Algoritmos criptográficos e o seu desempenho no Arduíno

• Autor(a) principal: Barbosa, Nuno José Teixeira Reis
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.22/12125
• topic: AES; Arduíno; Bluetooth; Criptografia; DES; Desencriptação; Encriptação; Internet das Coisas; Segurança; TDES; TEA; Wi-Fi; XTEA; XXTEA; ZigBee; Decryption; Encryption; Internet of Things; Security; Telecomunicações

O Arduíno é uma plataforma muito robusta e multifacetada utilizada em diversas situações e, cada vez mais, um elemento relevante na arquitetura da Internet das Coisas. Ao disponibilizar várias interfaces de comunicação sem fios, pode ser utilizado para controlar eletrodomésticos, portas, sensores de temperatura, etc. permitindo implementar facilmente a comunicação entre estas “coisas”. Nesta tese foram estudadas as principais redes sem fios utilizadas pelo Arduíno (Bluetooth Low Energy [BLE], Wi-Fi e ZigBee) para tentar perceber qual a que tem o melhor desempenho, vantagens e desvantagens de cada uma, quais os módulos necessários para permitir ao Arduíno utilizar esse tipo de rede sem fios, quais as principais funções para que foram projetadas quando criadas e qual o sistema de segurança utilizado nestas redes. Estas diferentes tecnologias sem fios permitem uma maior mobilidade e uma maior flexibilidade no desenho das estruturas de rede do que as redes com fios convencionais. Porém, este tipo de redes têm uma grande desvantagem já que qualquer um dentro do alcance da rede sem fios consegue intercetar o sinal que está a ser transmitido. Para solucionar e proteger a informação que é transmitida por estas redes foram desenvolvidos vários algoritmos de criptografia. Estes dados encriptados só podem ser lidos por dispositivos que tenham uma determinada chave. Os algoritmos de criptografia Data Encryption Standard (DES), Triple DES (TDES), Advanced Encryption Standard (AES), eXtended TEA (XTEA) Corrected Block TEA (XXTEA) estão entre as técnicas mais conhecidos e usadas tualmente. Nesta tese foram analisados estes algoritmos e as suas vulnerabilidades, tendo também sido feito um levantamento dos principais ataques existentes para avaliar se ainda são seguros atualmente. De forma a avaliar a possibilidade de utilizar o Arduíno em aplicações que utilizem comunicações sem fios com segurança, foram realizados testes de desempenho com os algoritmos de criptografia estudados, usando bibliotecas já existentes. Nos testes de desempenho implementados verificou-se que o AES é bastante mais rápido do que as outras soluções, oferecendo ainda uma maior segurança. Já o TDES verificou-se ser bastante lento, justificando o porquê de o algoritmo ser pouco usado, sendo ao longo dos anos substituído pelo AES. O XXTEA ficou em posição intermédia no teste de desempenho, tendo uma relação segurança/desempenho interessante e revelando-se assim uma escolha melhor do que o TDES.