O desenvolvimento de redes veiculares possibilita o surgimento de sistemas inteligentes de transporte que podem aumentar a segurança nas vias, aperfeiçoar o controle de tráfego e fornecer entretenimento aos passageiros. O avanço e padronização de tecnologias de comunicação inter-veicular permitem que veículos compartilhem informações de forma colaborativa de maneira a viabilizar o estabelecimento de sistemas de transporte inteligentes cooperativos (C-ITS, Cooperative Intelligent Transportation Systems). Na comunicação veicular, cada nó compartilha periodicamente uma mensagem que contém informações sobre seu estado como posição, velocidade e aceleração. Estas mensagens são denominadas Cooperative Awareness Messages (CAMs) e podem ser utilizadas por veículos vizinhos para a operação de aplicações, sendo a formação de comboios um exemplo. Em um comboio veicular, um grupo de veículos viaja com distância reduzida entre cada membro através da operação de um controlador que utiliza informações compartilhadas por CAMs. O posicionamento compartilhado através de CAMs por cada veículo é crucial para a operação dos controladores de nós vizinhos, dado que este será utilizado para a condução do veículo. Embora os controles criptográficos padronizados para troca de mensagens em VANETs ofereçam contramedidas contra ataques como roubo de identidade e adulteração de pacotes, um atacante interno que possua credenciais válidas do sistema ainda pode mentir sobre as informações que são transmitidas para outros veículos. Em modelos atuais de redes veiculares, cada veículo é responsável por obter sua localização, normalmente através de GPS (Global Positioning System). A dependência de aplicações VANET na posição correta dos nós introduz a necessidade de mecanismos de garantia de localização. Nesta dissertação são identificados os riscos associados com a falsificação de posição em comboios veiculares. Através de simulações utilizando o ambiente de simulação Veins, mostramos que colisões em alta velocidade podem ser causadas por nós que atuam em conluio na falsificação de mensagens para um comboio. Dado que posicionamento legítimo é essencial para o funcionamento adequado das aplicações VANET, investigamos mecanismos de prova de localização propostos na literatura. Então, projetamos um mecanismo de prova de localização adaptado para VANETs usando equipamentos de estrada (RSUs, roadside units), com a capacidade de usar diferentes freqüências de prova de acordo com os requisitos de precisão de detecção e sobrecarga. Através de simulações usando os ataques estudados neste trabalho, mostramos que o mecanismo pode detectar ataques de falsificação de mensagens e Sybil. / In vehicular communication, nodes periodically share Cooperative Awareness Messages (CAMs) in order to convey information such as identity, velocity, acceleration and position. The positioning of nodes in a vehicular network is a key factor that directly affects how applications operate, being the formation of platoons a major case. In vehicular platooning, a group of vehicles travels closely together and leverages information shared through CAMs to operate lateral and longitudinal control algorithms. While the standardised cryptographic mechanisms counteract threats such as identity hijacking and packet tampering, an internal member who holds valid credentials may still be able to lie about the data it transmits in CAMs. In current Vehicular ad hoc Network (VANET) models, each vehicle is responsible for determining and informing its own position, generally using a Global Navigation Satellite System (GNSS) such as the Global Positioning System (GPS). This allows malicious actors to lie about their position and therefore cause unwanted effects in vehicular applications. The dependence of VANET applications on correct node localization introduces the need for position assurance mechanisms. In this dissertation, we first identify the risks associated with falsifying the position in vehicular platooning. Through simulations using the Veins framework, we show that collisions at high speed on a platoon may be caused by nodes that collude in falsification attacks. Given that truthful positioning is essential to proper behavior of VANET applications, we investigate proof-of-location schemes proposed in the literature. Then, a proof-of-location mechanism tailored for VANETs is designed using roadside units, with the capability of using different proof frequencies according to detection accuracy and overhead requirements. Through simulations using the studied attacks in this work, we show that the mechanism can counteract Sybil and message falsification attacks.

