Vehicles will use pseudonyms instead of relying on long-term certificates to provide security and privacy. Pseudonyms are short-term public key certificates that do not contain identity-linking information about the vehicle. However, there is a constant risk that authorised vehicles may send fake messages or behave selfishly, and this can affect the performance of the Vehicular Ad hoc NETwork (VANET). In this context, trust management is another important component of security services in VANETs, which provides a unified system for establishing a relationship between the nodes and helps by keeping record of the behaviour of the vehicles. Nevertheless, it is a challenging task to monitor the evolving pattern of the vehicular behaviour, since communication between the vehicles is anonymous. It is not easy to find a balanced solution that meets the requirements of security, privacy, and trust management in VANET. In view of this, we put forward a Preserving-Privacy Reputation Scheme (PPRS) applied to VANETs, in which a reputation server through a Roadside Unit receives feedback about the behaviour of the vehicles. The server updates and certifies the reputation of the vehicles by matching their anonymous identities with their real ones. Our scheme introduces geographical areas of security, in which the security of an area can be adapted to higher or lower levels depending on the reputation of the vehicles. In addition, complex reputation is examined, in which the reputation of a vehicle is linked to several behavioural factors. A further key area that is explored is the performance evaluation of PPRS which is conducted through a set of simulations in a grid scenario, based on an opportunistic message forwarding application. The results showed the effectiveness of PPRS in terms of assessing the behaviour of the vehicles and taking measures against the misbehaving vehicles. We used SUMO to simulate the mobility model; OMNET++ and Veins supported the simulation of the network model. In addition, Crypto++ was used to implement the elliptical curve cryptographic functions of signature and verification of messages, as recommended by the security standards. Finally, we employ a pseudonym changing strategy in which the reputation is discretised at two levels of reputation. The strategy was implemented in a realistic traffic simulation scenario, and was compared with the so called status and synchronous strategies through a serie of simulations. The results showed that the number of pseudonyms used in our strategy is lower than the strategies mentioned above, and maintains the rate of success of changing pseudonym achieved by the synchronous strategy. / Os veículos usarão pseudônimos em vez de certificados de longo prazo para fornecer segurança e privacidade. Os pseudônimos são certificados de chaves públicas de curto prazo que não contêm informação da identidade do veículo. No entanto, existe risco que veículos autorizados possam enviar mensagens falsas ou se comportar de maneira egoísta, e isso pode afetar o desempenho das redes veiculares (VANETs). Nesse contexto, o gerenciamento de confiança é um importante serviço de segurança nas VANETs, o qual fornece um sistema unificado para estabelecer relações entre os nós e ajuda a manter um registro do comportamento dos veículos. No entanto, é uma tarefa desafiante monitorar o padrão evolutivo do comportamento veicular, já que a comunicação entre os veículos é anônima. Não é uma tarefa fácil encontrar uma solução equilibrada que atenda aos requisitos de segurança, privacidade e gerenciamento de confiança em VANET. Em vista disso, apresentamos um Esquema de Reputação Preservando a Privacidade (ERPP) aplicado a VANETs, no qual um servidor de reputação através de uma unidade de acostamento recebe avaliações sobre o comportamento dos veículos. O servidor atualiza e certifica a reputação dos veículos relacionando seus identidades anônimas com as reais. ERPP introduz áreas geográficas de segurança, na qual a segurança de uma área pode ser adaptada a níveis mais elevados ou mais baixos dependendo da reputação dos veículos. Além, uma reputação complexa é examinada, na qual a reputação de um veículo está vinculada a vários fatores do comportamento. Uma outra área que é explorada é a avaliação de desempenho do ERPP o qual é conduzida