Browsing by Author "Iqbal, Mubashar, juhendaja"

Now showing 1 - 9 of 9

A Blockchain Solution for Auditing of Timber-to-Charcoal Process
(Tartu Ülikool, 2021) Zubair, Muhammad; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Milani, Fredrik Payman, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Blockchain technology is emerging not only in cryptocurrencies like bitcoin and ethereum but also expanding in other business fields. Due to its diverse nature of architecture, it can easily integrate with such environments, e.g., permissioned or permissionless, state-full or stateless. This article mainly focuses on permissioned blockchain, the hyperledger fabric, how to implement it, and how to use it to automate the audit to the timber-tocharcoal business process. In order to accomplish this study, a design science approach is selected. In this thesis, a timber-to-charcoal case study is analyzed, designed the software architecture, developed the solution using hyperledger fabric, tested and evaluated it with defined evaluation criteria. The technology stack to develop the smart contract and web services to invoke the chaincode and access the ledger is NodeJs. The final evaluation shows that hyperledger fabric is a secure, fast, and decentralized immutable ledger. In conclusion, it is a suitable approach and benefits the audit to timber-to-charcoal business process.
Blockchain and Digital Twin-based Approach for Securing Water Supply Infrastructure
(Tartu Ülikool, 2024) Tudavekar, Ojus Virendra; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Digitaalne kaksik (inglise keeles Digital Twins ehk DTs) kui füüsiliste üksuste virtuaalne kujutis annab väärtusliku ülevaate küberfüüsilise süsteemi (CPS) käitumisest ja omadustest. DT võimeid jälgida, visualiseerida, testida ja simuleerida füüsilist protsessi on tööstussüsteemides aastate jooksul laialdaselt kasutatud kvaliteedi ja tõhususe parandamiseks. Lisaks sellele on praegusel kasvava digitaliseerimise ajastul kriitilise tähtsusega vee infrastruktuuri ja küberturvalisuse lähenemine. DT, mida tavaliselt peetakse reaalsete objektide virtuaalsete koopiate loomiseks, omab märkimisväärset potentsiaali veemajanduse CPSi turvalisuse ja vastupidavuse suurendamisel. Plokiahela ja DT-tehnoloogia integreerimine tööstussüsteemide jaoks on hiljuti teadlaste seas populaarsust kogunud. Teadusuuringuid DT kasutamise kohta vee- ja ühissüsteemi turvalisuse suurendamiseks on vähe. Käesolevas töös esitame ulatusliku kirjanduse ülevaate olemasolevast kirjandusest vee CPSi kohta, kus analüüsitakse esmaseid julgeolekuohte, kasutatavaid haavatavusi ja pakutud avastamismehhanisme. Lisaks sellele pakutakse välja uudne lähenemisviis, mille puhul DT on integreeritud plokiahelaga kui rünnaku pettusmehhanismiga, et suurendada veekäitluskeskuste turvalisust, kasutades turvalise veepuhastussüsteemi (SWaT) kui veekäitluskeskuste baasarhitektuuri. Lisaks tutvustatakse ründajate mudeleid, ründestsenaariume ja rollipõhist intsidentidele reageerimise käsiraamatut (IRPs), et ohjeldada ja leevendada rünnakuid Water CPSis. Kavandatud lahendust hinnatakse, kasutades rollipõhist IRP-d erinevate ründestsenaariumide jaoks ja DT-põhist simulatsiooni Microsoft Azure Digital Twin Platform abil.