O desenvolvimento de redes veiculares possibilita o surgimento de sistemas inteligentes de transporte que podem aumentar a segurança nas vias, aperfeiçoar o controle de tráfego e fornecer entretenimento aos passageiros. O avanço e padronização de tecnologias de comunicação inter-veicular permitem que veículos compartilhem informações de forma colaborativa de maneira a viabilizar o estabelecimento de sistemas de transporte inteligentes cooperativos (C-ITS, Cooperative Intelligent Transportation Systems). Na comunicação veicular, cada nó compartilha periodicamente uma mensagem que contém informações sobre seu estado como posição, velocidade e aceleração. Estas mensagens são denominadas Cooperative Awareness Messages (CAMs) e podem ser utilizadas por veículos vizinhos para a operação de aplicações, sendo a formação de comboios um exemplo. Em um comboio veicular, um grupo de veículos viaja com distância reduzida entre cada membro através da operação de um controlador que utiliza informações compartilhadas por CAMs. O posicionamento compartilhado através de CAMs por cada veículo é crucial para a operação dos controladores de nós vizinhos, dado que este será utilizado para a condução do veículo. Embora os controles criptográficos padronizados para troca de mensagens em VANETs ofereçam contramedidas contra ataques como roubo de identidade e adulteração de pacotes, um atacante interno que possua credenciais válidas do sistema ainda pode mentir sobre as informações que são transmitidas para outros veículos. Em modelos atuais de redes veiculares, cada veículo é responsável por obter sua localização, normalmente através de GPS (Global Positioning System). A dependência de aplicações VANET na posição correta dos nós introduz a necessidade de mecanismos de garantia de localização. Nesta dissertação são identificados os riscos associados com a falsificação de posição em comboios veiculares. Através de simulações utilizando o ambiente de simulação Veins, mostramos que colisões em alta velocidade podem ser causadas por nós que atuam em conluio na falsificação de mensagens para um comboio. Dado que posicionamento legítimo é essencial para o funcionamento adequado das aplicações VANET, investigamos mecanismos de prova de localização propostos na literatura. Então, projetamos um mecanismo de prova de localização adaptado para VANETs usando equipamentos de estrada (RSUs, roadside units), com a capacidade de usar diferentes freqüências de prova de acordo com os requisitos de precisão de detecção e sobrecarga. Através de simulações usando os ataques estudados neste trabalho, mostramos que o mecanismo pode detectar ataques de falsificação de mensagens e Sybil. / In vehicular communication, nodes periodically share Cooperative Awareness Messages (CAMs) in order to convey information such as identity, velocity, acceleration and position. The positioning of nodes in a vehicular network is a key factor that directly affects how applications operate, being the formation of platoons a major case. In vehicular platooning, a group of vehicles travels closely together and leverages information shared through CAMs to operate lateral and longitudinal control algorithms. While the standardised cryptographic mechanisms counteract threats such as identity hijacking and packet tampering, an internal member who holds valid credentials may still be able to lie about the data it transmits in CAMs. In current Vehicular ad hoc Network (VANET) models, each vehicle is responsible for determining and informing its own position, generally using a Global Navigation Satellite System (GNSS) such as the Global Positioning System (GPS). This allows malicious actors to lie about their position and therefore cause unwanted effects in vehicular applications. The dependence of VANET applications on correct node localization introduces the need for position assurance mechanisms. In this dissertation, we first identify the risks associated with falsifying the position in vehicular platooning. Through simulations using the Veins framework, we show that collisions at high speed on a platoon may be caused by nodes that collude in falsification attacks. Given that truthful positioning is essential to proper behavior of VANET applications, we investigate proof-of-location schemes proposed in the literature. Then, a proof-of-location mechanism tailored for VANETs is designed using roadside units, with the capability of using different proof frequencies according to detection accuracy and overhead requirements. Through simulations using the studied attacks in this work, we show that the mechanism can counteract Sybil and message falsification attacks.

