İSTANBUL BİLGİ ÜNİVERSİTESİ SOSYAL BİLİMLER ENSTİTÜSÜ BİLİŞİM VE TEKNOLOJİ HUKUKU YÜKSEK LİSANS PROGRAMI AKILLI ŞEHİRLERDE SİBER GÜVENLİK Özgür ALP 115691007 Prof. Dr. Ahmet DENKER İSTANBUL 2018 İÇİNDEKİLER ŞEKİL LİSTESİ ................................................................................................... V TABLO LİSTESİ ................................................................................................. V ABSTRACT ......................................................................................................... Vİ ÖZET ................................................................................................................. Vİİİ AKILLI ŞEHİRLERE GİRİŞ .............................................................................. 1 1.1. AKILLI ŞEHİR NEDİR? ........................................................................ 1 1.1.1. Akıllı Şehirlerin Boyutlandırılması ..................................................... 3 1.1.1.1. Akıllı Yönetişim .......................................................................... 4 1.1.1.2. Akıllı Ekonomi ............................................................................ 4 1.1.1.3. Akıllı Ulaşım ............................................................................... 4 1.1.1.4. Akıllı Yaşam ............................................................................... 5 1.1.1.5. Akıllı İnsan .................................................................................. 5 1.1.1.6. Akıllı Çevre ................................................................................. 5 1.1.2. Akıllı Şehirlerin 3 Temel Aktörü ......................................................... 6 1.1.2.1. İnsan Faktörü ............................................................................... 6 1.1.2.2. Teknoloji Faktörü ........................................................................ 9 1.1.2.3. Kurum Faktörü .......................................................................... 10 ÖRNEK AKILLI ŞEHİR İNCELEMESİ ......................................................... 12 2.1. ÖRNEK AKILLI ŞEHİR: KOPENHAG ............................................... 12 2.1.1. Kopenhag Akıllı Şehir Boyutlarının İncelenmesi .............................. 14 2.1.1.1. Akıllı Yönetişim ........................................................................ 14 2.1.1.2. Akıllı Ekonomi .......................................................................... 15 2.1.1.3. Akıllı Ulaşım ............................................................................. 16 2.1.1.4. Akıllı Yaşam ............................................................................. 17 2.1.1.5. Akıllı İnsan ................................................................................ 19 2.1.1.6. Akıllı Çevre ............................................................................... 20 2.1.2. Kopenhag Akıllı Şehir Uygulaması Getirileri ................................... 22 AKILLI ŞEHİR KONSEPTİNDE YARARLANILAN TEKNOLOJİLER VE ÖRNEK KULLANIM ALANLARI .................................................................. 24 3.1. AKILLI ŞEHİRLERDE TEKNOLOJİ .................................................. 24 3.1.1. Mobil Cihazlar ve Dijital Platformlar .............................................. 25 3.1.2. Büyük Veri ve Açık Veri .................................................................... 28 3.1.3. Nesnelerin İnterneti ........................................................................... 30 3.1.4. 3 Boyutlu Baskı ................................................................................. 32 3.1.5. Sosyal Etkileşimli Robotlar ............................................................... 33 3.1.6. İnsansız Araçlar ................................................................................ 34 SİBER DÜNYA VE SİBER GÜVENLİK ......................................................... 35 4.1. SİBER UZAY ....................................................................................... 35 4.2. SİBER GÜVENLİK .............................................................................. 36 4.3. SİBER RİSK ......................................................................................... 38 ii 4.3.1. Tehditler ............................................................................................ 39 4.3.2. Zafiyetler ........................................................................................... 42 4.3.3. Önlemler ............................................................................................ 44 SİBER ZAYIFLIKLAR BAĞLAMINDA DİKKAT EDİLMESİ GEREKEN KONULAR .......................................................................................................... 46 5.1. KİŞİSEL VERİLERİN KORUNMASI ................................................. 46 5.2. DİJİTALLEŞMİŞ NESNELERİN HACKLENMESİ ........................... 48 5.3. SİBER SUÇLAR ................................................................................... 51 SİBER SALDIRI SENARYOLARI .................................................................. 55 6.1. MOBİL CİHAZLAR VE DİJİTAL PLATFORMLAR ......................... 55 6.2. BÜYÜK VERİ VE AÇIK VERİ ............................................................ 56 6.3. NESNELERİN İNTERNETİ ................................................................ 