تهدیدها، پیاده‌سازی واقعی و مقایسه کمی گسترده، نقشه راهی عملی برای تأمین امنیت شبکه‌های خانگی IoT فراهم می‌آورد.