Blockchain in Edge - Cloud Computing Continuum
(Tartu Ülikool, 2023) Bassey, Iwada Eja; Dehury, Chinmaya Kumar, juhendaja; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
In the era of Edge Computing, Internet of Things(IoT) devices connect and communicate to create a network of objects that can collect information from the environment without human intervention. While the IoT offers many benefits, it also poses several cybersecurity risks, including the lack of detection of malicious IoT sensors, weak authorization, and authentication protocols, and insecure management of data received from IoT devices. Developing new solutions to enhance IoT sensors’ security to address these issues is crucial. One crucial challenge that requires attention is the secure management and storage of data collected from IoT devices at the Edge. Many existing solutions rely on centralized systems vulnerable to tampering and must provide reliable data traceability records. To address this challenge, this thesis proposes a blockchain-based architecture for securing and managing data collected from IoT devices. By leveraging blockchain technology, we create a distributed data storage architecture that eliminates the need for centralized network topologies. This approach offers several advantages, including immutability, decentralization, distributivity, enhanced security, transparency, instant traceability, and increased efficiency through automation. Our results demonstrate that this proposed architecture provides a high level of performance and can be used as a scalable, massive data storage solution for IoT devices using blockchain technologies. One significant advantage of this approach is that new IoT sensors can quickly be enrolled and unenrolled in our architecture without retrofitting. Our system does not depend on any specific communication protocol and can be applied to any IoT application. In summary, our proposed architecture provides a robust and secure solution for managing and storing data collected from IoT devices, thus enhancing the overall security of the IoT devices in the Edge.
Digital Twin and Blockchain-Driven Firmware Updates for the Internet of Vehicles
(Tartu Ülikool, 2024) Miadzieles, Edgar; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Plokiahel on pälvinud märkimisväärset tähelepanu kui tehnoloogia, mis pakub detsentraliseeritud lahendusi erinevates valdkondades. Plokiahela raamistik pakub autentimist, terviklikkust ja muutumatust tagades usaldust ja turvalisust. Digitaalsete kaksikute hiljutine kasutuselevõtt on võimaldanud simuleerida ja testida virtuaalses keskkonnas, peegeldades füüsilisi üksusi, nende keskkonda ja protsesse. Selle lõputöö eesmärk on uurida püsivara uuendamise protsessi kasutades kaablita sidevahendeid intelligentse transpordisüsteemi ja täpsemalt sõidukite interneti kontekstis. Praegused kaablita sidevahenditega tarkvara värskendused sõltuvad klient-serveri mudelist, samas kui sõidukite internet ja intelligentne transpordisüsteem saavad kasu detsentraliseeritud lahendusest, mis eemaldab nõrgima lüli tõrke erinevate rünnakute ning võrgu ummistuse mured. Kasutame plokiahela ja digitaalse kaksiku tehnoloogiaid, et täita sõidukite interneti ja intelligentse transpordisüsteemi kriteeriume, võimaldamaks kaablita sidevahenditega püsivara värskendamise protsessi sõidukite interneti keskkonnas olevate sõidukite jaoks. See lõputöö esitab süstemaatilise ülevaate olemasolevast kaablita sidevahenditega püsivara värskenduste kirjandusest, mis kasutab plokiahela ja digitaalse kaksiku tehnoloogiat. Lisaks pakutakse välja lahendus kaablita sidevahendiga püsivara värskenduste jaoks, mis on realiseeritud Ethereumi ja Microsoft Azure Digital Twins technoloogia abil, et rahuldada sõidukite interneti keskkonnas olevate sõidukite turvalise püsivara värskenduste nõudeid. Pakutava lahenduse nutilepingut hinnatakse gaasitarbimise ja ühikutestide põhjal. Kavandatav lahendus töötatakse välja konsoolirakendustena mida hinnatakse kirjanduse süstemaatilise ülevaate ning sõidukite interneti ja intelligentse transpordisüsteemi kontekstuaalsest analüüsist tuletatud disainikriteeriumide alusel.
