چکیده
با شکوفایی و پیشرفت فناوری اینترنت اشیا (IoT)، شهر هوشمند به الگوی در حال ظهوری تبدیل شده است که شامل سنجش فراگیر، زیرساخت ناهمگون شبکه و سیستم های هوشمند پردازش و کنترل اطلاعات است. یک شهر هوشمند می تواند جهان فیزیکی را به صورت لحظه ای مورد نظارت قرار دهد و خدمات هوشمند را برای ساکنان محلی و مسافران براساس حمل و نقل، مراقبت بهداشتی، محیط زیست، سرگرمی و انرژی فراهم کند. با این حال، نگرانی های مربوط به امنیت و حریم خصوصی وجود دارد چرا که کاربری های شهر هوشمند نه تنها طیف گسترده ای از اطلاعات حساس حریم خصوصی را از افراد و مسائل اجتماعی آن ها جمع آوری می کند، بلکه همچنین ساختارهای شهری را نیز کنترل می کند و زندگی مردم تاثیرگذار است. در این مقاله امنیت و حریم خصوصی در کاربردهای شهر هوشمند را مورد بررسی قرار می دهیم. به ویژه، در ابتدا کاربردها و ساختار شهر هوشمند را معرف می کنیم. پس درباره چالش های متداول امنیت و حریم خصوصی در این کاربردها بحث می کنیم. متعقبا برخی از تلاش های تحقیقاتی برای بررسی این چالش های امنیتی و حریم خصوصی به منظور مراقبت بهداشتی، حمل و نقل و انرژی هوشمند ارائه شده است. در نهایت، به برخی از مسائل باز در تحقیقات آتی اشاره می کنیم.
مقدمه
با توجه به تحولات فزاینده اقتصادی و اجتماعی، مردم از روستاها به شهرها مهاجرت می کنند که منجر به بزرگ ترین موج شهرنشینی در سراسر جهان شده است. تخمین زده شده است که جمعیت شهرنشین تا سال 2030 به حدود 5 میلیارد نفر می رسد ( حدود 60 درصد جمعیت جهان) که فرصت های عظیمی را برای توسعه اقتصادی و اجتماعی شهرها فراهم می کند [1]. به دلیل رشد تقاضا برای سکونت محلی، توسعه زیرساخت ها و سیاست ها متقابلا تضمین نمی شود. علاوه بر این، این رشد بدون برنامه و بیش از حد سریع محموله های بیش از اندازه ای را برای آب و هوا، انرژی، محیط زیست و حتی زندگی به ارمغان می آورد. این مسائل توسعه پایدار شهرها را به عنوان یک نتیجه کاهش می دهد. به منظور حذف مشکلات مربوط به شهرنشینی سریع، بهبود حاکمیت و ارائه خدمات، ارائه تحرک سریع و دسترسی آسان به خدمات عمومی شهری، مسکن ارزان قیمت، مراقبت های بهداشتی با کیفیت، آموزش و زندگی در نواحی با جمعیت زیاد ضروری است [2]. توجهی خاصی مورد نیاز است و نگرش ها نسبت به مدیریت نوآورانه کارکردهای شهری را پوشش می دهد و تنوعی از خدمات "هوشمند" را به ساکنین محلی، بازدیدکنندگان ارائه می کند و دولت تقاضاهای مختلف و در حال افزایش را برطرف می کند [3]. توسعه و شکوفایی شهر هوشمند سبب ایجاد خدمات ارزش افزوده و رفع مشکلات شهری شده است.
Abstract
With the flourishing and advancement of the IoT, the smart city has become an emerging paradigm, consisting of ubiquitous sensing, heterogeneous network infrastructure, and intelligent information processing and control systems. A smart city can monitor the physical world in real time, and provide intelligent services to both local residents and travelers in terms of transportation, healthcare, environment, entertainment, and energy. However, security and privacy concerns arise, since smart city applications not only collect a wide range of privacy-sensitive information from people and their social circles, but also control city facilities and influence people’s lives. In this article, we investigate security and privacy in smart city applications. Specifically, we first introduce promising smart city applications and architecture. Then we discuss several security and privacy challenges in these applications. Some research efforts are subsequently presented to address these security and privacy challenges for intelligent healthcare, transportation, and smart energy. Finally, we point out some open issues for future research.
Introduction
With the rising economy and social transformation, people have been moving from the country to cities, resulting in the largest wave of urbanization throughout the world. By 2030, the urban population is estimated to reach 5 billion (about 60 percent of the world population), which produces massive opportunities for the economic and social development of cities [1]. Due to the ever growing demands of local residents, the development of fundamental infrastructure and policies are not correspondingly ensured. Moreover, this unplanned and overly fast urban growth brings excessive burdens to climate, energy, the environment, and even living. These problems slow down the sustainable development of urban cities as a consequence. To mitigate the problems of rapid urbanization, it is urgent to improve governance and service delivery, offer swift seamless mobility, and achieve easy access to urban public facilities, affordable housing, quality healthcare, education, and living in highly populated areas [2]. A special spotlight is needed, covering urbanization trends in innovative management of urban operations and a variety of “smart” services to local residents, visitors, and the government to satisfy the ever increasing and diverse demands [3]. The advancement and flourishing of the smart city shed light on materializing these value-added services and tackling the problems of urbanization.
چکیده
مقدمه
کاربردها و معماری شهر هوشمند
کاربردهای شهر هوشمند
معماری شهر هوشمند
مسائل امنیت و حریم خصوصی در یک شهر هوشمند
نشت حریم خصوصی در سنجش داده ها
حریم خصوصی و دسترسی در ذخیره سازی و پردازش داده ها
کنترل وابسته و قابل اطمینان
راهکارهای امنیتی برای الگوهای شهر هوشمند
تحلیل حفظ حریم خصوصی برای مراقبت بهداشتی هوشمند
مسیریابی امن برای حمل و نقل هوشمند
مدیریت کلید تطبیقی برای شبکه هوشمند
جهت گیری های تحقیقات آتی
نتیجه گیری ها
منابع
Abstract
Introduction
Smart City Applications and Architecture
Smart City Applications
Smart City Architecture
Security and Privacy Issues in a Smart City
Privacy Leakage in Data Sensing
Privacy and Availability in Data Storage and Processing
Trustworthy and Dependable Control
Security Solutions for Smart City Paradigms
Privacy-Preserving Infection Spread Analysis for Intelligent Healthcare
Secure Navigation for Intelligent Transportation
Adaptive Key Management for Smart Grid
Future Research Directions
Conclusions