In this thesis we develop, evaluate and implement a security solution for Open Controllers wireless sensor network platform. A scenario is used to describe an exemplar application showing how our system is supposed to function. The security of the platform is analyzed using a well-established threat modeling process and attack trees which result in the identification of a number of risks, which could be security weaknesses. These attack trees visualize the security weaknesses in an easy to access way even for individuals without special security expertise. We develop a security solution to counter these identified risks. The developed security solution consists of three different security levels together with a number of new security policies. Each additional level applies different security mechanisms to provide increasingly improved security for the platform. The new security policies ensure that the security solution is continuously secure during its operating time. We implement part of the security solution in the Contiki operating system to assess its function in practice. Finally we evaluate the developed security solution by looking back to the previously identified weaknesses and the implementation proving that the security solution mitigates the risks.

Nowadays, security risk assessment has become an integral part of network security as everyday life has become interconnected with and dependent on computer networks. There are various types of data in the network, often with different criticality in terms of availability or confidentiality or integrity of information. Critical data is riskier when it is exploited. Data criticality has an impact on network security risks. The challenge of diminishing security risks in a specific network is how to conduct network security risk analysis based on data criticality. An interesting aspect of the challenge is how to integrate the security metric and the threat modeling, and how to consider and combine the various elements that affect network security during security risk analysis. To the best of our knowledge, there exist no security risk analysis techniques based on threat modeling that consider the criticality of data. By extending the security risk analysis with data criticality, we consider its impact on the network in security risk assessment. To acquire the corresponding security risk value, a method for integrating data criticality into graphical attack models via using relevant metrics is needed. In this thesis, an approach for calculating the security risk value considering data criticality is proposed. Our solution integrates the impact of data criticality in the network by extending the attack graph with data criticality. There are vulnerabilities in the network that have potential threats to the network. First, the combination of these vulnerabilities and data criticality is identified and precisely described. Thereafter the interaction between the vulnerabilities through the attack graph is taken into account and the final security metric is calculated and analyzed. The new security metric can be used by network security analysts to rank security levels of objects in the network. By doing this, they can find objects that need to be given additional attention in their daily network protection work. The security metric could also be used to help them prioritize vulnerabilities that need to be fixed when the network is under attack. In general, network security analysts can find effective ways to resolve exploits in the network based on the value of the security metric.

Enterprise data systems are continuously growing in complexity and size. The attack area of these systems has increased and introduced new vulnerabilities a potential adversary could exploit. Evaluating cyber security in enterprise IT infrastructure is difficult and expensive. Recently, a new threat modeling language was proposed for enterprise systems based on the MITRE Enterprise ATT&CK Matrix, namely enterpriseLang. This language is a domain- specific language built on the Meta Attack Language (MAL) framework. The purpose of enterpriseLang is to enable a simplified and cost- effective environment for enterprises to evaluate the security of their systems without disturbing the data flow of the actual system. However, how can we be sure that enterpriseLang is correct and effective enough to be used in practice? The language needs to be thoroughly validated to be used by companies for cyber security evaluation of enterprise systems. We have validated enterpriseLang by implementing it to model and simulate three real- world cyber attacks against, Equifax, National Health Service (NHS) and Garmin. The validation method was mainly based on the evaluation of two specific issues. Based on our results we concluded that we consider enterpriseLang to be correct and effective enough to be used in practice. On the contrary, we identified some aspects of the language that should be improved. / Företags datasystem växer kontinuerligt i komplexitet och storlek. Attackarean för dessa system har därmed ökat och infört nya sårbarheter som en potentiell angripare kan utnyttja. Att utvärdera cybersäkerhet i företags IT- infrastruktur är svårt och kostsamt. Nyligen föreslogs ett nytt språk för hotmodellering av företagssystem baserat på MITRE Enterprise ATT&CK matrix, nämligen enterpriseLang. Detta språk är ett domänspecifikt språk byggt på MAL- ramverket. Syftet med enterpriseLang är att möjliggöra ett förenklat och kostnadseffektivt modelleringsverktyg för företag att utvärdera säkerheten av sina system i, utan behovet av att störa dataflödet i det faktiska systemet. Hur kan vi dock vara säkra på att enterpriseLang är korrekt och tillräckligt effektivt för att användas i praktiken? Språket måste valideras grundligt för att kunna användas för evaluering av cybersäkerhet i företagssystem. Vi har validerat enterpriseLang genom att använda språket till att modellera och simulera tre verkliga cyberattacker mot Equifax, National Health Service och Garmin. Valideringsmetoden grundades i evalueringen av två huvudfrågor. Baserat på vårt resultat drog vi slutsatsen att vi anser enterpriseLang som korrekt och tillräckligt effektivt för att användas i praktiken. Däremot, identifierade vi några aspekter inom språket som bör förbättras.