através de simulações em um cenário urbano, com base na aplicação de encaminhamento oportunista de mensagens. Os resultados mostraram a eficácia do ERPP em termos de avaliar o comportamento dos veículos e tomar medidas contra os veículos mal comportados. Utilizamos SUMO para simular o modelo de mobilidade; OMNET++ e Veins suportaram o modelo de red; and Crypto++ foi usado para implementar as funções criptográficas de curvas elípticas de assinatura e verificação de mensagens como recomendam os padrões de segurança. Finalmente, empregamos uma estratégia de mudança de pseudônimo na qual a reputação é discretizada em dois níveis de reputação. A estratégia foi implementada em um cenário de simulação de tráfego realista e foi comparada com as estratégias nomeadas de estado e síncrona mediante simulações. Os resultados mostraram que o número de pseudônimos utilizados em nossa estratégia é menor que os esquemas mencionados, e mantém a taxa de sucesso de mudança de pseudônimo alcançada pela estratégia síncrona.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-07-30T15:07:27Z No. of bitstreams: 1 OLYMPIO CIPRIANO DA SILVA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 1354330 bytes, checksum: 4271b1c8fe8556d562518fb586e85376 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-07-30T15:07:27Z (GMT). No. of bitstreams: 1 OLYMPIO CIPRIANO DA SILVA FILHO - DISSERTAÇÃO PPGEE 2007..pdf: 1354330 bytes, checksum: 4271b1c8fe8556d562518fb586e85376 (MD5) Previous issue date: 2007-12-14 / Com o desenvolvimento tecnológico a computação está cada vez mais integrada ao cotidiano das pessoas. Esta integração faz parte de um novo paradigma da computação: o da Computação Pervasiva. Neste paradigma, a computação está sempre a disposição do usuário, em qualquer lugar, a qualquer momento, através de ambientes repletos de dispositivos computacionais embutidos em uma grande variedade de objetos do dia-a-dia das pessoas como, automóveis, telefones, etc. Nestes ambientes, os dispositivos interagem entre si através de serviços devendo ser capazes lidar com a grande variedade de protocolos de descoberta de serviços disponíveis. Ainda,essas interações entre os dispositivos podem ocorrer em ambientes sem infra-estrutura de redes de computadores e entre dispositivos que podem agir desonestamente. Neste trabalho, é desenvolvido um modelo para avaliar a confiança nos serviços nos ambientes pervasivos a partir de experiências e recomendações. Este modelo é implementado por um Gerenciador de Informação de Confiança o qual disponibiliza um mecanismo de tomada de decisão para realizar a seleção de clientes e provedores de serviço. Ainda, o Gerenciador de Informação de Confiança é integrado a um middleware para computação pervasiva, o Wings, possibilitando a descoberta de serviços confiáveis. Foram utilizadas simulações e uma aplicação de teste para avaliar o Gerenciador de Informação de Confiança e sua integração ao middleware Wings. A partir dos resultados obtidos observou-se que a solução apresentada se mostrou satisfatória para a utilização em ambientes pervasivos. / The development of technology is integrating computing to people every day life. This integration belongs to a new computing paradigm: the pervasive computing. In this paradigm, the computation is always available, in every place at any time, through environments crowd of computing devices embedded in a great variety of objects like cars,cell phones, etc. In these environments, devices interact through services and should be able to deal with different service announcement solutions available. These interactions can occur without computing network infrastructure andamong malicious devices. In this work, it is developed a model to evaluate service trust in pervasive environments from experiences and recommendations. This model is implemented by a Trust Information Manager that provides a mechanism to make trust based decision. This Trust Information Manager is integrated to a pervasive computing middle ware,called Wings, enabling trusted service discover. Simulations and a test application were used to evaluate theTrust Information Manager and its integration with the Wings middleware. From the results it could be seen that the presented solution is efficient and can be widely used in pervasive computing environments.