Harnessing Blockchain and Digital Twin for Security Risk Assessment in Internet of Vehicles
(Tartu Ülikool, 2023) Ahmed, Ashfaq Hussain; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Suhail, Sabah, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Digitaalne kaksik (inglise keeles Digital Twins ehk DTs) on virtuaalne representatsioon füüsilistest objektidest, mida kasutatakse katsetamiseks, simulatsiooniks ja prototüüpimiseks enne vastava füüsilise komponendi valmistamist. Digitaalse kaksiku tehnoloogiat on laialdaselt kasutatud nutika tootmise valdkonnas mitu aastat, et täiustada kõiki selle tegevusvaldkondi. Veelgi enam, viimase kümnendi jooksul on plokiahela tehnoloogia ja digitaalsed kaksikud tööstussüsteemides muutunud teadlaste seas üha populaarsemaks. Tänu hiljutistele edusammudele targa linna ja intelligentse transpordisüsteemi (ITS) valdkonnas on sõidukite interneti (IoV) kontseptsioon muutumas üha levinumaks. Digitaalne kaksik ehk virtuaalne koopia füüsilisest maailmast pakub tohutut potentsiaali selleks, et tõsta tarkade linnade kõigis osades turvalisust ja vastupidavust, hõlmates seejuures sõidukite interneti turvalisust ja vastupidavust, enne selle kasutuselevõttu reaalses maailmas. Plokiahela tehnoloogial põhinevate digitaalsete kaksikute kasutamist sõidukite interneti turvalisuse suurendamisel on seni vähe uuritud. Käesolevas magistritöös esitatakse põhjalik süstemaatiline ülevaade olemasolevast kirjandusest, kus plokiahelal põhinevaid digitaalseid kaksikuid on soovitatud kasutada tööstussüsteemide täiendavateks turvakihtideks. Lisaks pakutakse sõidukite interneti turvaohtude käsitlemiseks välja uudne plokiahelal põhinev turberaamistik. Samuti tutvustatakse sõidukite interneti turvaohtude modelleerimist ja riskijuhtimist ning selgitatakse, kuidas pakutud plokiahelapõhine raamistik maandab sõidukite interneti riske. Riskide maandamiseks pakutud lahendust hinnatakse V2S-side (Vehicle-to-Sensor) jaoks digitaalsel kaksikul põhineva simulatsiooni abil. Kasutusjuhtumi simuleerimiseks kasutati selles magistritöös Microsoft Azure Digital Twin platvormi.
Model-Driven Engineering of Blockchain Oracles
(Tartu Ülikool, 2022) Levasseur, Olivier; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Matulevicius, Raimundas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Blockchain is a decentralized ledger technology that provides data storage with strong integrity properties without the need for a trusted authority. Model-driven engineering is a software engineering discipline that aims at working with domain models instead of source code. Blockchain oracles are software components that can provide a communication channel between traditional off-chain applications and smart contracts. Model-driven engineering solutions have started being used to facilitate the development of blockchainbased applications through domain models. However, our literature review shows that there are limitations in the identified solutions to model blockchain oracles and that some types of oracles cannot be modeled through these solutions. In this thesis, we define a meta-model to illustrate the main concepts of the blockchain oracle domain and the relationships between them. We define a UML profile that extends the UML sequence diagram to include elements to model blockchain oracles. Our model also includes security components to provide encrypted communication with the oracles. A MagicDraw plugin is developed to implement transformation rules that automatically translate an oracle model into a standalone application. This results in a model-driven engineering solution that facilitates the modeling of secure blockchain oracles. The contribution of this thesis is evaluated based on functional and security requirements using an evaluation scenario that involves four different types of oracles interacting with an off-chain application.
OwlParser: Parsing OWL-based Blockchain Security Ontology
(Tartu Ülikool, 2022) Ristioja, Mai; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Matulevicius, Raimundas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Ontology representations are often used in areas when the knowledge is still incoherent and there exists a need to clarify and agree on definitions, concepts and relations. Ontology representations in their written form are however difficult to comprehend and thus tools for better exploring and understanding the information contained therein are in demand. Some tools providing such functionality exist, of which Protégé is the most common. This, however, is a professional-use application which can be difficult to use for less experienced user and which also needs installation. The aim for this thesis is to develop a web-based tool for exploring ontology representations based on the security and risk management (SRM) domain model and which also provides additional features to support ontology representations about blockchain security. The developed tool named OwlParser loads OWL files from the local computer or the web, allows browsing the content of the ontology representation and provides SRM-based navigation. We hope the tool will be useful for both students as well as professionals in helping to study and explore SRM-based ontology representations.
