تلعب أجهزة الاستشعار، والشبكات عالية الأداء، وخوارزميات حماية الخصوصية أدوارًا هامة في التعامل مع البيانات البيئية المستشعرة عن بُعد في المدن الذكية. تُنتج هذه الأجهزة بيانات متباينة، ضخمة، وحساسة، مما يجعل من الضروري وجود آليات أمان كافية لحماية البيانات البيئية من انتهاكات الخصوصية والهجمات الخبيثة.
تشمل البيانات البيئية المستشعرة عن بُعد، مثل حالات الطقس (رياح، غيوم، أمطار)، أنواع التربة، وبيانات مشابهة أخرى، وهي معرضة لمخاطر كبيرة مثل تسريب المعلومات الحساسة أو اختراق الأجهزة. في ضوء هذه التهديدات الأمنية، تقترح هذه المقالة مخططًا لحماية الخصوصية موثوقًا لمواجهة هذه المشكلات.
يعتمد المخطط المقترح على إخفاء البيانات باستخدام المصادقة الثنائية من جهة الإرسال. في هذه المصادقة، يتم دمج توقيعات الجهاز والمستقبل لتحسين عملية المصادقة. يتم اكتشاف الفشل في الدمج من خلال توقيت التوقيع المتأخر والاتفاقيات غير المتسقة. يتم تحليل هذه الفجوات بشكل متكرر باستخدام التعلم الموحد (Federated Learning).
بناءً على ذلك، يتم إيقاف عملية التوقيع حتى يتم التحقق من الجهاز. إذا نجحت عملية التحقق، يتم بدء جلسة جديدة لجمع بيانات الخصوصية. وإذا فشلت، يتم إيقاف عملية التجميع، مما يمنع تسريب البيانات الفعلية ويحافظ على دقة البيانات. في المصادقة الثنائية، يتم استخدام تشفير توقيع رقمي خفيف الوزن.
يُظهر المخطط المقترح تحسينات كبيرة، حيث يزيد معدل نجاح المصادقة بمعدل 8.86% ومعامل الدمج بمعدل 12.20%. كما يقلل متوسط وقت المصادقة، والبيانات الزائفة، ووقت التحقق بمعدلات 10.14%، 9.70%، و10.19% على التوالي.