Orientador: Prof. Dr. João Henrique Kleinschmidt / Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Engenharia da Informação, 2015. / Na Internet das Coisas os objetos físicos têm um componente virtual capaz de prover ou requisitar determinados serviços. É uma tendência que trará vantagens sem precedentes para a automação de processos e diversas aplicações. A análise de modelos de gerenciamento de confiança para IoT para detectar comportamentos maliciosos tem recebido poucas contribuições da comunidade científica. Alguns pesquisadores trataram desta questão, mas poucos trabalhos analisam os requisitos para a correta implementação da IoT. O objetivo desta dissertação é identificar o comportamento malicioso de nós e prevenir possíveis ataques que interrompam os serviços da rede. Neste trabalho são feitas diferentes abordagens para pesquisar um modelo de gerenciamento de confiança capaz de caracterizar o comportamento dos nós. O modelo proposto usa informações diretas geradas pelas comunicações entre os nós e recomendações de outros nós para calcular a confiança. Usa uma abordagem multi-serviço em que cada nó provê diversos serviços para os outros nós da rede. A habilidade de um nó em prover um serviço é recompensada, enquanto que um nó que não forneça um serviço corretamente é punido. Cada nó tem uma tabela de confiança dos seus vizinhos, que pode ser compartilhada com os outros nós como recomendações. A abordagem distribuída permite que os nós sejam completamente autônomos em tomar decisões sobre o comportamento dos nós. A avaliação de confiança dos nós é um meio efetivo de encorajar a colaboração na rede e ao mesmo tempo melhorar a segurança em redes distribuídas. Três ataques são testados para verificar a validade do modelo de confiança: ataque On-Off, ataque Seletivo e Bad mouthing. O modelo de gerenciamento de confiança foi implementado no Contiki, um sistema operacional desenvolvido para IoT e redes de sensores. Extensivas simulações foram feitas no simulador Cooja-Contiki para ilustrar os ataques e avaliar o desempenho do modelo proposto. Os resultados de simulação mostram que o modelo tem um bom desempenho em detectar os nós maliciosos. / In Internet of Things (IoT), the physical objects have a virtual component able to provide or require determined services. It is a trend that will bring unprecedented advantages to the process automation. The analysis of the trust management models for IoT to detect the malicious behavior on the network, has been undervalued and with little scientific contribution in the academic field. In spite of researchers has already addressed the issue, only few give a theoretic analysis on the requirements for the proper implementation of IoT. The purpose of this thesis work is to identify the malicious behavior of the nodes and prevent possible attacks that disrupt entire network to IoT context. In this thesis different approaches are followed to investigate a lightweight model of trust management able to characterize the behavior of the nodes with little effort. Our model use direct information generated from direct communication of nodes and recommendations of the others nodes to evaluate the trust. We use a multi-service approach where each node provides several services to others node. The ability to provide a service is rewarded and, punished when it is not provided. In our trust model each node has a trust table of their neighbors in the same radio coverage, which will be shared to others nodes as recommendations. This distributed approach allows nodes to be completely autonomous in making decisions about the behavior of other nodes. The trust evaluation of nodes is an effective method to encourage the collaboration on the network and at the same time to improve network security in distributed networks. In this thesis work, we present three attacks that can undermine the accuracy of trust evaluation. Based on our investigation on attacks and defense, we designed and implemented a trust management model based on the construction of Contiki, an operating system developed for IoT and sensor networks. Extensive simulations were performed using COOJA-Contiki to illustrate On-OFF attack, Selective attack and Bad mouthing attack, the effectiveness of the techniques used, and the overall performance of the proposed trust model. Simulation results shows effectiveness against these attacks and also a good performance to recognize the malicious nodes especially to the Bad mouthing attack when are used direct information and recommendations wherein is obtained a reduction time compared when is used only the direct information.

