Internet of Things (IoT) refers to an inter-connected world where physical devices are seamlessly integrated into the Internet and become active participants of business, information and social processes. This involves the inter-connection of a large number of heterogeneous networked entities and networks. Emergence of technologies such as Zigbee, Bluetooth low energy and embedded sensors has transformed simple physical devices into smart objectsthat can understand and react to their environment. Such smart objects form the building blocks for the Internet of Things. The communication infrastructure for these objects is based on an extension of the Internet protocol stack. Although the need for security is widely accepted, there is no clear consensus on how IP-based Internet security protocols can be applied to resource-constrained smart object networks. In this thesis we develop a new secure and energyefficient communication model for the Constrained Application Protocol (CoAP), a light-weight communication protocol designed for smart object networks. We contribute to the standardization of the generic communication architecture by adding security and delegation components for smart objects that sleep for large amounts of time during their operational phase. This architecture ensures data integrity and authenticity over a multi-hop network topology. It also provides a mirroring mechanism that uses a proxy to serve data on behalf of sleeping smart objects, thereby allowing them to act as always-online web servers. A working prototype implementation of the architecture is also developed. The security features in the architecture presented in this thesis are based on using strong public-key cryptography. Contrary to popular belief, our performance evaluation shows that asymmetric public-key cryptography can be implemented on small 8-bit micro-controllers without modifying the underlying cryptographic algorithms. / Internet of Things (IoT, ”Föremålens Internet") syftar på en sammankopplad värld där fysiska apparater är sömlöst integrerade till Internet och blir aktiva deltagare i affärslivs-, informations- och sociala processer. Detta innefattar sammankopplingen av ett stort antal heterogeniskt nätverkade enheter och nätverk. Uppkomsten av teknologier som Zigbee, låg energi Bluetooth och inbyggda sensorer har förvandlat enkla fysiska apparater till smarta objekt som kan förstå och reagera till sin omgivning. Dessa smarta objekt utgör byggstenarna för Föremålens Internet. Kommunikationsinfrastrukturen för dessa objekt bygger på en utvidgning av internetprotokollstacken. Även om behovet av säkerhet är allmänt känt, finns det inget konsensus om hur IP-baserade internetsäkerhetsprotokoll kan tillämpas i resursbegränsade smartobjektnätverk. I denna avhandling utvecklas en ny säker och energisnål kommunikationsmodell för Constrained Application Protocol (CoAP, “Begränsat applikationsprotokoll"), ett lätt kommunikationsprotokoll avsett för smartobjektnätverk. Avhandlingen bidrar till standardiseringen av den generiska kommunikationsarkitekturen genom att tillsätta säkerhets- och delegationskomponenter för smarta objekt som sover under en stor del av sin operativa fas. Denna arkitektur garanterar dataintegritet och autenticitet över en flerhopps nätverkstopologi. Arkitekturen bidrar också med en återspeglingsmekanism som använder sig av en proxyserver för att erbjuda data för sovande smarta objekts del, vilket låter dem agera som alltid-online webbservrar. I avhandlingen utvecklas också en fungerande prototypimplementation av arkitekturen. Säkerhetsegenskaperna i den arkitektur som presenteras i denna avhandling är baserade på användningen av stark publik-nyckel kryptering. I motsatts till den allmänna förväntningen, visar prestationsbedömningen i denna avhandling att asymmetrisk kryptering med publik nyckel kan tillämpas i 8-bitars mikrokontrollrar utan att ändra på de underliggande kryptografiska algoritmerna.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-104168 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Sethi, Mohit |
| Publisher | KTH, Skolan för informations- och kommunikationsteknik (ICT) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | Trita-ICT-EX ; 2012:177 |
Page generated in 0.0023 seconds