Made available in DSpace on 2014-12-17T14:55:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO RODRIGO SOARES SEMENTE.pdf: 1203856 bytes, checksum: 4eaca6c76cb5befb0c8681343579bc26 (MD5) Previous issue date: 2011-07-22 / Wireless sensors and actuators Networks specified by IEEE 802.15.4, are becoming increasingly being applied to instrumentation, as in instrumentation of oil wells with completion Plunger Lift type. Due to specific characteristics of the environment being installed, it s find the risk of compromising network security, and presenting several attack scenarios and the potential damage from them. It`s found the need for a more detailed security study of these networks, which calls for use of encryption algorithms, like AES-128 bits and RC6. So then it was implement the algorithms RC6 and AES-128, in an 8 bits microcontroller, and study its performance characteristics, critical for embedded applications. From these results it was developed a Hybrid Algorithm Cryptographic, ACH, which showed intermediate characteristics between the AES and RC6, more appropriate for use in applications with limitations of power consumption and memory. Also was present a comparative study of quality of security among the three algorithms, proving ACH cryptographic capability. / As redes de sensores e atuadores sem-fio especificadas pelo padr?o IEEE 802.15.4, est?o cada vez mais sendo aplicadas ? instrumenta??o, como na instrumenta??o de po?os de petr?leo com completa??o do tipo Plunger Lift. Devido ?s caracter?sticas espec?ficas do ambiente que est?o sendo instaladas, foram observados riscos de comprometimento de seguran?a da rede, e estudados v?rios cen?rios de ataques e os danos potenciais dos mesmos. Verificou-se assim a necessidade de um estudo mais detalhado de seguran?a dessas redes, que preconiza o uso de algoritmos de criptografia, como o AES-128 bits e RC6. Assim foram implementados os algoritmos AES-128 e RC6, em um microcontrolador de apenas 8 bits, e realizados estudos detalhados de suas caracter?sticas de desempenho, crucial para aplica??es embarcadas. A partir desses resultados foi criado um Algoritmo Criptogr?fico H?brido, ACH, que apresentou caracter?sticas intermedi?rias entre o AES e o RC6, mais apropriadas para uso em aplica??es com limita??es de consumo de energia e mem?ria. Tamb?m foi realizado um estudo comparativo da qualidade de seguran?a entre os tr?s algoritmos, provando a capacidade criptogr?fica do ACH.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / A new cryptographic method based on cellular automata (CA) has been investigated. In this method, the ciphering process is performed by preimages computation while deciphering is performed by CA temporal evolution. The preimages calculus is able to be used in a cryptographic system only if any arbitrary CA lattice has at least one preimage. In a previous method proposed by Gutowitz, this guarantee of pre-image was obtained due to the toggle property of the rules used as keys and some additional bits used in the calculus. Here a new method is proposed in which two distinct types of toggle rules are used without the need of additional bits. As a consequence, the cipher text and the plain text have the same size. One of the rules has the toggle property and it is responsible for CA dynamical behavior. The other rule is responsible to guarantee preimage existence, without need of additional bits. This method also differs from other cryptographic models based on additive rules previously published. The model is resistant against an attack known as differential cryptanalysis. Besides, it is efficient considering hardware implementation due to the intrinsic parallelism of the model. / O presente trabalho investiga um novo método criptográfico baseado em autômatos celulares (ACs). Neste método o processo de cifragem é realizado através do cálculo de préimagens enquanto a decifragem é realizada através da evolução temporal dos ACs. Para que o cálculo de pré-imagem possa ser utilizado em um sistema criptográfico, é necessário que todos os reticulados possíveis de um AC possuam pelo menos uma pré-imagem. Em um método anterior, proposto por Gutowitz, essa garantia de existência de pré-imagem foi conseguida graças à propriedade de sensitividade das regras empregadas como chaves e à utilização de bits adicionais. Nessa dissertação, um novo método é proposto onde dois tipos distintos de regras fazem com que não seja necessário acrescentar bits adicionais, tornando o texto cifrado e texto original do mesmo tamanho. Uma das regras utilizadas também possui a propriedade de sensitividade e é responsável pelo comportamento dinâmico médio do AC. A outra regra é responsável por garantir que sempre exista uma pré-imagem, sem a necessidade dos bits adicionais. Esse método também difere de outros modelos criptográficos publicados anteriormente que utilizam ACs com regras aditivas. Uma das características do modelo aqui proposto é a sua resistência contra um tipo