With the fast growing popularity of IoT devices, a new entry point for cyber attacks is emerging. As IoT devices such as security cameras become more widely used in settings where security and privacy can be considered a key concern, more research about these devices must be done to ensure that the security requirements are met. In this thesis the home security camera Reolink E1 Zoom has been evaluated. The security of the device was evaluated with a 7 step method which consisted of pre-engagement, information gathering, threat modeling, vulnerability analysis, exploitation, post exploitation, and reporting. The threat modeling and penetration testing was conducted on the IoT device with a focus on the web application. The result of the penetration testing was that one vulnerability was discovered, an XSS attack, with many other security issues not directly leading to an exploit also being discovered. The vulnerability discovered was reported to the manufacturer as detailed in the thesis. The conclusion is that the security of the IoT device was lacking in certain areas. / IoT har med en snabbt växande popularitet öppnat för nya potentiella problem med cyberattacker. Då IoT-enheter som säkerhetskameror börjar användas i en större utsträckning i sammanhang där säkerhet och integritet har högsta prioritet, måste mer forskning kring säkerheten av dessa enheter utföras. Detta för att kunna säkerställa att säkerhetskraven är uppnådda. I denna avhandlingen har säkerheten av IoT-enheten Reolink E1 Zoom analyserats. Säkerheten av enheten hara analyserats med hjälp av en 7-stegsmetod som bestod av förberedning, informationssökning, hotmodellering, säkerhetsanalys, efter-exploatering, samt rapportering. hotmodelleringen samt penetrationstestningen som genomfördes på enheten fokuserade på webbapplikationen. Resultatet av penetrationstestningen var att en sårbarhet hittades, en XSS-attack, ett flertal andra säkerhetsproblem som inte direkt ledde till en sårbarhet identifierades också. Sårbarheten som identifierades blev rapporterad till företaget enligt beskrivelsen i rapporten. Slutsaten är att säkerheten av IoT-enheten har brister inom vissa områden.

Cyberattacks are becoming a greater concern as our society is digitized to a greater extent, with the storage of sensitive information being a rule rather than an exception. This poses a need of a time- and cost efficient way to assess the cyber security of an enterprise. The threat modeling language enterpriseLang constitute just that, where a general enterprise system assumption allows for re-usage on several enterprise systems. The language is created with Meta Attack Language and is based on the knowledgeable attack- and mitigation steps of MITRE ATT&CK Enterprise Matrix. Since all possible attack paths are not equally likely, probability distributions need to be applied to the attack and mitigation steps. The work presented in this paper includes the provision of probability distributions to a handful of them, mainly connected to gaining initial access to a system with the help of user execution. Beyond this, the financial impact an attack can have and if mitigation measures are financially profitable are examined. To calculate this, a Return on Response Investment model is developed. / Cyberattacker håller på att bli ett större orosmoment allteftersom vårt samhälle digitaliseras i större utsräckning, där lagring av känslig information snarare har blivit regel än undantag. Detta utgör ett behov av ett tids- och kostnadseffektivt sätt att bedömma cybersäkerheten hos ett företag. Hotmodelleringsspråket enterpriseLang är just detta, där antagandet av ett generellt företagssystem möjliggör återanvändning på flera olika system. Språket är skapat med Meta Attack Language och är baserat på kända attack- och försvarssteg från MITRE ATT&CK Enterprise matris. Eftersom alla möjliga attackvägar inte utnyttjas i lika stor utsträckning, behöver sannolikhetsfördelningar tilldelas till attack- och försvarsstegen. Arbetet som presenteras i den här rapporten inkluderar tilldelningen av sannolikhetsfördelningar till en handfull av dem, i synnerhet de kopplade till att få inital åtkomst till ett system med hjälp av användarutföranden. Utöver detta undersöks också den finansiella påverkan en attack kan ha samt om försvarsåtgärder är finansiellt lönsamma. En modell för avkastning på en sådan investering utvecklas för att kunna beräkna detta.

