بنية تشفير تكيفية قائمة على أساس الاتصال الآمن ومنخفض زمن الوصول بين المركبات والبنية التحتية في شبكات الجيل الخامس

الملخص

مع تزايد الطلب على الاتصالات ذات زمن الاستجابة المنخفض للغاية في مجال الاتصالات بين المركبات وكل شيء (V2X)، أصبحت الأساليب التقليدية القائمة على البرمجيات للتشفير موضوعًا يزداد صعوبة. يقترح هذا البحث بنية للتشفير التكيفي في بيئة FPGA لتعزيز وظائف الوقت الحقيقي لشبكات المركبات في الجيل الخامس وما بعده. من خلال خصائص التوازي وإعادة التكوين لـ FPGAs، يقوم النموذج المقترح بتغيير خوارزميات التشفير وجدولة المفاتيح بشكل ديناميكي بناءً على أولوية الرسالة وحالة الشبكة. تم تطوير نواة تشفير معيارية، ومجدول مفاتيح في الوقت الحقيقي، ووحدة تحكم في التدفق/الكتلة على نظام Xilinx Zynq-7000 (SoC) لمعالجة التشفير السريعة والمرنة. يوضح الأداء التجريبي في حركة مرور V2X المحاكاة انخفاضًا بنسبة 42% في زمن الوصول وزيادة بنسبة 36% في الإنتاجية مقارنةً بحلول المتحكمات الدقيقة القياسية. يتوافق النظام تمامًا مع معايير ETSI ITS-G5 و3GPP V2X، كما يستفيد من إعادة تكوين التشفير أثناء التشغيل لمقاومة هجمات القنوات الجانبية الزمنية وهجمات إعادة الإرسال. وتؤكد هذه النتائج جدوى النهج المقترح للنشر الآمن في أنظمة النقل الذكية الناشئة.