O desenvolvimento de redes veiculares possibilita o surgimento de sistemas inteligentes de transporte que podem aumentar a segurança nas vias, aperfeiçoar o controle de tráfego e fornecer entretenimento aos passageiros. O avanço e padronização de tecnologias de comunicação inter-veicular permitem que veículos compartilhem informações de forma colaborativa de maneira a viabilizar o estabelecimento de sistemas de transporte inteligentes cooperativos (C-ITS, Cooperative Intelligent Transportation Systems). Na comunicação veicular, cada nó compartilha periodicamente uma mensagem que contém informações sobre seu estado como posição, velocidade e aceleração. Estas mensagens são denominadas Cooperative Awareness Messages (CAMs) e podem ser utilizadas por veículos vizinhos para a operação de aplicações, sendo a formação de comboios um exemplo. Em um comboio veicular, um grupo de veículos viaja com distância reduzida entre cada membro através da operação de um controlador que utiliza informações compartilhadas por CAMs. O posicionamento compartilhado através de CAMs por cada veículo é crucial para a operação dos controladores de nós vizinhos, dado que este será utilizado para a condução do veículo. Embora os controles criptográficos padronizados para troca de mensagens em VANETs ofereçam contramedidas contra ataques como roubo de identidade e adulteração de pacotes, um atacante interno que possua credenciais válidas do sistema ainda pode mentir sobre as informações que são transmitidas para outros veículos. Em modelos atuais de redes veiculares, cada veículo é responsável por obter sua localização, normalmente através de GPS (Global Positioning System). A dependência de aplicações VANET na posição correta dos nós introduz a necessidade de mecanismos de garantia de localização. Nesta dissertação são identificados os riscos associados com a falsificação de posição em comboios veiculares. Através de simulações utilizando o ambiente de simulação Veins, mostramos que colisões em alta velocidade podem ser causadas por nós que atuam em conluio na falsificação de mensagens para um comboio. Dado que posicionamento legítimo é essencial para o funcionamento adequado das aplicações VANET, investigamos mecanismos de prova de localização propostos na literatura. Então, projetamos um mecanismo de prova de localização adaptado para VANETs usando equipamentos de estrada (RSUs, roadside units), com a capacidade de usar diferentes freqüências de prova de acordo com os requisitos de precisão de detecção e sobrecarga. Através de simulações usando os ataques estudados neste trabalho, mostramos que o mecanismo pode detectar ataques de falsificação de mensagens e Sybil. / In vehicular communication, nodes periodically share Cooperative Awareness Messages (CAMs) in order to convey information such as identity, velocity, acceleration and position. The positioning of nodes in a vehicular network is a key factor that directly affects how applications operate, being the formation of platoons a major case. In vehicular platooning, a group of vehicles travels closely together and leverages information shared through CAMs to operate lateral and longitudinal control algorithms. While the standardised cryptographic mechanisms counteract threats such as identity hijacking and packet tampering, an internal member who holds valid credentials may still be able to lie about the data it transmits in CAMs. In current Vehicular ad hoc Network (VANET) models, each vehicle is responsible for determining and informing its own position, generally using a Global Navigation Satellite System (GNSS) such as the Global Positioning System (GPS). This allows malicious actors to lie about their position and therefore cause unwanted effects in vehicular applications. The dependence of VANET applications on correct node localization introduces the need for position assurance mechanisms. In this dissertation, we first identify the risks associated with falsifying the position in vehicular platooning. Through simulations using the Veins framework, we show that collisions at high speed on a platoon may be caused by nodes that collude in falsification attacks. Given that truthful positioning is essential to proper behavior of VANET applications, we investigate proof-of-location schemes proposed in the literature. Then, a proof-of-location mechanism tailored for VANETs is designed using roadside units, with the capability of using different proof frequencies according to detection accuracy and overhead requirements. Through simulations using the studied attacks in this work, we show that the mechanism can counteract Sybil and message falsification attacks.