IoT devices have become more common in our everyday lives as they provide more useful features than traditional devices. One such device is the smart door lock, which enables homeowners to grant access on a user-specified level through digital keys and remote operation. However, as smart locks are meant to protect everything we own, they become an attractive target for attackers. This thesis evaluates the Yale Linus and Gimdow smart lock systems through a comprehensive security examination. In order to provide insight into the IT security of common smart locks on the market today and whether or not the companies behind the locks researched have implemented mitigations towards common attacks on smart locks found in earlier research. In doing so, Gimdow proved to lack basic security measures as an attacker could easily get unauthorized access. The Yale Linus system was deemed to have sufficient IT security as no immediate vulnerabilities were found. / IoT-enheter har blivit vanligare i vår vardag eftersom de tillhandahåller fler funktioner än traditionella enheter. En av dessa enheter är det smarta dörrlåset. Låset gör det möjligt för husägare att, på en användarspecificerad nivå, ge åtkomst till hushållet genom digitala nycklar och fjärrstyrning. Men eftersom smarta lås är avsedda att skydda allt vi äger, blir de ett attraktivt mål för angripare. Denna avhandling utvärderade två smarta låssystem av Yale Linus och Gimdow genom en omfattande säkerhetsundersökning. Målet var att ge insikt i IT-säkerheten för smarta lås på marknaden idag, samt kolla ifall låsföretagena bakom de valda låsen har tagit tidigare forskning angående attacker på smart lås i åtanke. I den här studien visade det sig att Gimdow saknar grundläggande säkerhetsåtgärder vilket tillåter en angripare att lätt få obehörig åtkomst. Yale Linus-systemet ansågs ha tillräcklig IT-säkerhet eftersom inga omedelbara sårbarheter kunde hittas.

Firewalls help protect computer networks from intrusions and malware by enforcing restrictions on what network traffic is allowed to pass through the firewall into the network. This thesis explores the role of firewalls in network security, with the ultimate goal of advancing attempts to create a threat model for firewalls. Five areas are explored, namely: Definitions of Concepts Firewalls vs. Services as Targets for Direct Attack The Past and Future of Firewalls Approach to Estimating Firewall Security Firewall Configuration and Security Policies These areas are explored using a questionnaire survey. Each question in the questionnaire is either tied to a particular area, or is used to evaluate the respondents’ credibility. The questionnaire has 15 questions, many of which ask for free text answers. The group of potential respondents consists of 209 individuals, of whom about 75 % are authors of scientific articles that discuss firewalls, penetration testing, and other relevant topics. The rest are information security professionals, journalists or bloggers of varying merit that were found online. 20 responses to the questionnaire were received. Responses to qualitative questions were codified to produce some quantitative data. The conclusions drawn based on the results include, among other things: Attackers tend to directly target network services rather than firewalls. Respondents disagreed on whether the role of firewalls is currently changing. A possible approach to estimating firewall security takes into account the network services that the firewall protects. Firewall configurations frequently do not match the security policies of the organizations in which the firewalls are deployed. / Brandväggar hjälper att skydda datornätverk från intrång och skadeprogram genom att begränsa den trafik som tillåts passera genom brandväggen in i nätverket. Denna uppsats utforskar brandväggars roll i nätverkssäkerhet med målet att göra framsteg i försök att skapa en hotmodell för brandväggar. Fem områden utforskas, nämligen: Definitioner av begrepp Brandväggar kontra tjänster som mål för direkta angrepp Brandväggens historia och framtid Tillvägagångssätt för att estimera brandväggssäkerhet Brandväggskonfiguration och säkerhetspolicyer Dessa områden utforskas via en enkätstudie. Varje fråga i enkäten tillhör antingen ett specifikt område, eller används för att evaluera respondenternas trovärdighet. Enkäten har 15 frågor, varav många efterfrågar fritextsvar. Gruppen potentiella respondenter består av 209 individer, varav cirka 75 % är författare av vetenskapliga artiklar som behandlar brandväggar, penetrationstestning och andra relevanta ämnen. Resten är professionella säkerhetskonsulter, journalister eller bloggare med olika meriter inom informationssäkerhet eller nätverk. 20 svar på enkäten togs emot. Svar på kvalitativa frågor klassificerades för att producera kvantitativ data. Slutsatserna som drogs baserat på resultaten inkluderar bl.a.: Angripare tenderar att ha nätverkstjänster som sina direkta mål, snarare än brandväggar. Respondenterna var oense om huruvida brandväggars roll just nu förändras. Ett möjligt tillvägagångssätt för att uppskatta brandväggssäkerhet tar hänsyn till de nätverkstjänster brandväggen skyddar. Brandväggskonfigurationer överrenstämmer ofta inte med säkerhetsriktlinjerna i de organisationer där brandväggarna är i bruk.