de ataque conhecido como criptoanálise diferencial, além da possibilidade de implementação eficiente em hardware, usufruindo do paralelismo do modelo. / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Julio César López Hernández / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-16T09:36:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gouvea_ConradoPortoLopes_M.pdf: 1643588 bytes, checksum: 84895f14e5bab746796d6ca64e8287cf (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: Redes de sensores sem fio têm se tornado populares recentemente e possuem inúmeras aplicações. Contudo, elas apresentam o desafio de como proteger suas comunicações utilizando esquemas criptográficos, visto que são compostas por dispositivos de capacidade extremamente limitada. Neste trabalho é descrita uma implementação eficiente em software, para redes de sensores sem fio, de duas tecnologias de criptografia pública: a Criptografia Baseada em Emparelhamentos (CBE) e a Criptografia de Curvas Elípticas (CCE). Nossa implementação foca a família de microcontroladores MSP430 de 16 bits, utilizada em sensores como o Tmote Sky e TelosB. Em particular, para a CBE, foram implementados algoritmos para o cálculo de emparelhamentos nas curvas MNT e BN sobre corpos primos; para a CCE, foi implementado o esquema de assinatura ECDSA sobre corpos primos para os níveis de segurança de 80 e 128 bits. As principais contribuições deste trabalho são um estudo aprofundado dos algoritmos de emparelhamentos bilineares e novas otimizações na aritmética de corpos primos para a MSP430, que consequentemente melhoram o desempenho dos criptossistemas de CBE e CCE em tal plataforma / Abstract: Wireless sensor networks have become popular recently and provide many applications. However, the deployment of cryptography in sensor networks is a challenging task, given their limited computational power and resource-constrained nature. This work presents an efficient software implementation, for wireless sensor networks, of two public-key systems: Pairing-Based Cryptography (PBC) and Elliptic Curve Cryptography (ECC). Our implementation targets the MSP430 microcontroller, which is used in some sensors including the Tmote Sky and TelosB. For the PBC, we have implemented algorithms for pairing computation on MNT and BN curves over prime fields; for the ECC, the signature scheme ECDSA over prime fields for the 80-bit and 128-bit security levels. The main contributions of this work are an in-depth study of bilinear pairings algorithms and new optimizations for the prime field arithmetic in the MSP430, which improves the running times of the PBC and ECC cryptosystems on the platform / Mestrado / Teoria da Computação / Mestre em Ciência da Computação

Orientador: Jose Raimundo de Oliveira / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica e de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-09T13:54:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dias_MauricioAraujo_D.pdf: 794928 bytes, checksum: a328a640d35118ea7fb606ac9f4ab2b2 (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: Este trabalho propõe um sistema criptográfico para Criptografia baseada em Curvas Elípticas (ECC). ECC é usada alternativamente a outros sistemas criptográficos, como o algoritmo RSA (Rivest-Shamir-Adleman), por oferecer a menor chave e a maior segurança por bit. Ele realiza multiplicação de pontos (Q = kP) para curvas elípticas sobre corpos finitos binários. Trata-se de um criptosistema programável e configurável. Graças às propriedades do circuito programável (FPGA) é possível encontrar soluções otimizadas para diferentes curvas elípticas, corpos finitos e algoritmos. A característica principal deste criptosistema é o uso de um circuito combinacional para calcular duplicações e adições de pontos, por meio da aritmética sobre corpos finitos. Os resultados deste trabalho mostram que um programa de troca de chaves fica aproximadamente 20.483 vezes mais rápido com a ajuda do nosso sistema criptográfico. Para desenvolver este projeto, nós consideramos que o alto desempenho tem prioridade sobre a área ocupada pelos seus circuitos. Assim, nós recomendamos o uso deste circuito para os casos em que não sejam impostas restrições de área, mas seja exigido alto desempenho do sistema / Abstract: This work proposes a cryptosystem for Elliptic Curve Cryptography (ECC). ECC has been used as an alternative to other public-key cryptosystems such as the RSA (Rivest-Shamir-Adleman algorithm) by offering the smallest key size and the highest strength per bit. The cryptosystem performs point multiplication (Q = kP) for elliptic curves over binary polynomial fields (GF(2m)). This is a programmable and scalable cryptosystem. It uses the abilities of reconfigurable hardware (FPGA) to make possible optimized circuitry solutions for different elliptic curves, finite fields and algorithms. The main feature of this cryptosystem is the use of a combinatorial circuit to calculate point doublings and point additions, through finite field arithmetic. The results of this work show that the execution of a key-exchange program is, approximately, 20,483 times faster with the help of our cryptosystem. To develop this project we considered that high-performance has priority over area occupied by its circuit. Thus, we recommend the use of this circuit in the cases for which no area constraints are imposed but high performance systems are required. / Doutorado / Engenharia de Computação / Doutor em Engenharia Elétrica

