صفحة 196 - كتاب إنترنت الأشياء - الصف 11 - الفصل 1 - المملكة العربية السعودية

📚 التحديات الهيكلية للأمان في إنترنت الأشياء

المفاهيم الأساسية

التحديات الهيكلية للأمان: تحديات ناتجة عن تنوع وتركيبة مكونات نظام إنترنت الأشياء (الأجهزة، البروتوكولات، الخدمات) والتي تخلق نقاط ضعف أمنية جديدة مع زيادة تعقيد النظام.

خريطة المفاهيم

```markmap

تقنيات شبكات إنترنت الأشياء

بروتوكولات وشبكات الاتصالات قصيرة المدى

شبكات المنطقة الشخصية اللاسلكية (WPANs)

#### بروتوكولات WPANs غير المستندة إلى عنوان IP

##### زيجبي (Zigbee)

###### المكونات الرئيسة للشبكة

• متحكم زيجبي (ZC)
• موجه زيجبي (ZR)
• جهاز زيجبي طرفي (ZED)

##### البلوتوث (Bluetooth)

###### الأحداث الرئيسية في شبكات البلوتوث الشخصية

• الإعلان (Advertising)
• التوصيل (Connecting)

#### بروتوكولات WPANs المستندة إلى عنوان IP

##### 6LoWPAN

##### بروتوكول التشعب (Thread)

أمان وخصوصية أنظمة إنترنت الأشياء

أهمية الأمان في إنترنت الأشياء

• جزء مهم من عملية التصميم من أدنى المستويات إلى أعلاها.
• يجب إنشاء السياسات والبروتوكولات والمعايير الأمنية بموازاة أي تطور تقني.

أسس الأمان في إنترنت الأشياء

#### الثقة

• السماح للمستخدمين أو الخدمات المصرّح لها فقط بالوصول إلى الجهاز أو البيانات.

#### التحقق من الهوية

• التحقق من هوية الأفراد والخدمات و"الأشياء".

#### الخصوصية

• الحفاظ على خصوصية جهاز المستخدم ومعلوماته الشخصية وبياناته الحساسة.

#### الحماية

• حماية الأجهزة والمستخدمين من الأضرار المادية والمالية والمتعلقة بالسمعة.

تحديات أنظمة إنترنت الأشياء المركزة على المستخدم

#### الحاجة إلى المساءلة

• التدابير الأمنية التقليدية غير كافية.
• تعقيد تدفق البيانات الموزعة.
• آليات التوافق غير الكافية.
• نقص المعلومات لدى المستخدمين.

#### عوامل المساءلة (شكل 5.28)

• الراحة
• الثقة
• الشيوع
• المعرفة

الأمان في إنترنت الأشياء والجرائم الإلكترونية

#### التحديات القانونية والتقنية

• تباين قوانين حماية البيانات بين الدول.
• الفجوة الواسعة بين التشريعات القانونية والتقنية.
• بطء نظام العدالة في مواكبة الجرائم الإلكترونية.
• صعوبة تحقيق توافق دولي حول معايير السلامة الإلكترونية.
• اختلاف الرؤى الوطنية لتنظيم الفضاء الإلكتروني.

التحديات الهيكلية للأمان في إنترنت الأشياء

#### مصادر التحديات

• التنوع في الأجهزة والبروتوكولات والخدمات.
• اتصال الأجهزة بالخدمات السحابية وتبادل البيانات لأول مرة.
• خصائص الأجهزة (قابلية التنقل، الاعتماد المتبادل).

#### مجالات نقاط الضعف

• البرامج الثابتة (Firmware).
• التخزين.
• قوة المعالجة.
• هجمات الشبكة.
• القواعد والمعايير.

#### تحديات التطور التقني

• الانتقال من IPv4 إلى IPv6.
• زيادة عرض النطاق الترددي (Bandwidth).
• اعتماد IPv6 وتقنية الجيل الخامس (5G).
• استخدام اتصالات فائقة السرعة.

#### الثغرات الأمنية حسب الطبقة (شكل 5.30)

##### طبقة التقنية المستخدمة

• هجمات حجب الخدمة (DoS/DDoS).
• هجوم الرجل الوسيط (Man in the middle).

##### طبقة التطبيق

• إدارة وصول سيئة.
• حقن التعليمات البرمجية.
• الوصول غير المرخص.
• التصيد الموجه.

##### طبقة الشبكة

• ثغرات في بروتوكولات (الواي فاي، البلوتوث، زيجبي).
• هجمات على بروتوكول التهيئة (DHCP).

##### طبقة التمييز

• الوصول غير المصرح به للرقاقة.
• استنساخ الرقاقات.

##### طبقة المستشعرات

• الاحتيال على نظام تحديد المواقع (GPS).

أسئلة مراجعة الصفحة 192

السؤال 6

• تحديد المكونات الرئيسية الثلاثة لشبكة زيجبي (Zigbee).

السؤال 7

• المقارنة بين الحدثين الأساسيين اللذين يحدثان أثناء الاتصال بالبلوتوث.

السؤال 8

• وصف بروتوكولي (WPANs) الرئيسيين المستندين إلى عنونة (IP).

أسئلة مراجعة الصفحة 193

السؤال 9

• توضيح هيكلية "نجمة النجوم" المستخدمة في شبكات (LoRaWAN).

السؤال 10

• تحليل كيفية تطور شبكات الجيل الخامس (5G) من تقنيات الجيل الرابع (4G).

