Landauer–Buttiker Yaklaşımı
Landauer–Buttiker Yaklaşımı Landauer–Bütiker yaklaşımının ana avantajı, matematiksel kesinliği ve STM uçlarının farklı sınır koşullarını içermesidir. Prensip olarak, bu nedenle tünel açma durumunun daha doğru bir tanımını vermelidir. Ayrıca tedavi, ayrı iletkenlik kanalları arasındaki girişim etkilerini içerir. Landauer tarafından bir makalede yeniden ele alınan orijinal tek boyutlu türetme aslında oldukça basittir. Ana varsayımlar şunlardır: 1. İki kurşun ideal metallerden oluşur, elektron durumlarının dağılımı serbest bir elektron gazının dağılımına eşittir, bu da bir boyutta, belirli bir k değerindeki elektron sayısının k ile doğrusal olduğu anlamına gelir. 2. Vakum bariyerine çarpan elektronlar ya bariyer boyunca iletilir ya da kurşuna geri yansıtılır. Elektronların geçişi, kurşunlardaki işgali değiştirir, böylece kaynağın işgal ettiği en yüksek seviye olan μ1, Fermi seviyesinden daha yüksektir. Tersine, drenajın en düşük boş seviyesi olan μ2, Fermi seviyesinden daha düşüktür. 3. Gerçek Fermi seviyeleri veya kaynağın (μA) ve tahliyenin (μB) kimyasal potansiyelleri, dolu ve boş durumların sayısıyla tanımlanır. Her iki seviye de, yukarıdaki işgal edilmiş durumların sayısının, aşağıdaki işgal edilmemiş durumların sayısına eşit olmasıyla karakterize edilir. 4. Uygulanan bias eV, iki gerçek Fermi seviyesi arasındaki potansiyel farktır. 5. Meslek sayılarındaki gerçek değişiklikler, küçük bir enerji aralığında meydana gelir; tünelleme elektronlarının enerji seviyesi bu nedenle Fermi seviyesine eşittir. Potansiyel bariyerden geçen toplam akım, iletilen ve yansıtılan akım katkıları arasındaki fark olacaktır. Kaynaktan yayılan akım verilir. Burada e elektron yükü, v Fermi seviyesindeki elektron hızı, n elektron sayısı ve E enerjidir. Kapalı bir sistemdeki elektron durumlarının sayısı, 2πn = k ile k ile orantılıdır; elde ettiğimiz iki dönüş yönünü hesaba katar. Aşağıdakiler için, tüm durumlar tamamen dolu olduğu için μ2'nin altındaki durum aralığının akıma katkıda bulunmayacağını not etmek önemlidir. Tüm durumlar boş olduğu için μ1'in üzerindeki aralık da olmayacaktır. Bu nedenle, ilgili tek değişiklik bu değerler arasındaki aralıkta meydana gelir. Enerji seviyeleri μ1 ve μ2, her kurşundaki dolu ve boş durumların sayısının Fermi seviyesine göre dengelenmesi gerektiği özelliği kullanılarak kimyasal potansiyellerden hesaplanır. Pozitif ve negatif hızlar için her kurşundaki taşıyıcıların toplam sayısı N verilmiştir. Sol kurşun için, μA'nın üzerindeki dolu durumların sayısı, çarpan ve yansıyan elektronlardan kaynaklanır; Aşağıdaki boş durum sayısı, bu aralıktaki toplam taşıyıcı sayısı ile işgal altındaki durum sayısı arasındaki farktır. Sağ uç içinde, Fermi seviyesinin üzerindeki işgal edilmiş durumların sayısı, kaynaktan bariyeri geçen iletimlerden kaynaklanırken, μB'nin altındaki kullanılmayan durumların sayısı, kaynağa geri iletimlerden kaynaklanmaktadır. Sonuç kesinlikle yalnızca sıfır sıcaklıkta geçerlidir. Geçiş matrisleri çerçevesinde ve ortam termal koşulları altında bu önemli denklemin kompakt gösterimi için detaylara bakmak gerekir. landauer-büttiker formula landauer-büttiker formalism landauer--büttiker formula derivation landauer formula pdf Saçılma ve Pertürbasyon Yöntemi Çok kanallı geçişlerin genel bir çerçevesi içinde, Landauer-Buttiker denklemi genellikle matris gösteriminde yeniden yazılır. İki uç ve bir vakum bariyerinden oluşan basit bir arayüz için, iletkenlik daha sonra açıklanmaktadır. Matris çarpımı üzerindeki izin bu durumda tüm iletim kanallarının toplamına eşdeğer olduğuna dikkat edin. Bununla birlikte, bir arayüz boyunca farklı yollar mevcutsa, örneğin bir yüzey üzerinde adsorbe edilmiş bir molekül boyunca tünelleme akımı varsa durum değişir. Bu durumda, matris ürünü aynı zamanda, bir elektronun arayüzün birden fazla iletim kanalı boyunca eşzamanlı geçişini tanımlayan köşegen dışı elemanlar da içerir. Bu girişim etkilerinin gerçek tünelleme görüntüsü için ne kadar önemli olduğu sorusu hala kesin bir cevaba sahip değil. Rodyum yüzeylerde adsorbe edilmiş benzenin görüntülerinde girişimlerin önemli bir rol oynayabileceği gösterilmiştir. Ancak, bu daha geniş bir ölçekte kurulmamış gibi görünüyor. Bu etkilerin dışında biçimcilik, tünelleme simülasyonlarında pertürbasyon yöntemleriyle aynı sonuçlara yol açmaktadır. Fonksiyon Yaklaşımı Son birkaç yılda, denge dışı fonksiyon biçimciliği temelinde tünel açma sürecinin teorik tedavileri giderek daha popüler hale geldi. Sorunun en eksiksiz tedavisi, iki uç ve bir bariyer bölgesi içeren bir sistemin Hamiltoniyeni olarak kabul edilir. Teorinin incelikleri bir önceki yazılarımızda ele alınmıştı; burada sadece sonucu belirtiyoruz. Esnek olmayan etkileri içeren bir arayüzden geçen akım verilmiştir. Burada öz enerjiler ΣA<(E) sonsuz uçlara bağlantıyı tanımlarken, G<(E) iletken arayüzünün Green'in dengesiz fonksiyonudur. Tünel açma işlemlerinde yer alan zaman ölçeklerini analiz edersek, normal tünel açma koşulları (I ≈ 1 nA) için tek elektron işlemleri arasında yaklaşık 10−10 s'lik bir aralık elde ederiz. Bu aralığın kafes uyarımlarının tipik zaman ölçeğinden yüz ila bin kat daha uzun olduğu düşünüldüğünde, bariyerdeki elektronların etkileşimlerini ihmal etmek çok daha güvenli görünüyor. Bu durumda esasen azalır. f'nin Fermi dağılım fonksiyonlarını, GR(E) ve GA(E) bariyerin geciktirilmiş ve gelişmiş fonksiyonlarını ve ΓS(T) yüzey ve uç temaslarını ifade ettiği yerde. Bu biçimcilik, özellikle moleküler elektronikteki uygulamalar veya arayüzler aracılığıyla taşıma özelliklerinin analizi için de giderek daha popüler hale geldi. Biçimciliğe dahil olan çok çeşitli etkileşimler nedeniyle, Keldysh'in yöntemi bugün en doğru olanıdır. Ana sorunu, ya katı hal sistemlerinin tanımındaki yaklaşımlarla ya da etkileşim aralığındaki atom sayısını sınırlayarak telafi edilmesi gereken bir hesaplama maliyetidir. Bu nedenle genellikle sıkı bağlama modellerinde uygulanmıştır. Bu sınırlama ve ardından gelen sayısal kesinlik eksikliği, genel kullanımına karşı ana itirazlardı. Bununla birlikte, son zamanlarda yöntemin bir düzlem dalga temel kümesi içinde de uygulanabileceği gösterilmiştir. Son teknoloji ürünü DFT yöntemleri, doğru bir tanımlama için düzlem dalgalara dayandığından, bu, pertürbasyon yöntemlerinin saçılma yöntemleriyle değiştirilmesi lehine de oldukça güçlü bir argümandır.

