The Internet of Things has become an integral part of modern society and continues to grow and evolve. The devices are expected to operate in various conditions and environments while securely transmitting sensor data and keeping low manufacturing costs. Security for the Internet of Things is still in its infancy and a serious concern. Although there are several schemes and protocols for securing communication over insecure channels, they are deemed too costly to perform on these constrained devices. As a result, substantial effort has been committed to developing secure protocols and adapting existing ones to be more lightweight. What remains seemingly absent in protocol specifications and key management schemes, however, is how to bootstrap and secure the initial communication. While it is possible to use pre-shared keys, such solutions are problematic with security and administrative overhead in mind. When the sensor networks grow in scale, with an increasing number of devices, this becomes especially problematic as autonomous deployment becomes necessary. By reviewing proposed bootstrapping techniques and evaluating suitable candidates, this work aims to provide an overview of approaches, their trade-offs and feasibility. Results of the study show that advancements in high-speed, lightweight and elliptic curve implementations have made public-key cryptography a viable option even on the very constrained platform, with session keys established within the minute. When analysing the node’s capability to generate randomness, a cornerstone of cryptographic security, initial findings indicate that it is not well equipped for the task. Consequently, sources of entropy must be evaluated thoroughly in resource-constrained devices before use and dedicated hardware for randomness might be necessary for the most constrained nodes if any security is to be guaranteed. / Sakernas internet har blivit en central del i dagens samhälle och fortsätter att utvecklas och integreras allt mer. Enheterna förväntas fungera i många typer av miljöer och förhållanden samtidigt som de ska skicka data säkert och vara billiga att producera. Trots att utvecklingen gått framåt, är säkerheten fortfarande väldigt rudimentär och i behov av ytterligare utveckling. För vanliga nätverk finns det många väletablerade protokoll för att säkra kommunikation, men dessa anses oftast vara för komplicerade för de resursbegränsade enheterna. Till följd av detta har forskning inriktats på att effektivisera existerande protokoll men även på att utveckla enklare varianter. Det som fortfarande kvarstår som ett problem och ofta inte diskuteras, är hur den initiala distributionen av kryptografiska nycklar ska genomföras. Att använda sig utav förinstallerade nycklar är en möjlighet, men det brukar oftast bli problematiskt utifrån säkerhet och administrering när sensornätverken växer i storlek. Genom att granska och utvärdera föreslagna metoder för initial konfiguration av sensornätverk, ämnar detta arbete att ge en översikt i vilka olika metoder som finns tillgängliga och deras lämplighet. Resultat från arbetet visar att tack vare framsteg inom elliptisk kurvkryptografi är publik nyckelkryptografi ett rimligt alternativ att använda, då en sessionsnyckel kan etableras inom loppet av en minut. Vid utvärdering av enheternas förmåga att generera slumptal visar initiala resultat däremot att A/D-omvandlaren inte är en lämplig källa för detta då dess entropi är låg och genererad slumpdata har en dålig fördelning och hög upprepning. Det går därför att dra slutsatsen att om någon nivå av kryptografisk säkerhet ska erhållas, så måste källor till entropi utvärderas noggrant. De resursbegränsade enheterna kan även ha ett behov av dedikerad hårdvara för att generera slumptal.

The rise of the Internet of Things (IoT) and autonomous robots/vehicles comes with a lot of embedded electronic systems. Small printed circuit boards with microcomputers will be embedded almost everywhere. Therefore, the security and data protection of those systems will be a significant challenge to take into consideration for the future development of IoT devices. Cryptographic algorithms can be used to provide confidentiality and integrity for data transmitted between those embedded devices. It is important to know what kind of algorithm is the most suitable for the specified task and the selected embedded device.  In this thesis, several commonly used cryptographic algorithms are evaluated and an EPS32 based IoT device is chosen as the evaluation platform. ESP32 is a series of low cost and low power System-on-Chip microcontrollers with integrated Wi-Fi and dual-mode Bluetooth. Additionally, ESP32 has the hardware acceleration feature for commonly used cryptographic algorithms. The goal of this thesis is to evaluate the performances of different cryptographic algorithms on the ESP32 with and without using the hardware acceleration feature. The execution times of different cryptographic algorithms processing data with varying sizes are collected, and the performance of each cryptographic algorithm is then evaluated.  A data logging scenario is evaluated as a case study where the ESP32 periodically sends data to a remote database. Under different configurations of the ESP32, the transmission time of encrypted and non-encrypted communications via Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS) and Hypertext Transfer Protocol (HTTP) will be compared.  The results can be used to simplify the calculation of performance/protection trade-offs for specific algorithms. It also shows that the built-in hardware acceleration has a significant impact on increasing those algorithms’ performances. For Advanced Encryption Standard (AES), the throughput for encryption increased by 257.8%, and for decryption 222.7%. For Secure Hash Algorithm (SHA-2), the throughput increased by 165.2%. For Rivest-Shamir-Adleman (RSA), the encryption throughput has a decrease of 40.7%, and decryption has an increase of 184%. Furthermore, the results can also aid the design and development of a secure IoT system incorporating devices built with ESP32. / Uppkomsten av Internet of Things (IoT) och autonoma robotar / fordon kommer med många inbyggda elektroniska system. Små kretskort med mikrodatorer kommer att vara inbäddade nästan överallt. Därför kommer säkerheten och dataskyddet för dessa system att vara en betydande utmaning att ta hänsyn till för den framtida utvecklingen av IoT-enheter. Kryptografiska algoritmer kan användas för att ge sekretess och integritet för data som överförs mellan de inbäddade enheterna. Det är viktigt att veta vilken typ av algoritm som är bäst lämpad för den angivna uppgiften och den valda inbäddade enheten.  I denna avhandling utvärderas flera vanliga kryptografiska algoritmer och en EPS32-baserad IoT-enhet väljs som utvärderingsplattform. ESP32 är en serie av låga och lågeffektiva system-on-chip-mikrokontroller med integrerat Wi-Fi och dual-mode Bluetooth. Dessutom har ESP32 hårdvaruaccelereringsfunktionen för vanliga kryptografiska algoritmer. Målet med denna avhandling är att utvärdera prestanda för olika kryptografiska algoritmer på ESP32 med och utan att använda hårdvaruaccelereringsfunktionen. Exekveringstiderna för olika kryptografiska algoritmer som behandlar data med olika storlekar samlas in och prestanda för varje kryptografisk algoritm utvärderas sedan.  Ett dataloggningsscenario utvärderas som en fallstudie där ESP32 regelbundet skickar data till en fjärrdatabas. Under olika konfigurationer av ESP32 jämförs överföringstiden för krypterad och icke-krypterad kommunikation via Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS) och Hypertext Transfer Protocol (HTTP).  Resultaten kan användas för att förenkla beräkningen av prestanda / skydda avvägningar för specifika algoritmer. Det visar också att den inbyggda hårdvaruaccelerationen har en betydande inverkan på att öka dessa algoritmers prestanda. För Advanced Encryption Standard (AES) ökade genomströmningen för kryptering med 257,8% och för dekryptering 222,7%. För Secure Hash Algorithm (SHA-2) ökade kapaciteten med 165,2%. För Rivest-Shamir-Adleman (RSA) har krypteringsflödet minskat med 40,7% och dekryptering har ökat med 184%. Dessutom kan resultaten också hjälpa till att utforma och utveckla ett säkert IoT-system som innehåller enheter byggda med ESP32.