56 6.4. 3 BOYUTLU BASKI ............................................................................ 57 6.5. SOSYAL ETKİLEŞİMLİ ROBOTLAR ............................................... 58 6.6. İNSANSIZ ARAÇLAR ......................................................................... 58 AKILLI ŞEHİRLERDE SİBER GÜVENLİK VE TAKİP EDİLMESİ GEREKEN PRENSİPLER ................................................................................ 60 7.1. AKILLI ŞEHİRLERDE KARŞILAŞILABİLECEK SİBER GÜVENLİK PROBLEMLERİ ............................................................................................... 60 7.1.1. Akıllı Şehirlerdeki Genel Siber Güvenlik Problemleri ...................... 60 7.1.2. Veri Kullanımı ile İlgili Riskler ......................................................... 61 7.1.3. Veri Koruma ve İnovasyon Arasındaki Denge .................................. 62 7.1.4. Diğer Yasal Problemler .................................................................... 62 7.1.5. Yönetişim Faktörleri ......................................................................... 63 7.1.6. Sosyal ve Ekonomik Faktörler .......................................................... 65 7.1.7. Teknolojik Faktörler.......................................................................... 66 7.2. AKILLI ŞEHİR YAPILANMASINDA TAKİP EDİLMESİ GEREKEN PRENSİPLER ................................................................................................... 73 7.3. AKILLI ŞEHİR YAPILANMASINDA ALINACAK ÖNLEMLER .... 75 7.3.1. Geleneksel Çözümler ......................................................................... 75 7.3.2. Yasal Çözümler ................................................................................. 77 7.3.3. Modern Çözümler ve Ar-Ge .............................................................. 77 AKILLI ŞEHİRLERDE SİBER GÜVENLİK YOL HARİTASI ÖNERİSİ . 79 8.1. MİMARİ ANALİZ ................................................................................ 79 8.2. CİHAZLAR ARASI VERİ İLETİMİ VE ERİŞİM KONTROLÜ ......... 80 8.3. YAMA VE YAPILANDIRMALARIN YÖNETİLMESİ ..................... 83 8.4. FONKSİYONELLİĞİN KONTROLÜ ................................................. 84 8.5. GÜVENLİK TESTLERİ, İZLEME VE MÜDAHALE EKİPLERİ ...... 85 8.6. SİBER GÜVENLİK FARKINDALIĞI VE EĞİTİMİ .......................... 86 8.7. AKILLI ŞEHİRLER İÇİN ÖZELLEŞTİRİLMİŞ YASALAR ............. 86 8.8. AKILLI ŞEHİRLERDE YAPAY ZEKA VE MAKİNE ÖĞRENİMİ KULLANIMI .................................................................................................... 87 iii SONUÇ ................................................................................................................. 89 REFERANSLAR ................................................................................................. 91 iv ŞEKİL LİSTESİ Şekil 1 Akıllı Şehir Konsept Haritası ...................................................................... 2 Şekil 2 Akıllı Şehrin Boyutları ................................................................................ 3 Şekil 3 Akıllı Şehirlerin 3 Temel Aktörü ................................................................ 6 Şekil 4 Akıllı Şehir Sıralaması .............................................................................. 12 Şekil 5 Kopenhag Akıllı Şehir Stratejisi ............................................................... 13 Şekil 6 Mevcut durumda 2025' e kadar planlanan Karbon Salınım Miktarları .... 21 Şekil 7 Akıllı Şehir Teknolojileri .......................................................................... 25 Şekil 8 iTaksi Uygulaması .................................................................................... 26 Şekil 9 Mobiett Uygulaması.................................................................................. 26 Şekil 10 IBB CepTrafik Uygulaması .................................................................... 27 Şekil 11 Evreka Akıllı Atık Toplama Sistemi....................................................... 27 Şekil 12 Akıllı Şehirlerde Büyük Veri Kullanım Alanları .................................... 29 Şekil 13 Akıllı Şehir ve IoT Uygulamaları ........................................................... 31 Şekil 14 Siber Risk Formülü ................................................................................. 39 Şekil 15 Facebook-Cambridge Analytica Veri Sızıntı Skandalı Haberi ............... 48 Şekil 16 Tesla Araçların Hacklenmesi Haberi ...................................................... 50 Şekil 17 Dünya’da En Az ve En Fazla Zararlı Yazılıma Maruz Kalan Ülkeler Sayısı ..................................................................................................................... 54 Şekil 18 Güvenlik, Kullanım Kolaylığı, Fonksiyonellik Üçgeni .......................... 67 Şekil 19 Akıllı Şehirlerde Siber Güvenlik Yol Haritası Önerisi ........................... 79 Şekil 20 Güvenli Akıllı Şehir Topolojisi .............................................................. 80 Şekil 21 Multi Faktörlü Kimlik Doğrulama Uygulanması ................................... 82 Şekil 22 Yamalar ................................................................................................... 84 Şekil 23 Fonksiyonellik ........................................................................................ 