```

نقاط مهمة

• يتطلب إنترنت الأشياء معايير وهيكلية محددة لتناسب تنوع مكوناته.
• تظهر الهجمات الأمنية غالبًا عند اتصال الأجهزة بالخدمات السحابية لأول مرة.
• خصائص مثل قابلية التنقل والاعتماد المتبادل للأجهزة تخلق تحديات أمنية جديدة.
• زيادة تعقيد النظام تؤدي إلى ظهور نقاط ضعف جديدة في كل طبقة من طبقاته.
• التطور التقني (مثل IPv6 والجيل الخامس) يخلق مخاطر وصعوبات أمنية إضافية.

التحديات الهيكلية للأمان في إنترنت الأشياء

Architectural Challenges of IoT Security

يتطلب إنترنت الأشياء مجموعة من المعايير ووجود هيكلية محددة جيدًا، مع واجهات وبيانات وبروتوكولات تناسب التنوع في الأجهزة والبروتوكولات والخدمات المعنية. يمكن حدوث العديد من الهجمات عند اتصال أجهزة إنترنت الأشياء بالخدمات السحابية وتبادلها للبيانات لأول مرة. كما قد تتسبب خصائص أجهزة إنترنت الأشياء المختلفة في وجود مخاطر ومشكلات أمنية، حيث تقدم قابلية التنقل والاعتماد المتبادل والخصائص المماثلة الأخرى تحديات ومخاطر مختلفة، وتشمل هذه التحديات والمخاطر نقاط الضعف في البرامج الثابتة (Firmware)، والتخزين، وقوة المعالجة، وهجمات الشبكة والقواعد والمعايير، والتي تتطلب المزيد من الدراسات الإضافية. يتطلب إنترنت الأشياء المزيد من أجهزة النقل بين عنونة (IPv4) إلى (IPv6)، مما يستلزم زيادة عرض النطاق الترددي (Bandwidth) للشبكات، حيث يؤدي اعتماد عنونة (IPv6) وتقنية الجيل الخامس، واستخدام الجيل الجديد من الاتصالات فائق السرعة إلى ظهور مخاطر وصعوبات إضافية.

توضح الرسوم التوضيحية الآتية كيفية تطوير هيكلية نظام بسيط إلى نظام معقد. وكما تلاحظ فإن إضافة كل طبقة من التعقيد تتسبب في ظهور نقاط ضعف جديدة لمكونات النظام.

شكل 5.30: الثغرات الأمنية في أنظمة إنترنت الأشياء

196

وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447

التحديات الهيكلية للأمان في إنترنت الأشياء Architectural Challenges of IoT Security يتطلب إنترنت الأشياء مجموعة من المعايير ووجود هيكلية محددة جيدًا، مع واجهات وبيانات وبروتوكولات تناسب التنوع في الأجهزة والبروتوكولات والخدمات المعنية. يمكن حدوث العديد من الهجمات عند اتصال أجهزة إنترنت الأشياء بالخدمات السحابية وتبادلها للبيانات لأول مرة. كما قد تتسبب خصائص أجهزة إنترنت الأشياء المختلفة في وجود مخاطر ومشكلات أمنية، حيث تقدم قابلية التنقل والاعتماد المتبادل والخصائص المماثلة الأخرى تحديات ومخاطر مختلفة، وتشمل هذه التحديات والمخاطر نقاط الضعف في البرامج الثابتة (Firmware)، والتخزين، وقوة المعالجة، وهجمات الشبكة والقواعد والمعايير، والتي تتطلب المزيد من الدراسات الإضافية. يتطلب إنترنت الأشياء المزيد من أجهزة النقل بين عنونة (IPv4) إلى (IPv6)، مما يستلزم زيادة عرض النطاق الترددي (Bandwidth) للشبكات، حيث يؤدي اعتماد عنونة (IPv6) وتقنية الجيل الخامس، واستخدام الجيل الجديد من الاتصالات فائق السرعة إلى ظهور مخاطر وصعوبات إضافية. توضح الرسوم التوضيحية الآتية كيفية تطوير هيكلية نظام بسيط إلى نظام معقد. وكما تلاحظ فإن إضافة كل طبقة من التعقيد تتسبب في ظهور نقاط ضعف جديدة لمكونات النظام. شكل 5.30: الثغرات الأمنية في أنظمة إنترنت الأشياء 196 وزارة التعليم Ministry of Education 2025 - 1447 --- VISUAL CONTEXT --- **DIAGRAM**: الثغرات الأمنية في أنظمة إنترنت الأشياء Description: A conceptual diagram illustrating the architectural layers and associated security vulnerabilities in IoT systems. It shows the flow and interaction between different components from user technology to sensors, highlighting potential attack vectors and weaknesses. The diagram is structured into several horizontal layers representing different aspects of an IoT system, with red boxes indicating specific vulnerabilities or attack types. Context: This diagram serves as a visual aid to understand the complex security landscape of IoT, categorizing vulnerabilities by the architectural layer they affect. It highlights common attack vectors and weaknesses across different components of an IoT system.