Esquema de autenticação e acordo de chaves para internet das coisas utilizando o protocolo MQTT

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Silva, Degemar Pereira da
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/52377
Resumo: A Internet das Coisas (IoT) está passando por um grande crescimento, permitindo que mais dispositivos estejam conectados na Internet, levando assim, a um aumento no volume de dados. Esta tecnologia passa por diversos desaőos, neste sentido, podemos destacar a segurança da informação. Em ambientes IoT a segurança é essencial para não permitir a entrada de dispositivos mal intencionados na rede, promover comunicação segura e proteção a dados sigilosos. Existem muitos fatores que estão ligados a um bom sistema de segurança, por exemplo, autenticação, criptograőa, canal seguro de comunicação e identiőcação de usuários. Esta dissertação apresenta um esquema de autenticação e acordo de chaves para IoT com o objetivo de ser utilizada em conjunto com o protocolo de comunicação MQTT. O esquema proposto foi desenvolvido utilizando um conjunto de métodos como, porta lógica XOR, criptograőa simétrica e funções hash. Além disso, é proposto o uso da técnica de PUF para a identiőcação única de dispositivos. O algoritmo foi testado utilizando uma ferramenta de validação formal de protocolos de segurança, o Scyther. Além disso, um protótipo do esquema desenvolvido foi implementado em um ambiente de testes utilizando máquinas virtuais. Para tanto, foi utilizada a linguagem Python no desenvolvimento da proposta e o serviço Mosquitto, com o protocolo MQTT. No decorrer da avaliação de desempenho, őcou evidente a existência de um comprometimento do recursos computacionais em função da segurança provida, existindo assim espaço para aprimoramentos da proposta. Por outro lado, os resultados mostraram claramente que o esquema apresentado possui os requisitos necessários para prover autenticação segura e proteção de dados enviados e recebidos pelos dispositivos.
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Esta tecnologia passa por diversos desaőos, neste sentido, podemos destacar a segurança da informação. Em ambientes IoT a segurança é essencial para não permitir a entrada de dispositivos mal intencionados na rede, promover comunicação segura e proteção a dados sigilosos. Existem muitos fatores que estão ligados a um bom sistema de segurança, por exemplo, autenticação, criptograőa, canal seguro de comunicação e identiőcação de usuários. Esta dissertação apresenta um esquema de autenticação e acordo de chaves para IoT com o objetivo de ser utilizada em conjunto com o protocolo de comunicação MQTT. O esquema proposto foi desenvolvido utilizando um conjunto de métodos como, porta lógica XOR, criptograőa simétrica e funções hash. Além disso, é proposto o uso da técnica de PUF para a identiőcação única de dispositivos. O algoritmo foi testado utilizando uma ferramenta de validação formal de protocolos de segurança, o Scyther. Além disso, um protótipo do esquema desenvolvido foi implementado em um ambiente de testes utilizando máquinas virtuais. Para tanto, foi utilizada a linguagem Python no desenvolvimento da proposta e o serviço Mosquitto, com o protocolo MQTT. No decorrer da avaliação de desempenho, őcou evidente a existência de um comprometimento do recursos computacionais em função da segurança provida, existindo assim espaço para aprimoramentos da proposta. Por outro lado, os resultados mostraram claramente que o esquema apresentado possui os requisitos necessários para prover autenticação segura e proteção de dados enviados e recebidos pelos dispositivos.The Internet of Things is passing for a large growth, allowing that more devices be connected in the Internet and so, taking to a increase volume data. This technology pass through several challenges and one of the main is the information security. In IoT environments the security is essential for not permit the entrance of bad intentional devices, offer secure communication and data protection. Exist a lot of factors that are connected to a good security system, for exemple, athentication, criptography, secure communication canal and users identiőcation. This work apresent a authentication scheme for Internet of Things that can be use with MQTT protocol. The propose scheme was developed using a set of methods like, logic port XOR, symetric criptography and hash functions. Other than that, is propose the use of PUF tecnique for unique identiőcation of devices. The algorithm was tested using a tool for formal validation of security protocols, the scyther. In addition, the schema was implemented in a test environment using virtual machines. Therefore the python language was used to develop the schema and the Mosquitto service, with the MQTT protocol. During the performance evaluation, it was evident the existence of a commitment in the computational resources depending on of the provides security, existing a space to improve of the algorithm. On the other hand, the results showed that the schema own the necessary requirements to provide safe authentication and protection to data sended and received by devices.Universidade Federal do Rio Grande do NortePROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM TECNOLOGIA DA INFORMAÇÃOUFRNBrasilCNPQ::ENGENHARIASInternet das coisasSegurançaAutenticaçãoEsquema de autenticação e acordo de chaves para internet das coisas utilizando o protocolo MQTTAuthentication scheme and key agreement for internet of things using MQTT protocolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALEsquemaautenticacaoacordo_Silva_2023.pdfapplication/pdf3272288https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/52377/1/Esquemaautenticacaoacordo_Silva_2023.pdf869e416f3328e7e2c455a96fbac2064fMD51123456789/523772023-05-12 21:19:35.871oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/52377Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2023-05-13T00:19:35Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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