Submitted by JÚLIO HEBER SILVA (julioheber@yahoo.com.br) on 2017-03-24T17:48:37Z No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Henrique Ferreira Silva - 2016.pdf: 10881029 bytes, checksum: 1c411277f8b103cc8a55709053ed7f9b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Approved for entry into archive by Luciana Ferreira (lucgeral@gmail.com) on 2017-03-27T15:13:01Z (GMT) No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Henrique Ferreira Silva - 2016.pdf: 10881029 bytes, checksum: 1c411277f8b103cc8a55709053ed7f9b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-03-27T15:13:01Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Dissertação - Alan Henrique Ferreira Silva - 2016.pdf: 10881029 bytes, checksum: 1c411277f8b103cc8a55709053ed7f9b (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2016-03-31 / This work proposes method to encode and decode imas using conformal mapping. Conformal mapping modifies domains without modifyung physical characteristics between them. Real images are processed between these domains using encoding keys, also called transforming functions. The advantage of this methodology is the ability to carry the message as an encoded image in printed media for posterior-decoding. / Este trabalho propõe método que utiliza transformações conformes para codificar e decodificar imagens. As transformações conformes modificam os domínios em estudos sem modificar as características físicas entre eles. As imagens reais são transformadas entre estes domínios utilizando chaves, que são funções transformadoras. o diferencial desta metodologia é a capacidade de transportar a mensagem contida na imagem em meio impresso codificado e depois, decodificá-la.

Este trabalho propõe a integração de técnicas de sensoriamento dinâmico, redes de dados sem fio e internet. A implementação dos nós da rede visa permitir o monitoramento de objetos que se movem tanto numa rede interna, limitada a uma edificação, quanto numa rede externa, através de coordenadas GPSs (Global Position Systems). A rede sem fio, que utiliza o protocolo ZigBee, é composta por sensores, atuadores e lâmpadas e é dotada de mobilidade através de controles remotos1. A rede ZigBee é integrada, através de um gateway, a uma rede TCP/IP para permitir o monitoramento e a atuação remota sobre ela, via um servidor HTTP e/ou uma rede de dados celular (GPRS), que, quando fora do alcance dos nós da rede ZigBee interna, torna-se responsável pelo envio de coordenadas GPS na rede externa, garantindo a onipresença do monitoramento. Além das adaptações na pilha TCP/IP e o desenvolvimento de um software que utiliza a rede GPRS para envio de coordenadas GPS, destacam-se, como contribuições originais desta tese: (i) a solução de problemas da pilha ZigBee original no tocante a endereçamento, que impossibilitava a mobilidade na rede - desta forma, uma nova técnica de endereçamento seqüencial foi implementada com sucesso; (ii) novo código que simulou o AES (Advanced Encryption Standard), tanto para encriptação quanto para desencriptação dos dados. Testes para validação dos protótipos desenvolvidos são apresentados / This MSc Thesis proposes the integration of dynamic sensing techniques, wireless data network and Internet. The implementation of network nodes aims to allow monitoring of moving objects, either inside an internal network, limited to one area, or in an external network, through GPS\'s (Global Position Systems). The wireless network, which uses the ZigBee protocol, is composed of sensors, actuators and lamps, and is endowed with mobility through remote controls. Thus, it is integrated, through a gateway, to a TCP / IP network to allow remote monitoring and acting on it via an HTTP server and / or a mobile data network (GPRS), responsible for sending the GPS coordinates on the external network, ensuring the ubiquity of monitoring. Further to adaptations in the TCP/IP stack and the development of a software that uses GPRS protocol to send GPS coordinates, the main contributions of this work are: (i) proposal of a new addressing technique, based on a sequential numbering of nodes, instead of the standard one, thus solving problems related to mobility in the network; (ii) proposal of a new security code to emulate AES (Advanced Encryption Standard), either for data encryption or decryption. Tests for validation of the developed prototypes will be presented