Vehicles will use pseudonyms instead of relying on long-term certificates to provide security and privacy. Pseudonyms are short-term public key certificates that do not contain identity-linking information about the vehicle. However, there is a constant risk that authorised vehicles may send fake messages or behave selfishly, and this can affect the performance of the Vehicular Ad hoc NETwork (VANET). In this context, trust management is another important component of security services in VANETs, which provides a unified system for establishing a relationship between the nodes and helps by keeping record of the behaviour of the vehicles. Nevertheless, it is a challenging task to monitor the evolving pattern of the vehicular behaviour, since communication between the vehicles is anonymous. It is not easy to find a balanced solution that meets the requirements of security, privacy, and trust management in VANET. In view of this, we put forward a Preserving-Privacy Reputation Scheme (PPRS) applied to VANETs, in which a reputation server through a Roadside Unit receives feedback about the behaviour of the vehicles. The server updates and certifies the reputation of the vehicles by matching their anonymous identities with their real ones. Our scheme introduces geographical areas of security, in which the security of an area can be adapted to higher or lower levels depending on the reputation of the vehicles. In addition, complex reputation is examined, in which the reputation of a vehicle is linked to several behavioural factors. A further key area that is explored is the performance evaluation of PPRS which is conducted through a set of simulations in a grid scenario, based on an opportunistic message forwarding application. The results showed the effectiveness of PPRS in terms of assessing the behaviour of the vehicles and taking measures against the misbehaving vehicles. We used SUMO to simulate the mobility model; OMNET++ and Veins supported the simulation of the network model. In addition, Crypto++ was used to implement the elliptical curve cryptographic functions of signature and verification of messages, as recommended by the security standards. Finally, we employ a pseudonym changing strategy in which the reputation is discretised at two levels of reputation. The strategy was implemented in a realistic traffic simulation scenario, and was compared with the so called status and synchronous strategies through a serie of simulations. The results showed that the number of pseudonyms used in our strategy is lower than the strategies mentioned above, and maintains the rate of success of changing pseudonym achieved by the synchronous strategy. / Os veículos usarão pseudônimos em vez de certificados de longo prazo para fornecer segurança e privacidade. Os pseudônimos são certificados de chaves públicas de curto prazo que não contêm informação da identidade do veículo. No entanto, existe risco que veículos autorizados possam enviar mensagens falsas ou se comportar de maneira egoísta, e isso pode afetar o desempenho das redes veiculares (VANETs). Nesse contexto, o gerenciamento de confiança é um importante serviço de segurança nas VANETs, o qual fornece um sistema unificado para estabelecer relações entre os nós e ajuda a manter um registro do comportamento dos veículos. No entanto, é uma tarefa desafiante monitorar o padrão evolutivo do comportamento veicular, já que a comunicação entre os veículos é anônima. Não é uma tarefa fácil encontrar uma solução equilibrada que atenda aos requisitos de segurança, privacidade e gerenciamento de confiança em VANET. Em vista disso, apresentamos um Esquema de Reputação Preservando a Privacidade (ERPP) aplicado a VANETs, no qual um servidor de reputação através de uma unidade de acostamento recebe avaliações sobre o comportamento dos veículos. O servidor atualiza e certifica a reputação dos veículos relacionando seus identidades anônimas com as reais. ERPP introduz áreas geográficas de segurança, na qual a segurança de uma área pode ser adaptada a níveis mais elevados ou mais baixos dependendo da reputação dos veículos. Além, uma reputação complexa é examinada, na qual a reputação de um veículo está vinculada a vários fatores do comportamento. Uma outra área que é explorada é a avaliação de desempenho do ERPP o qual é conduzida através de simulações em um cenário urbano, com base na aplicação de encaminhamento oportunista de mensagens. Os resultados mostraram a eficácia do ERPP em termos de avaliar o comportamento dos veículos e tomar medidas contra os veículos mal comportados. Utilizamos SUMO para simular o modelo de mobilidade; OMNET++ e Veins suportaram o modelo de red; and Crypto++ foi usado para implementar as funções criptográficas de curvas elípticas de assinatura e verificação de mensagens como recomendam os padrões de segurança. Finalmente, empregamos uma estratégia de mudança de pseudônimo na qual a reputação é discretizada em dois níveis de reputação. A estratégia foi implementada em um cenário de simulação de tráfego realista e foi comparada com as estratégias nomeadas de estado e síncrona mediante simulações. Os resultados mostraram que o número de pseudônimos utilizados em nossa estratégia é menor que os esquemas mencionados, e mantém a taxa de sucesso de mudança de pseudônimo alcançada pela estratégia síncrona.