As redes de sensores sem fio (RSSF) são compostas por pequenos dispositivos distribuídos em uma região geográfica com a finalidade de monitorar ou interagir com o ambiente. Esse tipo de rede tem sido alvo de grande atenção da comunidade acadêmica e empresarial, dados os avanços das produções científicas e aplicações comerciais. Além disso, há grande potencial para esse modelo de rede, pois há diversos benefícios em se ter muitos dispositivos de baixo custo trabalhando em cooperação e que ainda podem interagir com o mundo real. As RSSFs apresentam novos desafios, até então inexistentes na maioria das redes modernas. A baixa capacidade de processamento dos dispositivos, a limitação do tamanho de um pacote, a baixa taxa de transferência de pacotes, a baixa capacidade da bateria de um dispositivo e o alcance limitado do rádio dificultam ou até inviabilizam muitas implementações de segurança. Neste sentido, há uma grande variedade de protocolos de segurança, os quais tentam fornecer o máximo de propriedades desejadas, como por exemplo autenticidade e confidencialidade de mensagens. Nesta dissertação, analisamos e comparamos dois pares de protocolos de segurança que possuem grande atenção da comunidade. Os protocolos foram analisados com base em seus mecanismos criptográficos e propriedades oferecidas. Além disso, com o uso de um simulador de RSSFs, realizamos experimentos que ajudam a entender o comportamento de dois protocolos, principalmente no que se relaciona com o consumo de energia dos dispositivos sensores. / Wireless Sensor Networks (WSNs) are formed by many tiny devices deployed for monitoring or interacting with the environment in a geografic area. This kind of network has received great attention in the academic and corporate community, given the advances of comercial applications and scientific developments. The benefits of having many low cost devices cooperating and interacting with the real world explain the great potential of such networks. The WSNs come with new challenges, so far not faced in modern networks. The low-power, low-processing devices, limited bandwidth and radio range make many security implementations difficult or even unfeasible. Within this context, there is a diversity of security protocols, intended to provide as many security properties as possible, like confidentiality and authentication of messages. In this master thesis, we compare and evaluate two pairs of security protocols that enjoy significant attention in the community. These protocols are evaluated based on their given properties and cryptographic primitives. Using a WSNs simulator, we performed experiments that help to understand the behavior of these two protocols, mainly for energy consumption purposes.

As redes de sensores sem fio (RSSF) são compostas por pequenos dispositivos distribuídos em uma região geográfica com a finalidade de monitorar ou interagir com o ambiente. Esse tipo de rede tem sido alvo de grande atenção da comunidade acadêmica e empresarial, dados os avanços das produções científicas e aplicações comerciais. Além disso, há grande potencial para esse modelo de rede, pois há diversos benefícios em se ter muitos dispositivos de baixo custo trabalhando em cooperação e que ainda podem interagir com o mundo real. As RSSFs apresentam novos desafios, até então inexistentes na maioria das redes modernas. A baixa capacidade de processamento dos dispositivos, a limitação do tamanho de um pacote, a baixa taxa de transferência de pacotes, a baixa capacidade da bateria de um dispositivo e o alcance limitado do rádio dificultam ou até inviabilizam muitas implementações de segurança. Neste sentido, há uma grande variedade de protocolos de segurança, os quais tentam fornecer o máximo de propriedades desejadas, como por exemplo autenticidade e confidencialidade de mensagens. Nesta dissertação, analisamos e comparamos dois pares de protocolos de segurança que possuem grande atenção da comunidade. Os protocolos foram analisados com base em seus mecanismos criptográficos e propriedades oferecidas. Além disso, com o uso de um simulador de RSSFs, realizamos experimentos que ajudam a entender o comportamento de dois protocolos, principalmente no que se relaciona com o consumo de energia dos dispositivos sensores. / Wireless Sensor Networks (WSNs) are formed by many tiny devices deployed for monitoring or interacting with the environment in a geografic area. This kind of network has received great attention in the academic and corporate community, given the advances of comercial applications and scientific developments. The benefits of having many low cost devices cooperating and interacting with the real world explain the great potential of such networks. The WSNs come with new challenges, so far not faced in modern networks. The low-power, low-processing devices, limited bandwidth and radio range make many security implementations difficult or even unfeasible. Within this context, there is a diversity of security protocols, intended to provide as many security properties as possible, like confidentiality and authentication of messages. In this master thesis, we compare and evaluate two pairs of security protocols that enjoy significant attention in the community. These protocols are evaluated based on their given properties and cryptographic primitives. Using a WSNs simulator, we performed experiments that help to understand the behavior of these two protocols, mainly for energy consumption purposes.