Kimlik Erişim Yönetimi – Endüstri 4.0 – Ödev Hazırlatma – Tez Yazdırma – Proje Yaptırma Fiyatları – Ödev Örnekleri – Ücretli Proje Yaptırma – Tez Yaptırma Ücretleri

Olası Güvenlik Sorunları

Sistem düzeyinde, PLC ve DCS savunmasız hedeflerdir ve her ikisi de kendi otomasyon süreçlerinde çalışan temel mantığı kontrol eden yazılımı çalıştırdığı için potansiyel olarak kötü niyetli saldırıların hedefidir. Kötü niyetli bir saldırgan, yazılımın kontrolünü ele geçirmek ve sistemleri kapatmak veya başka tür tahribatlar elde etmek isteyebilir.

Endüstriyel sistemler, BT sistemlerine kıyasla dış saldırılardan nispeten etkilenmemiş olsa da, bu endişe verici bir yükseliş eğilimidir. Gerçekten de, endüstriyel hedeflere yönelik bildirilen saldırıların sayısı son birkaç yılda önemli ölçüde arttı. ISC-CERT, 2010’dan beri saldırı ortamını izliyor ve beş yıl içinde açıklardan yararlanma, güvenlik açıkları ve diğer güvenlik endişeleriyle ilgili yaklaşık 800 tavsiye bildirdi.