Cybersecurity within Internet of Things (IoT) is as relevant as ever, with the increase of digitalization and the connection of increasing numbers of intelligent devices. The devices within an electronic access control system, ranging from credential readers to management applications, are responsible for protecting various assets and users while still allowing for rich functionality. Regardless of its setting and context, the purpose of such a system is to ensure security. This thesis investigates the cybersecurity of an electronic access control system in an apartment building using penetration testing. The system was evaluated in a black-box setting, meaning no inside information about the system was known. This method consisted of an information gathering and enumeration phase, building a threat model that scored the identified threats based on their impact and consequences. Four devices and two software applications were investigated within the electronic access control system. Further, thirteen threats were identified on six attack surfaces: the physical interfaces, the firmware, the network services, web interfaces, a desktop application, and an embedded application. Twelve threats were tested to see if they are exploitable in practice. Results show that ten threats were exploitable, impacting residents and administrative users of the electronic access control system. The impact of the exploits consists of various degrees of sensitive data disclosure, authentication bypass, weak authentication, denial-of-service (DOS), and tampering, spread across the devices and software within the system. Exploits were successfully executed on every attack surface apart from the firmware. Additionally, the found exploits are reported to the affected manufacturer with suggestions to prevent the found vulnerabilities. / Med tanke på den ökande graden av digitalisering och intelligenta enheter i samhället är cybersäkerhet inom sakernas internet mer relevant än någonsin. Enheterna inom ett elektronisk passersystem har som uppgift att skydda både användare och objekt, oavsett miljö eller sammanhang. Detta, samtidigt som de ska erbjuda rik funktionalitet. Den här studien undersöker cybersäkerheten av ett passersystem installerat i ett lägenhetshus med hjälp av penetrationstestning. Systemet evaluerades genom black box testing, vilket betyder att ingen intern information om vare sig systemet eller enheterna var känd. Metoden inleddes av en informationsinsamlingsfas, som sedan ledde till en konstruktion av en hotmodell bestående av potentiella sårbarheter inom systemet. Sårbarheterna funna blev sedan betygsatta baserat på deras påverkan samt konsekvens ifall de skulle lyckas genomföras. Fyra enheter och två mjukvaruapplikationer inom passersystemet undersöktes. Tretton sårbarheter identifierades på de följande sex attackytorna: fysiska gränssnitt, firmware, nätverkstjänster, webbgränssnitt, datorprogram, samt inbäddade applikationer. Tolv sårbarheter testades för att se de kunde genomföras på systemet. Resultat visar att tio sårbarheter kunde genomföras, vilket påverkade både boende och administrativa användare i passersystemet. Detta resulterade i olika grader av utlämnande av känsliga uppgifter, förbikoppling av autentisering, denial-of-service (DOS), och manipulering, spritt över de olika enheterna och applikationerna i passersystemet. Förutom via firmware så hade samtliga attackytorna någon form av sårbarhet som gick att genomföras. De funna sårbarheterna blev rapporterade till passersystemets tillverkare med förslag på hur de kan åtgärdas.

