Titulo Estágio
Autenticação resiliente e distribuída para aplicações IoT utilizando blockchain
Local do Estágio
CISUC-LCT
Enquadramento
A integração de redes de sensores sem fios com a Internet motiva atualmente inúmeros esforços de investigação e desenvolvimento ao nível da industria e comunidade académica, e espera-se que num futuro próximo tais sensores possam estar integrados de forma totalmente transparente com a Internet, graças a protocolos tais como o 6LoWPAN e o CoAP. Os grandes desafios atuais para a materialização da IoT prendem-se com a segurança das comunicações, recursos e utilizadores e, neste contexto, os mecanismos de segurança que suportam as redes de sensores integradas com a Internet irão desempenhar um papel chave, entre os quais a autenticação entre dispositivos para o estabelecimento de comunicações M2M (machine-to-machine). A utilização de técnicas de autenticação resilientes, distribuídas e escaláveis afigura-se como particularmente importante para a IoT. Neste contexto, a tecnologia blockchain tem vindo a ser explorada como uma alternativa inovadora e disruptiva para suporte de mecanismos de autenticação distribuída em ambiente IoT críticos.
Objetivo
Os objetivos do estágio centram-se no estudo e avaliação da aplicação da tecnologia blockchain para suporte de mecanismos de autenticação entre dispositivos IoT, em particular em ambientes abertos de comunicação com recurso ao protocolo IP e à camada de adaptação 6LoWPAN. A aplicação da tecnologia blockchain em ambientes IoT apresenta diversos desafios, tais como os recursos computacionais e energéticos necessários ao seu suporte em dispositivos IoT limitados. Por outro lado, esta tecnologia inovadora promete revolucionar muitas soluções ao nível da segurança em IoT. Dado o seu carácter de investigação, espera-se que o trabalho a desenvolver resulte na elaboração de propostas científicas a publicar em conferências internacionais ou journals nas áreas de segurança IoT.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Durante o primeiro semestre o estagiário deverá efetuar um estudo sobre o estado da arte sobre blockchain, bem como sobre a sua aplicação em ambientes IoT. Será igualmente definida uma arquitetura de segurança no contexto da qual os novos mecanismos de autenticação serão implementados e testados, no contexto do trabalho a desenvolver durante a segunda parte do trabalho. Desta forma, os objetivos do primeiro semestre são os seguintes:
1. Estudo do estado da arte sobre blockchain, em particular no tocante à sua aplicação no contexto da segurança em IoT.
2. Estudo do estado da arte das soluções atuais de autenticação distribuída para IoT, em particular das propostas atuais focadas em blockchain.
3. Familiarização com o ambiente experimental IoT-Lab (https://www.iot-lab.info).
4. Proposta de uma arquitetura de suporte aos mecanismos de autenticação a desenvolver e testar no segundo semestre.
5. Proposta de novos mecanismos de autenticação distribuída para redes de sensores integradas com a Internet, no contexto das camadas de rede (6LoWPAN), transporte (DTLS,RPL) e aplicação (CoAP).
6. Identificação dos testes a efetuar e métricas para a validação dos mecanismos de segurança propostos.
7. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório intermédio de estágio.
Plano de Trabalhos - Semestre 2
Durante o segundo semestre o estagiário deverá implementar os mecanismos de segurança definidos na primeira parte do estágio, bem como avaliá-los de forma analítica e/ou experimental, no contexto da arquitetura de segurança definida. Os mecanismos deverão ser avaliados considerando aplicações práticas que façam uso de redes de sensores completamente integradas com a Internet através de IP. Em particular, os objectivos para o segundo semestre são os seguintes:
1. Implementação dos mecanismos de segurança (autenticação) e sua integração no sistema operativo adequado ao ambiente IoT-Lab
2. Teste e avaliação do funcionamento dos mecanismos de segurança implementados em ambiente Laboratorial e com aplicações sensoriais reais.
3. Teste e validação da arquitetura de segurança definida.
4. Produção de propostas científicas a submeter a conferenciais internacionais ou journals na área de segurança em IoT.
5. Elaboração da documentação (em cada uma das fases) e relatório final de estágio.
Condições
O aluno irá desenvolver o seu trabalho nas instalações do Laboratório de Comunicações e Telemática do CISUC, onde disporá de um local de trabalho fixo bem como de todos os recursos necessários. Poderá ser avaliada a possibilidade de atribuição de bolsa ao presente estágio.
Observações
Para qualquer dúvida ou esclarecimento por favor contacte o docente Jorge Granjal (jgranjal@dei.uc.pt, gab. D 3.22).
Orientador
António Jorge da Costa Granjal
jgranjal@dei.uc.pt 📩