Made available in DSpace on 2016-08-17T14:52:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Renato Ubaldo Moreira e Moraes.pdf: 1378349 bytes, checksum: c8d418a48e72c6d94fdc632323dcf508 (MD5) Previous issue date: 2014-09-26 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nowadays, there was a massive inclusion of smart mobile devices, known as smartphones, and with this accession, there s consequently a large increase in the consumption of information, especially from the internet. To support the great demand for information access, it s created a numerous devices to facilitate both access, the creation and the storage of such information, among the best known and disseminated currently is cloud computing. The feedback takes currently, an increasingly important and even critical for some entities, size and value turns out to be very desirable. Being often target capture and espionage attempts. To obtain data confidential information hackers use numerous devices, and more is used to scan networks. In other words can be described as scan "Scans notifications in computer networks, in order to identify which computers are active and which services are available for them. It is widely used by attackers to identify potential targets because it allows associate potential vulnerabilities to services enabled on a computer " [10]. According to [10] the number of attacks has been widening each year as shown in Figure 1.1 and 1.2 which are in section 1.1. Based on this high number incidents, the growth of the information consumer by means of devices furniture and the need to improve energy costs, the proposed establishment of the Office Security for Context Aware of authentication (Serviço de Segurança para Autenticação Ciente do Contexto(SSACC)) is required for today. The ssacc focus to provide a secure channel for transfer files to a server, using context information and reducing energy waste, thus saving resources and framing the Green Computing. Made based on the Secure Socket Layer (SSL), which is a widely used protocol that provides secure communication through a network. It uses several different cryptographic processes to ensure that data sent through the network is secure. It provides a security enhancement for the Transport Control Protocol (TCP) / Internet Protocol (IP) standard, which is used for communication with the Internet. SSL uses public key cryptography to provide authentication. The SSL protocol also uses encryption of the private key and digital signatures to ensure privacy and the integrity of data " [26]. / Atualmente houve uma adesão em massa aos dispositivos móveis inteligentes, conhecidos como smartphones, e, com essa adesão, houve consequentemente um grande aumento no consumo da informação, principalmente proveniente da internet. Para atender a grande demanda de acesso à informação foi criado inúmeros artifícios para facilitar tanto o acesso, quanto a criação e o armazenamento dessas informações, dentre os mais conhecidos e difundidos atualmente está a computação em nuvem. A informação assume, hoje em dia, uma importância crescente e até vital para algumas entidades, e com tamanho valor acaba se tornando muito desejada, sendo muitas vezes alvo de tentativas de captura e espionagem. Para se obter dados de informações confidenciais hackers usam inúmeros artifícios, e o mais usado é o scan de redes, que em outras palavras pode ser descrito scan como "notificações de varreduras em redes de computadores, com o intuito de identificar quais computadores estão ativos e quais serviços estão sendo disponibilizados por eles. É amplamente utilizado por atacantes para identificar potenciais alvos, pois permite associar possíveis vulnerabilidades aos serviços habilitados em um computador" [10]. De acordo com o [10] o número de ataques só vem crescendo a cada ano como mostra a figura 1.1 e 1.2 que estão na seção 1.1. Com base nesse alto número de incidentes, o crescimento do consumo da informação por meio de dispositivos móveis e a necessidade de melhorar gastos de energia, a proposta de criação do Serviço de Segurança para Autenticação Ciente do Contexto (SSACC) é necessária para a atualidade. O SSACC tem como principal objetivo fornecer um canal seguro para transferência de arquivos para um servidor, fazendo uso de informações de contexto e diminuindo o desperdício de energia, consequentemente economizando recursos e se enquadrando à Computação Verde. Feito com base no Secure Socket Layer(SSL), que é um "protocolo amplamente utilizado que fornece comunicação segura através de uma rede. Ele usa vários processos criptográficos diferentes para garantir que os dados enviados por meio de rede são seguras. Ele fornece um aprimoramento de segurança para o protocolo Transport Control Protocol (TCP)/ Internet Protocol (IP) padrão, que é usado para comunicação com a internet. SSL utiliza criptografia de chave pública para fornecer autenticação. O protocolo SSL também usa criptografia de chave privada e assinaturas digitais para garantir a privacidade e a integridade dos dados" [26].

