Disseminação segura de conteúdo diante ataques sybil para a internet das coisas

Orientador : Prof. Aldri Luiz dos SantosCoorientador : Prof. Michele Nogueira LimaDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Informática. Defesa: Curitiba, 20/04/2016Inclui referências : f. 59-64Resumo: O avanço das tecnologias de comunicação e a redução dos dispositivos computacionais estão propiciando o desenvolvimento da Internet das Coisas (IoT). Esta rede integra desde lâmpadas, geladeiras, roupas, e até dispositivos computacionais, promovendo a geração de um grande volume de dados como também a interação entre os objetos e os seres humanos em ambientes residenciais, industriais, de saúde, entre outros. A integração entre estes objetos e dispositivos computacionais promove a geração de um grande volume de dados, os quais serão disseminados para o desenvolvimento de vários serviços em tempo real como o monitoramento das funções vitais, a localização de objetos, a mensuração da temperatura de um local. Contudo, uma rede IoT precisa lidar também com fatores como limitações de recursos, heterogeneidade dos dispositivos, perdas de enlace e a vulnerabilidade do meio sem fio. Tais fatores quando explorados por usuários maliciosos tornam a disseminação de conteúdo insegura. O serviço de disseminação de conteúdo nessas redes está sujeito a diversas ações maliciosas, entre as quais destaca-se a personificação de identidades realizada pelo ataque Sybil. Embora existam várias abordagens de detecção de ataque Sybil, como o Lightweight Sybil Detection (LSD), elas são custosas, desconsideram dispositivos heterogêneos, e não levam em conta atacantes Sybil com identidades roubadas. Assim, esta dissertação apresenta um mecanismo de controle de associações, denominado SA2CI (Sybil Attack Association Control for IoT), que busca prevenir associações de atacantes Sybil à disseminação de conteúdo da IoT. O desenvolvimento deste mecanismo é baseado em criptografia de curvas elípticas (ECC), funções não clonáveis (PUF) e recibos de identidades. A ECC auxilia na criação de um canal seguro com baixo custo computacional por onde a comprovação da identidade, representada pela PUF dos dispositivos será transportada para o cálculo e distribuição dos recibos de identidade, garantindo a sua legitimidade. O SA2CI foi avaliado através de simulações, e comparado com o LSD através de métricas de eficácia e eficiência. Os resultados mostraram que o SA2CI foi capaz de detectar ataque Sybil de forma eficaz, eficiente e constante, independente do tipo e quantidade de identidades. Palavras-chave: IoT, disseminação segura, ataque Sybil, mecanismo de detecção.Abstract: The technological advance in communication and the reduction of computational devices are providing the development of the Internet of Things (IoT). This network integrates from lamps, fridges, clothes to computational devices, promoting promoting a huge volume of data, as well as an interaction between objects and humans in residential, industrial and health environments, allows the integration of communication between objects, computing devices, various services can be provided in real time, such as the monitoring of vital functions, the location of objects, the temperature measurement. However, an IoT network needs to deal with factors such as resource constraints, heterogeneity of devices, link losses and the vulnerability of the wireless medium. This factors, when exploited by malicious users, make the dissemination insecure. The content dissemination service in these networks is subject to various malicious actions, among which stands out the personification of identities held by Sybil attack. While there are several approaches to Sybil attack detection, such as Lightweight Sybil Detection (LSD), they are costly, disregard heterogeneous devices, and do not take into account Sybil attackers with stolen identities. This dissertation presents a mechanism of control of associations, denominated SA2CI, that seeks to prevent associations of attackers Sybil to the dissemination of IoT content. The development of this mechanism is based on the usage of elliptic curve cryptography (ECC), non-clonable functions (PUF) and identity receipts. An ECC will assist in the creation of a secure channel with low computational cost through which a proof of identity, represented by the PUF of the devices will be transported to calculate the distribution of identity receipts, guaranteeing their legitimacy. The SA2CI was evaluated through simulations and compared with LSD through metrics of effectiveness and efficiency. The results showed that the SA2CI was able to detect Sybil attack effective, efficient and consistent manner, regardless of the type and amount of identities. Keywords: IoT, security dissemination, Sybil attack, detection mecanism