As the number of digital systems grows yearly, thereis a need for good cyber security. Lack of such security can beattributed to the demand on resources or even knowledge. To fillthis gap, tools such as enterpriseLang can be used by the enduserto find flaws within his system, which he can revise. Thisallows a user with inadequate knowledge of cyber security tocreate safer IT architecture. The authors of this paper took partin the development of enterpriseLang and its improvement. Thiswas done by suggesting improvements based on certain designguidelines, as well as attempting to achieve 100% attack coverageand improving the defense coverage.The results show a coverage increase of 0.6% for a specificmodel’s attack steps. Further more, we find that nearly 84.6%of the compiled guidelines are met, followed by 7.7% that werenot fully met and a similar amount that were non-applicable toenterpriseLang. As the language is still in development, thereremains much work that can improve it. A few suggestionswould be to increase the attack coverage by 100%, increasingthe defense coverage and improving enterpriseLang to fulfill thedesign guidelines, which would ultimately ease future projectswithin this domain. / Då antalet digitala system ständigt ökar göräven behovet för cybersäkerhet. Avsaknad av sådan säkerhet kanåläggas avsaknaden av kunskap och resurser. För att fylla dettagap utvecklas ständigt nya medel. Ett sådant är enterpriseLangsom kan användas av en utvecklare för att hitta säkerhetsbristeri sitt system. Detta tillåter en utvecklare med låg kunskap inomcybersäkerhet att utveckla säkrare system, applikationer och produkter.Skribenterna av denna avhandling tog del i utvecklingenoch förbättringen av enterpriseLang. Detta gjordes genom attföreslå förbättringar baserade på särskilda designriktlinjer ochett försök att uppnå 100 % täckning av attack-steg.Resultaten visar på en ökning av 0.6% anfallstäckning för enspecifik modell. Vidare visar de att 84.6 % av riktlinjerna äruppfyllda, 7.7% var inte uppfyllda och 7.7% var inte relevantaför enterpriseLang. Då språket ännu är i utvecklingsstadietfinns ännu mycket arbete kvar att göra. Några förslag är attöka anfallstäckningen till 100%, öka försvarstäckningen samtförbättra språket så den når upp till alla designriktlinjer. / Kandidatexjobb i elektroteknik 2021, KTH, Stockholm

Micro-mobility companies have in recent years introduced electric vehicles such as bikes, scooters and mopeds as a sustainable alternative to traditional combustion engine cars in inner cities. Having electric vehicles available in the cities comes with corporate responsibilities, such as making sure the electric vehicles follow national laws regarding speed and parking. Furthermore, a prerequisite for offering the service is that the electric vehicles should be connected at all times, and that the company has means to make certain that the service is used only by authorized users. This functionality is provided by having an IoT device mounted on the electric vehicle. One problem that arises is that it introduces new attack vectors that put both the company and its users at risk. White hat hackers working together with corporations is the right way to find vulnerabilities. This thesis evaluates the Company’s offered service through the method of threat modeling, by answering the question "Is the Company’s system secure against cyber attacks?". This has been made possible through an active collaboration with the Company, which have prioritized resolving vulnerabilities that have arisen during the project. The results show that there are security flaws present in the current system, hence making room for security improvements. Critical vulnerabilities discovered include adversaries being able to use the offered service for free, hijacking the vehicle, and the Company relying on ’front-end’ security in one payment context. / Mikromobilitetsföretag har de senaste åren introducerat elfordon som cyklar, skotrar och mopeder som ett hållbart alternativ till traditionella fossildrivna bilar i innerstäderna. Att ha elfordon tillgängliga i städerna kommer med företagsansvar, som att se till att elfordonen följer nationella lagar om hastighet och parkering. En förutsättning för att erbjuda tjänsten är vidare att elfordonen alltid ska vara uppkopplade och att företaget har möjligheter att försäkra sig om att tjänsten endast används av behöriga användare. Denna funktionalitet tillhandahålls genom att ha en IoT-enhet monterad på elfordonet. Ett problem som uppstår är att den introducerar nya attackvektorer som utsätter både företaget och dess användare för risker. White hat-hackare som arbetar tillsammans med företag är det rätta sättet att hitta sårbarheter. Denna avhandling utvärderar företagets erbjudna tjänst genom metoden för hotmodellering, genom att svara på frågan "Är företagets system säkert mot cyberattacker?". Detta har möjliggjorts genom ett aktivt samarbete med Företaget, som har prioriterat att lösa sårbarheter som uppstått under projektets gång. Resultaten visar att det finns säkerhetsbrister i det nuvarande systemet, vilket ger utrymme för säkerhetsförbättringar. Kritiska sårbarheter som upptäckts inkluderar att motståndare kan använda den erbjudna tjänsten gratis, kapa fordonet och att företaget förlitar sig på front-end-säkerhet i ett betalningssammanhang.