Scalability Assessment in Blockchain-enabled IoT Applications
(Tartu Ülikool, 2023) Sipilä, Heikki Santeri; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Affia, Abasi-amefon Obot, juhendaja; Lai, Russell W. F., juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Plokiahela kasutamine Asjade Internetis (IoT) on loonud tee detsentraliseeritud IoT-rakenduste loomisele. Plokiahela integreerimine IoT-ga ei ole aga lihtne ja pakub erinevaid väljakutseid. Tegime nende võimalike väljakutsete uurimiseks läbi süstemaatilise kirjanduse ülevaate (SLR). SLR tulemuseks oli kaks järeldust. Esimene järeldus oli, et plokiahela toega IoT-rakenduste võimalikud mastaapsuse probleemid hõlmavad salvestus-, võrgu-, töötlemis- ja läbilaskevõimega seotud väljakutseid. Teine järeldus oli, et praeguses kirjanduses puuduvad vahendid ja meetodid nende mastaapsuse väljakutsete hindamiseks. Me tegeleme selle uurimislüngaga, pakkudes esmalt meetodi mastaapsuse hindamise tööriista loomiseks plokiahela toega IoT-rakenduste jaoks. Seejärel tutvustatakse seda meetodit selles lõputöös, kavandades, juurutades ja valideerides tööriista, mida saab kasutada nende rakenduste skaleeritavuse hindamiseks. Meie pakutud tööriist kasutab olemasolevat virtualiseerimistarkvara, et luua simuleeritud IoTseadmeid, mis võimaldab testida nende rakenduste mastaapsust ilma füüsilisi seadmeid kasutamata. Valideerisime tööriista skaleeritavuse testimisega selle lõputöö osana välja töötatud kontseptsiooni tõestusega plokiahela toega IoV-rakendusega. Seejärel analüüsiti nende testide tulemusi ja hinnati tööriista teostatavust sobivaks skaleeritavuse testimiseks maksimaalselt 24 seadmega.
Securing the Bridges Between Two Worlds: A Systematic Literature Review of Blockchain Oracles Security
(Tartu Ülikool, 2023) Chiarelli, Alessandro; Iqbal, Mubashar, juhendaja; Fagerholm, Fabian, juhendaja; Matulevičius, Raimundas, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond; Tartu Ülikool. Arvutiteaduse instituut
Blockchain technology has paved the way for the decentralization of Internet services. It achieves this using a decentralized and distributed ledger that can withstand single points of failure. The ledger is secured through advanced cryptographic techniques and a decentralized consensus mechanism that ensures its resistance to tampering. Blockchain is a self-enclosed system, usually called on-chain world. To interact with the rest of the internet outside the blockchain (e.g., off-chain world), we need to set up interfaces to let the two worlds interact. These interfaces are called oracles. Given the role of the oracles in a blockchain system, it is paramount to design and implement them securely. We perform a systematic literature review that shows not much research is done into studying the security aspects of blockchain oracles. The research mostly focuses on the economic aspects of the oracles or on how to implement or design oracles that can benefit some specific use cases. In this thesis, we select two inbound oracles and implement them to evaluate and compare them from a security point of view. The contribution of this thesis consists of a literature review motivating the need for further research on the topic and comparing two inbound oracles, as the technique used to perform them can be extended and adjusted to other oracles as well. We also present the implementation of an outbound oracle for completeness and discuss its security properties. Furthermore, we present a novel approach that makes use of a decentralized oracle network (i.e., Chainlink) to build a system that fetches off-chain data to the blockchain and then securely retakes the data off-chain, such that there is no need to trust the oracle nodes. The technique we propose is thus blockchain and oracle agnostic and can be applied in various situations.