Bu, elbette, örneğin Android mobil cihazlarını veya PC’lerde ve sunucularda Windows işletim sistemini hedef alan açıklardan yararlanma düzeyiyle ilgilidir. Ancak, nükleer enerji santrali, petrol sondaj kulesi veya petrokimya rafinerisi gibi bir endüstriyel komplekse yönelik kötü niyetli bir saldırının potansiyel sonuçları, feci can kayıplarıyla yıkıcı olabileceğinden, kesinlikle göz ardı edilebilecek bir şey değildir.

ICS-CERT, yalnızca 2014 yılında 245 şüpheli güvenlik açığıyla ilgilendi; ancak bunlar yalnızca bildirilen sorunlardır ve endişe verici bir şekilde, istismarın temel nedeninin belirlenemediğini, dolayısıyla güvenlik açıklarından şüphelenildiğini tespit ettiler.

ICS-CERT’nin saldırı vektörünü veya saldırının kaynağını belirleyememesinin nedeni, güvenliği ihlal edildiğinden şüphelenilen OT sistemlerinin genellikle algılama ve loglama yeteneklerine sahip olmamasıdır.

Bir OT ağındaki tüm OT ve ICS sistemleri, tasarımlarının özünde erişim kurallarını belirleme, kimlik doğrulama, yetkilendirme ve uygulama yeteneklerine sahip değildir. Satıcılar bu sorunları en son ürünlerinde ele almaktadır, ancak halihazırda dağıtılan ürünlerin uzun yaşam döngüsünü unutmayın.

Ancak, neyi koruduğunuzu bildiğiniz herhangi bir ağın güvenliğini sağlamak çok önemlidir. Örneğin, bir üretim tesisinde ağdaki her sensörü veya düğümü tanımlayabilmeli ve yönetebilmelisiniz. Benzer şekilde, akıllı şehir ağınızdaki her düğümün veya sensörün, bir davetsiz misafir tarafından yerleştirilmiş bir rouge cihazı değil, sizinkilerden biri olmasını nasıl sağlayabilirsiniz? Ağı korumak için ağdaki her düğümü tanımlayabilmeli, doğrulayabilmeli ve yönetebilmeliyiz ve bunun için IAM’ye (tanımlama ve erişim yönetimi) ihtiyacımız var.

Kimlik Erişim Yönetimi

Kurumsal BT’de, BYOD (kendi cihazını getir) gibi girişimler tarafından teşvik edilen tüketici cihazlarının işyerine yayılması nedeniyle IAM (kimlik Erişim Yönetimi) gereksinimi bir öncelik haline geldi. BYOD’nin büyük tepkisi ve alımı ile birdenbire, ağlarına erişen tüm bu çalışan cihazlarını, akıllı telefonları, tabletleri, dizüstü bilgisayarları ve hatta giyilebilir IoT cihazlarını tanımlayamadıkları için BT’nin elinde gerçek bir sorun oluştu.

Ancak BT, politika ve güvenlik şablonlarını belirlemek ve Google arama, haritalar ve hatta Facebook gibi web ölçekli uygulamalar ve platformlar gibi devasa çevrimiçi sosyal medya sistemlerine uygulamak için cep telefonu teknolojisini kullandı.

Önceki örnekte, güvenliğin havacılık, nükleer enerji, elektrik şebekeleri, sağlık hizmetleri ve araç otomasyonu gibi diğer endüstri akışlarını etkilediği sayısız endüstriyel örnekten üretim yapmayı düşündük.

Devasa yolcu uçağı Airbus A380’in gelişimini, finansal açıdan en donanımlı üretim projesinin bile protokolleri ve standartları karıştırmaya ve eşleştirmeye nasıl zorlanabileceğinin bir örneği olarak düşünün.

Airbus A380 örneği, proje bütçesinin milyarlarca ABD doları olması ve tek bir uçağın fiyatının 428 milyon dolar olması nedeniyle önemlidir. Yine de, burada garip olan şey şudur – tasarımcılar, muhtemelen tasarlamak ve ileriyi planlamak için yıllarca uğraşan ve belki de gerekli bileşenleri yeniden tasarlamak veya yeniden tasarlamak için sözleşmeler yapmak için yeterli bütçeye sahip olan tasarımcılar, yine de birden fazla ağa sahip bir uçak fırlatmayı başardılar.