Orientador: Júlio César Lopez Hernández / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:47:42Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Aranha_DiegodeFreitas_D.pdf: 2545815 bytes, checksum: b630a80d0f8be161e6cb7519072882ed (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: O advento da criptografia assimétrica ou de chave pública possibilitou a aplicação de criptografia em novos cenários, como assinaturas digitais e comércio eletrônico, tornando-a componente vital para o fornecimento de confidencialidade e autenticação em meios de comunicação. Dentre os métodos mais eficientes de criptografia assimétrica, a criptografia de curvas elípticas destaca-se pelos baixos requisitos de armazenamento para chaves e custo computacional para execução. A descoberta relativamente recente da criptografia baseada em emparelhamentos bilineares sobre curvas elípticas permitiu ainda sua flexibilização e a construção de sistemas criptográficos com propriedades inovadoras, como sistemas baseados em identidades e suas variantes. Porém, o custo computacional de criptossistemas baseados em emparelhamentos ainda permanece significativamente maior do que os assimétricos tradicionais, representando um obstáculo para sua adoção, especialmente em dispositivos com recursos limitados. As contribuições deste trabalho objetivam aprimorar o desempenho de criptossistemas baseados em curvas elípticas e emparelhamentos bilineares e consistem em: (i) implementação eficiente de corpos binários em arquiteturas embutidas de 8 bits (microcontroladores presentes em sensores sem fio); (ii) formulação eficiente de aritmética em corpos binários para conjuntos vetoriais de arquiteturas de 64 bits e famílias mais recentes de processadores desktop dotadas de suporte nativo à multiplicação em corpos binários; (iii) técnicas para implementação serial e paralela de curvas elípticas binárias e emparelhamentos bilineares simétricos e assimétricos definidos sobre corpos primos ou binários. Estas contribuições permitiram obter significativos ganhos de desempenho e, conseqüentemente, uma série de recordes de velocidade para o cálculo de diversos algoritmos criptográficos relevantes em arquiteturas modernas que vão de sistemas embarcados de 8 bits a processadores com 8 cores / Abstract: The development of asymmetric or public key cryptography made possible new applications of cryptography such as digital signatures and electronic commerce. Cryptography is now a vital component for providing confidentiality and authentication in communication infra-structures. Elliptic Curve Cryptography is among the most efficient public-key methods because of its low storage and computational requirements. The relatively recent advent of Pairing-Based Cryptography allowed the further construction of flexible and innovative cryptographic solutions like Identity-Based Cryptography and variants. However, the computational cost of pairing-based cryptosystems remains significantly higher than traditional public key cryptosystems and thus an important obstacle for adoption, specially in resource-constrained devices. The main contributions of this work aim to improve the performance of curve-based cryptosystems, consisting of: (i) efficient implementation of binary fields in 8-bit microcontrollers embedded in sensor network nodes; (ii) efficient formulation of binary field arithmetic in terms of vector instructions present in 64-bit architectures, and on the recently-introduced native support for binary field multiplication in the latest Intel microarchitecture families; (iii) techniques for serial and parallel implementation of binary elliptic curves and symmetric and asymmetric pairings defined over prime and binary fields. These contributions produced important performance improvements and, consequently, several speed records for computing relevant cryptographic algorithms in modern computer architectures ranging from embedded 8-bit microcontrollers to 8-core processors / Doutorado / Ciência da Computação / Doutor em Ciência da Computação

This thesis presents an extension to Hyperledger Fabric, a private blockchain system, allowing historic transactions to be pruned without peer coordination. The feature is facilitated via pruning predicate functions, provided along any smart contracts a given system is desired to host. An evaluation of the extension demonstrates its impact, in terms of memory saved, for a specific asset delivery use case. It is concluded that the gains of pruning historic transactions from blockchain systems could yield significantly reduced storage requirements for some categories of applications, especially such with low transaction interdependency. It is also suggested that the deterministic consensus algorithms used by Hyperledger Fabric makes the transaction histories it may maintain not strictly required, meaning that the particular set of transactions that must survive pruning depend on what properties a blockchain is expected to maintain.

In the area of computer network security, standardization work has been conducted for several years. However, the sub area of access control and authorization has so far been left out of major standardizing. This thesis explores the ongoing standardization for access control and authorization. In addition, areas and techniques supporting access control are investigated. Access control in its basic forms is described to point out the building blocks that always have to be considered when an access policy is formulated. For readers previously unfamiliar with network security a number of basic concepts are presented. An overview of access control in public networks introduces new conditions and points out standards related to access control. None of the found standards fulfills all of our requirements at current date. The overview includes a comparison between competing products, which meet most of the stated conditions. In parallel with this report a prototype was developed. The purpose of the prototype was to depict how access control could be administered and to show the critical steps in formulating an access policy.