This work first implements a prototype of the proof-of-location scheme Vouch in order for an evaluation to be conducted in a real-world environment. With simulations of the scheme showing promising results, the next step would be an evaluation of the schemes performance in the real-world. This report introduces the scheme and similar works in relation to implementation and evaluation. Method of implementation is presented followed by an evaluation. The evaluation focuses on detection accuracy of the scheme by investigating impacts of the inevitably arising staleness. Contributors of staleness are identified and their impacts on overall detection accuracy of Vouch are measured. With the prototype successfully implemented, measurements showed a trend in improving detection accuracy with higher proof update frequencies, reaching as high as 9̃5% in a high velocity environment. The results shows that the Vouch scheme not only gives promising results in simulation, but also in the real-world.

The purpose of this thesis is to determine the feasibility of using blockchain to implement proof of location. There has been an increasing demand for a way to create a validated proof of location that is economical, and easy to deploy as well as portable. There are several reasons for an increased demand in this technology including the ever-increasing number of mobile gamers that have been able to spoof their location successfully, the increasing number of on demand package shipments from companies such as Amazon, and the desire to reduce the occurrence of medical errors as well as holding hospitals accountable for their errors. Additional reasons that this technology is gaining popularity and increasing in demand is due the continually increasing number of lost baggage claims that airlines are receiving, as well as insurance companies desire to reduce the number of fraud cases that are related to high-value goods as well as increasing the probability of their recovery. Within the past year, there has been an extensive amount of research as well as work that has been completed to create an irrefutable method of location verification, which will permit a user to be able to create time-stamped documentation validating that they were at a particular location at a certain day and time. Additionally, the user is then permitted to release the information at a later date and time that is convenient for them. This research was completed using a Raspberry Pi 3B, a Raspberry Pi 3B+, two virtual Raspberry Pi’s as well as two virtual servers in which the goal was to download, and setup either Ethereum and/or Tendermint Blockchain on each piece of equipment. After completely synchronizing the blockchain it be used to store the verified location data that been time-stamped. There was a variety of issues that were encountered during the setup and installation of the blockchains on the equipment including overclocking processors, which negatively affected the computational abilities of the devices as well as causing overheating and surges in voltage as well as a variety of software and hardware incompatibilities. These issues when looked at individually appear to not have much of an impact on the results of this research but when combined together it is obvious that they reduced the results that could be obtained. In conclusion, the combination of hardware and software issues when combined with the temperature and voltage issues that were due to the overheating of the processor resulted in several insurmountable issues that could not be overcome. There are several recommendations for continuing this work including presyncing the blockchain using a computer, using a device that has more functionality and computational abilities, connecting a cooling device such as a fan or adding a heat sink, increasing the available power supply, utilizing an externally power hard drive for data storage, recreate this research with the goal in mind of determining what process or application was causing the high processor usage, or creating a distributed system that utilizes both physical and virtual equipment to reduce the amount of work on one type of device.

<p>  </p> <p>Cold chain logistics comprise a large portion of transported pharmaceutical medications and raw materials which must be preserved at specified temperatures to maintain consumer safety and efficacy. An immutable record of temperatures of transported pharmaceutical goods allows for mitigation of temperature-related issues of such drugs and their raw components. The recording of this information on a blockchain creates such an immutable record of this information which can be readily accessed by any relevant party. This can allow for any components which have not been kept at the appropriate temperatures to be removed from production. These data can also be used as inputs for smart contracts or for data analytic purposes. </p> <p>A theoretical framework for such a system, referred to as “TempEnsure” is described, which provides digital capture of the internal temperature of temperature-controlled shipping containers. The data are recorded in a blockchain system. Real world testing of this system was not possible due to monetary constraints, but the functional elements of the system, as well as potential improvements for the system, are discussed.</p>