Made available in DSpace on 2016-08-17T18:39:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3802.pdf: 4112819 bytes, checksum: e42717f19397f311cb6978ed3341685c (MD5) Previous issue date: 2010-10-29 / For centuries, infectious agents have been used as weapons in armed conflicts. In 1972 the Biological Weapons Convention prohibited the creation and stockpiling of biological weapons. However, some countries continued to research and develop these weapons. Proof of this fact was the crash in 1979 in a military factory in the USSR, where Bacillus anthracis were dispersed. Biotechnology in a globalizing world facilitates and contributes not only to the development of weapons programs of regular armies, but also to terrorist groups. Examples of such this are the contamination by the bacterium Salmonella typhimurium by a religious fanatic group that in 1984 poisoned 751 people in the U.S., and the bacterium Bacillus anthracis spores mailed in the U.S. to several people during 2001 and 2002, immediately after the attacks of September 11th. A biological weapon is of extreme difficult detection by security equipment. Most infectious agents are present in almost every continent, making it easier to obtain. The production is cheap and it is easy to carry, being a small amount enough to reach very large area and thousands of people. It is an invisible weapon, odorless and causes symptoms unknown to most physicians. So, given this background, in this master thesis we attempt to demonstrate the reality of the threat of a biological weapon based on Anthrax as the biological agent used as a weapon of mass destruction. Based on this study, we show the fragility of the state system for dealing with such incidents, and we propose security protocols in order to regulate what should be done in time of crisis, defining its management and streamline the decision-making. Finally, using the technique of molecular docking, we also studied the lethal factor of anthrax, and proposed the compound 1-Phenylsulfonyl-2-propanone (DARXOJ, C9H10O3S) as a good candidate to inhibit its effects. / Há séculos agentes infecciosos são utilizados como armas em conflitos bélicos. Em 1972 a Convenção sobre Armas Biológicas proibiu a criação e armazenamento de armas biológicas. No entanto alguns países continuaram a pesquisa e o desenvolvimento dessas armas. Prova desse fato foi o acidente em 1979 em uma fábrica militar na URSS, onde foram dispersos esporos de Bacillus anthracis. A Biotecnologia no mundo globalizado facilita e contribui não apenas aos programas de desenvolvimento de armas dos exércitos regulares, mas também aos grupos terroristas. Exemplos disso são a intoxicação pela bactéria Salmonella typhimurium por um grupo fanático religioso que em 1984, nos EUA, intoxicou 751 pessoas, e os esporos da bactéria Bacillus anthracis enviados pelo correio para várias pessoas em 2001 e 2002, imediatamente após os atentados de 11 de setembro nos EUA. Uma arma biológica é muito difícil de ser detectada por equipamento de segurança. A maioria dos agentes infecciosos está presente em quase todos os continentes, o que facilita a sua obtenção. A produção é barata e simples de transportar, podendo atingir com pequena quantidade área muito grande e milhares de pessoas. É uma arma invisível, inodora e que provoca sintomas desconhecidos pela maioria dos médicos. Em face desse panorama, neste trabalho procuramos demonstrar a realidade da ameaça de uma arma biológica e elegemos o Antraz como agente biológico utilizado como arma de destruição em massa. Neste estudo, mostramos a fragilidade do sistema estatal para lidar com este tipo de incidente, e propomos protocolos de segurança com o objetivo de regular os procedimentos no momento de crise, definindo o gerenciamento para melhorar e otimizar as tomadas de decisões. Finalmente, por meio do uso da técnica de docking molecular, também estudamos o fator letal do Antraz, e propusemos o composto 1-Fenilsulfonil-2-propanona (DARXOJ, C9H10O3S) como um bom candidato a inibir os seus efeitos.