Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Security in Smart Object Networks
KTH, School of Information and Communication Technology (ICT).
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Säkerhet i smartobjektnätverk (Swedish)
Abstract [en]

Internet of Things (IoT) refers to an inter-connected world where physical devices are seamlessly integrated into the Internet and become active participants of business, information and social processes. This involves the inter-connection of a large number of heterogeneous networked entities and networks. Emergence of technologies such as Zigbee, Bluetooth low energy and embedded sensors has transformed simple physical devices into smart objectsthat can understand and react to their environment. Such smart objects form the building blocks for the Internet of Things. The communication infrastructure for these objects is based on an extension of the Internet protocol stack.

Although the need for security is widely accepted, there is no clear consensus on how IP-based Internet security protocols can be applied to resource-constrained smart object networks. In this thesis  we develop a new secure and energyefficient communication model for the Constrained Application Protocol (CoAP), a light-weight communication protocol designed for smart object networks. We contribute to the standardization of the generic communication architecture by adding security and delegation components for smart objects that sleep for large amounts of time during their operational phase. This architecture ensures data integrity and authenticity over a multi-hop network topology. It also provides a mirroring mechanism that uses a proxy to serve data on behalf of sleeping smart objects, thereby allowing them to act as always-online web servers. A working prototype implementation of the architecture is also developed.

The security features in the architecture presented in this thesis are based on using strong public-key cryptography. Contrary to popular belief, our performance evaluation shows that asymmetric public-key cryptography can be implemented on small 8-bit micro-controllers without modifying the underlying cryptographic algorithms.

Abstract [sv]

Internet of Things (IoT, ”Föremålens Internet") syftar på en sammankopplad värld där fysiska apparater är sömlöst integrerade till Internet och blir aktiva deltagare i affärslivs-, informations- och sociala processer. Detta innefattar sammankopplingen av ett stort antal heterogeniskt nätverkade enheter och nätverk. Uppkomsten av teknologier som Zigbee, låg energi Bluetooth och inbyggda sensorer har förvandlat enkla fysiska apparater till smarta objekt som kan förstå och reagera till sin omgivning. Dessa smarta objekt utgör byggstenarna för Föremålens Internet. Kommunikationsinfrastrukturen för dessa objekt bygger på en utvidgning av internetprotokollstacken. 

Även om behovet av säkerhet är allmänt känt, finns det inget konsensus om hur IP-baserade internetsäkerhetsprotokoll kan tillämpas i resursbegränsade smartobjektnätverk. I denna avhandling utvecklas en ny säker och energisnål kommunikationsmodell för Constrained Application Protocol (CoAP, “Begränsat applikationsprotokoll"), ett lätt kommunikationsprotokoll avsett för smartobjektnätverk. Avhandlingen bidrar till standardiseringen av den generiska kommunikationsarkitekturen genom att tillsätta säkerhets- och delegationskomponenter för smarta objekt som sover under en stor del av sin operativa fas. Denna arkitektur garanterar dataintegritet och autenticitet över en flerhopps nätverkstopologi. Arkitekturen bidrar också med en återspeglingsmekanism som använder sig av en proxyserver för att erbjuda data för sovande smarta objekts del, vilket låter dem agera som alltid-online webbservrar. I avhandlingen utvecklas också en fungerande prototypimplementation av arkitekturen.

Säkerhetsegenskaperna i den arkitektur som presenteras i denna avhandling är baserade på användningen av stark publik-nyckel kryptering. I motsatts till den allmänna förväntningen, visar prestationsbedömningen i denna avhandling att asymmetrisk kryptering med publik nyckel kan tillämpas i 8-bitars mikrokontrollrar utan att ändra på de underliggande kryptografiska algoritmerna.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 84 p.
Series
Trita-ICT-EX, 2012:177
Keyword [en]
IoT, smart objects, security, CoAP, asymmetric cryptography, integrity, authenticity, mirroring mechanism
Keyword [sv]
IoT, smarta objekt, säkerhet, CoAP, asymmetrisk kryptografi, integritet, autenticitet, återspeglingsmekanism
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-104168OAI: oai:DiVA.org:kth-104168DiVA: diva2:563280
Subject / course
Communications Systems
Educational program
Master of Science -Security and Mobile Computing
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-10-30 Created: 2012-10-29 Last updated: 2012-12-17Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(2092 kB)1231 downloads
File information
File name FULLTEXT02.pdfFile size 2092 kBChecksum SHA-512
4c921b0533ae1df79f76c388ab921c0e19eeb6ebeff435ee0b09ead9d0d4cf0c3df9029a3ae6ab0fd4dfd92e72b57b61f02e649aba072e46ed5c3fa0529de6df
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
School of Information and Communication Technology (ICT)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1289 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 955 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf