A study on cybersecurity risks and protections for digital twin applications
Dijital ikiz uygulamaları için siber güvenlik riskleri ve koruma yöntemleri üzerine bir çalışma
- Tez No: 1003519
- Danışmanlar: PROF. DR. HASAN DAĞ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Yönetim Bilişim Sistemleri, Management Information Systems
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Kadir Has Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Siber Güvenlik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Siber Güvenlik Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Dijital ikiz teknolojisi artık akıllı şebekeleri simüle etmek ve yönetmek için kullanılabilir, ancak bu altyapı varlıkları siber saldırılara karşı ciddi şekilde savunmasızdır. Bu tezde, iki önemli risk olan yanlış veri enjeksiyonu ve veri tahrifi, akıllı bir şebeke sisteminin dijital ikizinde ele alınmaktadır. Amaç, makine öğrenimi-anomali odaklı savunma ve blok zinciri teknolojisinden oluşan bir hibrit savunma sisteminin uygulanması yoluyla dijital ikizin sağlamlığını ve güvenilirliğini artırmaktır. Dijital ikiz, OPAL-RT gerçek zamanlı simülatörü ile donatılmış küçük ölçekli bir fotovoltaik (PV) kaynak ve pil depolama tabanlı akıllı şebeke test ortamının gerçek dünya sensör okumasının örneklenmesiyle oluşturulmuştur. Akıllı şebeke verileriyle, farklı anomali tespit şemaları belirlenmiş ve test edilmiştir ve sonunda, anormal veri modellerini belirlemedeki olağanüstü performansıyla tek sınıf Destek Vektör Makinesi (OCSVM) kullanılmıştır. Bununla birlikte, veri bütünlüğünü ve tahrifat direncini garanti altına alarak, değiştirilemez kayıt ve fikir birliğine dayalı veri doğrulaması sağlamak için izinli bir blok zinciri (Hyperledger Fabric) uygulanmıştır. Genel olarak bu çalışma, makine öğrenimi tabanlı tespit ve blok zinciri tabanlı kayıt tutmanın sinerjisinin, dijital ikiz akıllı şebeke dağıtımlarındaki siber güvenlik risklerini etkili bir şekilde ortadan kaldırabileceğini ve dolayısıyla bu kritik sistemlerin sağlamlığının ve güvenliğinin artırılmasına katkıda bulunabileceğini öne sürüyor.
Özet (Çeviri)
Digital twin technology can now be used to simulate and manage smart grids, but these infrastructure assets are gravely exposed to Cyber-attacks. In this thesis, two significant risks—false data injection and data tampering—are tackled in a digital twin of a smart grid system. The aim is to enhance robustness and credibility of the digital twin through the application of a hybrid defence system consisting of machine learning-anomaly-driven defence and blockchain technology. The digital twin was created through the instantiation of a real-world sensor reading of a small-scale photovoltaic (PV) source and battery storagebased smart grid testbed equipped with an OPAL-RT real-time simulator. With smart grid data, different anomaly detection schemes were set forth and tested, and eventually, the oneclass Support Vector Machine (OCSVM) was utilized through its outstanding performance in identifying aberrant data patterns. In tandem, a permissioned blockchain (Hyperledger Fabric) was implemented to provide immutable logging and consensus driven data verification, ensuring data integrity and tamper resistance. Overall, this study suggests the synergy of machine learning based detection and blockchain-laden logging may effectively counter cybersecurity risks in digital twin smart grid deployments and therefore contribute to the enhancement Dijital ikiz teknolojisi artık akıllı şebekeleri simüle etmek ve yönetmek için kullanılabilir, ancak bu altyapı varlıkları siber saldırılara karşı ciddi şekilde savunmasızdır. Bu tezde, iki önemli risk olan yanlış veri enjeksiyonu ve veri tahrifi, akıllı bir şebeke sisteminin dijital ikizinde ele alınmaktadır. Amaç, makine öğrenimi-anomali odaklı savunma ve blok zinciri teknolojisinden oluşan bir hibrit savunma sisteminin uygulanması yoluyla dijital ikizin sağlamlığını ve güvenilirliğini artırmaktır. Dijital ikiz, OPAL-RT gerçek zamanlı simülatörü ile donatılmış küçük ölçekli bir fotovoltaik (PV) kaynak ve pil depolama tabanlı akıllı şebeke test ortamının gerçek dünya sensör okumasının örneklenmesiyle oluşturulmuştur. Akıllı şebeke verileriyle, farklı anomali tespit şemaları belirlenmiş ve test edilmiştir ve sonunda, anormal veri modellerini belirlemedeki olağanüstü performansıyla tek sınıf Destek Vektör Makinesi (OCSVM) kullanılmıştır. Bununla birlikte, veri bütünlüğünü ve tahrifat direncini garanti altına alarak, değiştirilemez kayıt ve fikir birliğine dayalı veri doğrulaması sağlamak için izinli bir blok zinciri (Hyperledger Fabric) uygulanmıştır. Genel olarak bu çalışma, makine öğrenimi tabanlı tespit ve blok zinciri tabanlı kayıt tutmanın sinerjisinin, dijital ikiz akıllı şebeke dağıtımlarındaki siber güvenlik risklerini etkili bir şekilde ortadan kaldırabileceğini ve dolayısıyla bu kritik sistemlerin sağlamlığının ve güvenliğinin artırılmasına katkıda bulunabileceğini öne sürüyor.
Benzer Tezler
- 1985-1986 yıllarında Polatlı Devlet Hastanesine kaza nedeniyle başvuranların incelenmesi
Başlık çevirisi yok
FERHAN ŞENOL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
İlk ve Acil YardımGazi ÜniversitesiKazaların Çevresel ve Teknik Araştırması Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. HİKMET PEKCAN
- Devrelerin büyük işaret cevaplarının bilgisayar yardımıyla bulunması
Başlık çevirisi yok
NÜKHET GÜNEYİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiUludağ ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGÜR TÜTÜNCÜOĞLU
- Ulaş Sağlık Ocağı merkezinde nüfusun bazı niteliklerine ve konutların durumuna ilişkin bir çalışma
An Investigation carried out at the Ulaş Public Health Centre concerning some characteristics of the population and housing conditions in the district of Ulaş
EROL ŞANLI
Doktora
Türkçe
1985
Halk SağlığıCumhuriyet ÜniversitesiHalk Sağlığı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERVET ÖZGÜR
- Çimentonun sertleşmesi üzerinde kimyasal komponentlerin etkisi
Başlık çevirisi yok
NACİYE TÜRKEL
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Antakya tarihi ticaret merkezi mekansal yapı değişim ve gelişim sürecinin kent ticaret merkezi planlamasına etkinliği
The Effectiveness of spatial structural chance and development period of the historical trade center of Antakya in the urban trade planning
NEVİN TURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Şehircilik ve Bölge PlanlamaGazi ÜniversitesiŞehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. NURCAN UYDAŞ