HashDrone: Otonom İHA Sürü Ağları için Hafif Blokzincir Tabanlı Veri Bütünlüğü Doğrulama Mimarisi

DergiPark Türkçe

Bu çalışmada, dağıtık İnsansız Hava Araçları (İHA) sürü sistemlerinde sensör verilerinin güvenli ve güvenilir biçimde bütünlüğünü sağlamak amacıyla, hafif bir blokzincir tabanlı veri bütünlüğü doğrulama mekanizması olan HashDrone algoritması önerilmektedir. Tasarım bilimi araştırma metodolojisi izlenerek geliştirilen HashDrone, SHA-256 karma (hash)  algoritmasını kullanan, Python tabanlı ve kaynak açısından verimli bir blokzincir mimarisi sunmakta olup, kısıtlı donanım kaynaklarına sahip gömülü platformlarda çalışabilecek şekilde tasarlanmıştır. Benzetim sonuçları, kullanılan SHA-256 algoritmasının deterministik yapısının doğal bir sonucu olarak, HashDrone mimarisinin veri manipülasyonu girişimlerine karşı anında yüksek duyarlılıkla tespit imkânı sunduğunu ve teorik olarak milisaniye mertebesinde doğrulama potansiyeline sahip olduğunu göstermektedir. Ayrıca, önerilen yöntemin geleneksel uzlaşma protokollerinin getirdiği mesajlaşma ve hesaplama yükünü barındırmaması sebebiyle, kaynakları kısıtlı otonom İHA sürü sistemlerinde güvenli veri yönetimi için etkili ve uygulanabilir bir alternatif çözüm olduğu ortaya konmuştur.

DergiPark İngilizce

This paper proposes a HashDrone algorithm that is a lightweight blockchain-based protocol designed to ensure secure and reliable sensor data integrity in decentralized Unmanned Aerial Vehicle (UAV) swarms. Developed following the design science research methodology, HashDrone employs a Python-based, resource-efficient blockchain architecture using the SHA-256 hashing algorithm, enabling deployment on constrained embedded platforms. The simulation results show that HashDrone could able to detect nearly 100% of data tampering attempts while providing millisecond-level real-time verification, significantly outperforming existing blockchain-based UAV solutions with second-level latency as well as an effective and scalable solution for secure data management in autonomous UAV swarm systems.