84 Şekil 24 Siber Olaylara Müdahale Ekibi ............................................................... 85 Şekil 25 Siber Güvenlik Farkındalığı .................................................................... 86 Şekil 26 Siber Yasalar ........................................................................................... 87 Şekil 27 Siber Güvenlikte Makine Öğrenimi ........................................................ 88 TABLO LİSTESİ Tablo 1 Türkiye'deki 2003-2012 Yılları Arası Siber Suç Sayıları ........................ 51 v ABSTRACT As our world is getting digitalized, all the tools and devices we use in our daily lives are beginning to integrate with technology. As technological developments increase in individual and social level, systems and services that work together are emerged. The combination of these systems and services creates smart cities that have been integrated to make our daily life easier. Smart city technologies are used to measure city-related risks and manage uncertainties. Many different smart city technologies, especially used in transportation, energy, environment, construction, infrastructure, public service, health and agriculture, increase productivity. Systems and services are connected to each other and internet through a network in order to work integrated with each other. A system which is connected to any network, security risks are beginning to occur. As the digitalization increases in areas where smart city technologies are used, the cyber-attack surface in network, server and application layer levels expands and creates different security vulnerabilities that need to be managed and resolved. In order to manage and resolve these vulnerabilities, cyber vulnerabilities in smart city technologies should be explored. In this research, cyber security vulnerabilities, which are likely to be found in smart city technologies, will be reviewed with various attack scenarios and a roadmap proposal will be presented to enable cyber security in smart city technologies. In the first chapter, smart city concept will be mentioned in general, smart cities will be defined and their characteristics will be examined. In the second chapter, city of Copenhagen in Denmark will be examined as an example smart city. In the third chapter, technologies used in smart cities will be mentioned. In the fourth chapter, cyber world and cyber security will be introduced. In the fifth chapter issues need to be taken into consideration about cyber vulnerabilities will be vi described. In the sixth chapter, the possible effects of the cyber-attacks will be seen through the attack scenarios that likely take place in the smart cities. In the seventh chapter, the security principles, traditional, legal and modern solutions to be followed in the way of being a secure and smart city will be suggested. Keywords: Smart City Technologies, Internet of Things, Cyber Security, Cyber Weaknesses, Cyber Attacks vii ÖZET Dünyamız dijitalleştikçe, gündelik hayatımızda kullandığımız araçların hepsi teknoloji ile entegre olmaya başlamaktadır. Teknolojik gelişmeler bireysel ve toplumsal seviyede arttıkça, birbiri ile entegre çalışan sistemler ve servisler oluşmaktadır. Bu sistemlerin ve servislerin birleşimi ise, gündelik hayatımızı kolaylaştırmak için entegrasyonu sağlanmış akıllı şehirleri oluşturmaktadır. Akıllı şehir teknolojileri, şehir ile ilgili riskleri ölçmek ve belirsizlikleri yönetmek için kullanılmaktadır. Özellikle ulaşım, enerji, çevre, inşaat, altyapı, kamu hizmeti, sağlık ve tarım alanlarında kullanılan birçok farklı akıllı şehir teknolojisi verimliliği arttırmaktadır. Sistemler ve servisler, birbiri ile entegre çalışmak için bir ağ üzerinden birbirlerine ve internete bağlı hale gelmektedirler. Herhangi bir ağa bağlı olan bir sistemde, güvenlik riskleri oluşmaya başlamaktadır. Akıllı şehir teknolojilerinin kullanıldığı alanlarda dijitalleşme arttıkça; ağ, sunucu ve uygulama katmanı seviyelerinde siber saldırı yüzeyleri genişlemektedir ve yönetilmesi ve çözülmesi gereken farklı güvenlik açıklıkları oluşmaktadır. Bu güvenlik açıklıklarının yönetilmesi ve çözülebilmesi için, akıllı şehir teknolojilerinde bulunan siber zayıflıklar incelenmelidir. Bu araştırmada, akıllı şehir teknolojilerinde bulunma ihtimali olan siber güvenlik açıklıkları, çeşitli saldırı senaryoları ile birlikte incelenecek, akıllı şehir teknolojilerinde siber güvenliğin sağlanabilmesi için bir yol haritası önerisi sunulacaktır. Birinci bölümde genel olarak akıllı şehir konseptinden bahsedilecek, akıllı şehirlere bir tanım yapılacak ve özellikleri incelenecektir. İkinci bölümde örnek bir akıllı şehir olan Danimarka’nın Kopenhag şehri incelenecektir. Üçüncü bölümde akıllı şehirlerde kullanılan teknolojilerden bahsedilecek, dördüncü bölümde ise siber dünya ve siber güvenlik konularına giriş yapılacaktır. Beşinci bölümde siber zayıflıklar konusunda dikkat edilecek konulara değinilecek, altıncı bölümde ise akıllı şehirlere gerçekleşecek saldırı senaryoları üzerinden, saldırıların viii olası etkileri görülecektir. Yedinci bölümde güvenli akıllı şehir olma yolunda izlenmesi gereken güvenlik prensipleri, geleneksel, yasal ve modern çözüm önerilerinde bulunulacaktır. Anahtar Kelimeler: Akıllı Şehir Teknolojileri, Nesnelerin İnterneti, Siber Güvenlik, Siber Zayıflıklar, Siber Saldırılar ix