A380, video, müzik ve uçak içi Wi-Fi için IP ve Ethernet’i desteklediği kadar son teknoloji bilgi-eğlence sistemleriyle piyasaya sürüldü. Bununla birlikte, uçuş kontrol sistemleri için, endüstride kanıtlanmış olduğu için fiziksel topoloji olarak geleneksel CAN veri yolu ile kaldı, ortak bir arayüz ve iletişim verimi 125-500Kbps ile sınırlı olmasına rağmen, performans belirleyici olduğu için yeterliydi.

Bununla birlikte, A380’de ayrıca VHF telsiz ekipmanını desteklemek için kokpite kurulu eski bir veri yolu ağı vardı. Bunun nedeni, tüm VHF telsiz ekipmanlarının standart VHF arayüzleri ile gelmesiydi; tıpkı IT ekipmanlarının ortak Ethernet bağlantılarıyla gelmesi gibi. Sonuç olarak Airbus tasarımcıları, bakım karmaşıklığını artırabilecek olsa da, standart ekipman ve arayüzleri kullanmak için pragmatik bir karar verdiler, kesinlikle daha az maliyetli olacak ve geliştirmeyi hızlandıracaktı.

A380’deki ve yüksek performanslı otomobiller ve uçaklardaki bir başka ilginç tasarım öğesi, insan makine arayüzünün neredeyse her zaman analog olması ve gösterge panolarının doğru dijital sayısal ekranlar yerine kadranlar ve iğneler olarak görüntülenen belirsiz okumaları kullanarak bilgileri göstermesidir.

Bunun nedeni, insanların analog dünyayı dijital dünyadan daha hızlı anlamalarıdır. Bir sürücü veya pilot, belki de düzinelerce kadranı olan bir gösterge paneline bakabilir ve bir kadranın kırmızı renkte, sınırının en uç noktasını gösterdiğini hemen fark edebilir.

Dijital ekranlarla, sürücü veya pilotun dijital bilgileri, örneğin yağ basıncı okuması ve hesaplaması ve ardından bu verileri zihinsel olarak girmesi ve zaman ve bilgi gerektiren güvenli limitler konusundaki anlayışıyla karşılaştırması gerekir.

Sonuç olarak, insan makine arayüzlerindeki verilerin görselleştirilmesi, analog ekranları taklit eden grafiksel olarak, daha az doğru ancak daha hızlı özümsenecek analog formatta gösterilme eğilimindedir.

Her ikisi de onlarca yıldır çok iyi hizmet veren denenmiş ve test edilmiş CAN veri yolu yerine IP ve Ethernet’i benimseyen uçaklar ve yüksek değerli arabalar, gelişmiş kötü amaçlı yazılımlara ve açıklardan yararlanmaya karşı savunmasız olma sorununa da sahiptir.

Örnek olarak, Modbus, Devicenet, Profibus, CAN bus ve diğer endüstriyel ağ topolojileri, erişilemezlikleri (uzaktan İnternet bağlantısı ve benzersiz protokoller olmaması) nedeniyle çoğu modern kötü amaçlı yazılıma karşı nispeten bağışıktır, dolayısıyla bu seri veri yolu teknolojilerine siber saldırılar Nadir.

Ancak, Ethernet ve IP ile durum böyle değil. Bazıları, Ethernet ve IP özellikli kontrol sistemlerinin, yirmi yıl boyunca bilgisayar saldırılarının oluşturduğu geniş bir bilgi birikimi avantajına sahip olduğunu ve veritabanlarının kaydedilmiş güvenlik açıkları, bilinen açıklardan yararlanma, kusurlar ve azaltma teknikleriyle dolu olduğunu iddia edecek olsa da, bunlar kabul edilir. 

Bununla birlikte, bu her iki şekilde de çalışır: Son teknoloji ürünü olmayan veya özenli güvenlik önlemleriyle korunan Ethernet ve IP sistemleri, uzun yıllar boyunca geliştirilmiş ve test edilmiş çok sayıda açıktan yararlanma ve saldırıya açıktır. OT ortamlarının, basitçe bilinmeyen veya işletmede arkaik kabul edilen protokoller ve teknolojiler içereceğini unutmamak önemlidir.

Bunun nedeni kısmen endüstriyel varlıkların uzun kullanım ömrü, kablolama varlık maliyetinin azaltılması, verimlilik ve basitlik ve hiç de küçük olmayan bir şekilde kötü amaçlı yazılım gibi yaygın İnternet tehditlerine karşı göreceli bağışıklıktır. Sonuç olarak, Ethernet ve IP, OT ortamlarına nüfuz ediyor olsa da, iletişim protokolleri söz konusu olduğunda, field bus teknolojileri hala endüstriyel ortama hakimdir ve bunu uzun yıllar boyunca sürdürecektir.