Titulo Estágio
Mobilidade com segurança na IoT
Áreas de especialidade
Comunicações, Serviços e Infraestruturas
Sistemas Inteligentes
Local do Estágio
Laboratório de Comunicações e Telemática, CISUC, DEI
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, possibilitando aquilo que atualmente designamos por IoT (Internet of Things, ou Internet dos Objetos), na qual as aplicações sensoriais estão integradas com os demais recursos computacionais e de comunicações de forma totalmente transparente. A segurança afigura-se como vital para que a arquitetura atual de comunicações e segurança da Internet evolua para suportar a IoT, e protocolos como o 6LoWPAN (https://tools.ietf.org/wg/6lowpan/), o RPL (http://datatracker.ietf.org/wg/roll/documents/) e o COAP (https://datatracker.ietf.org/wg/core/charter/) permitem dispor já de uma pilha protocolar para a integração de redes de sensores com a Internet utilizando mecanismos standard de comunicação.
Objetivo
Os objectivos do estágio centram-se no estudo e aplicação de mecanismos de segurança a ambientes de comunicação de sensores inteligentes com a Internet, em particular no contexto da utilização da tecnologia 6LoWPAN e restantes protocolos em desenvolvimento no IETF [1] (RPL, CoAP, DTLS), bem como da mobilidade dos dispositivos sensores no contexto de aplicações sensoriais distribuídas. Ao presente trabalho poderão candidatar-se alunos motivados para a realização de investigação e com gosto por trabalho Laboratorial. O interesse pelas áreas de redes de computadores e segurança é igualmente importante. O estágio terá necessariamente uma componente de investigação e testes, bem como de programação de sensores utilizando o sistema operativo TinyOS (http://www.tinyos.net/). Dado o seu carácter de investigação, espera-se que o trabalho a desenvolver resulte na elaboração de propostas científicas a publicar em conferências internacionais nas áreas de segurança em redes de sensores e redes de computadores, bem como na proposta e discussão de novos mecanismos no contexto de grupos de normalização do IETF.
[1] Palattella, Maria Rita, et al. "Standardized protocol stack for the internet of (important) things." Communications Surveys & Tutorials, IEEE 15.3 (2012): 1389-1406.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
Durante o primeiro semestre o estagiário deverá efectuar um estudo sobre o estado da arte das soluções de segurança disponíveis para ambientes de integração de sensores com a Internet. Como resultado final do trabalho a desenvolver durante o primeiro semestre, serão propostos os mecanismos de segurança a implementar e testar durante a segunda parte do estágio, bem como definidos os testes a levar a cabo para a sua validação. Desta forma, os objectivos do primeiro semestre são os seguintes:
1. Estudo do estado da arte das soluções atuais de comunicação e mobilidade que possibilitam a integração de redes de sensores inteligentes com a Internet.
2. Estudo do estado da arte das soluções atuais de segurança para a integração de redes de sensores inteligentes com a Internet.
3. Familiarização com o ambiente de programação de sensores sem fios utilizando o sistema operativo TinyOS.
4. Definição de mecanismos de segurança aplicáveis a comunicações fim-a-fim em ambientes IoT com dispositivos móveis.
5. Identificação dos testes a efetuar para validação dos mecanismos de segurança propostos anteriormente.
6. 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. Os testes necessários à validação destes mecanismos serão realizados em ambiente Laboratorial e com ligação dos sensores à Internet utilizando o protocolo IPv6. Espera-se desta forma utilizar cenários reais que permitam a validação correta dos mecanismos de segurança a desenvolver no contexto da integração dos sensores com a Internet. Os objectivos para o segundo semestre são desta forma os seguintes:
1. Implementação dos mecanismos de segurança e sua integração no sistema operativo TinyOS.
2. Teste e avaliação do funcionamento dos mecanismos de segurança implementados em ambiente Laboratorial e ambiente real (ligação dos sensores à Internet utilizando IPv6). Estes testes permitirão aferir da manutenção de níveis aceitáveis de segurança com dispositivos sensores móveis, na presença de ataques.
3. Produção de propostas técnicas a submeter no contexto dos esforços de normalização do IETF, na forma de Internet Drafts.
4. Produção de propostas científicas a submeter a conferenciais internacionais nas áreas de redes de sensores e segurança.
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. Entre estes recursos encontram-se sensores 802.15.4 de diversos tipos, em particular CM5000-SMA (http://www.advanticsys.com/shop/mtmcm5000sma-p-23.html), CM5000 (http://www.advanticsys.com/shop/mtmcm5000msp-p-14.html) e XM1000 (http://www.advanticsys.com/shop/asxm1000-p-24.html), bem como sistemas Raspberry Pi com módulos 802.15.4 (http://openlabs.co/store/Raspberry-Pi-802.15.4-radio) para suporte de sistemas gateway, entre o restante hardware necessário. As propostas de mecanismos de segurança desenvolvidos no presente Estágio que sejam aceitas em conferências Nacionais ou Internacionais, bem como as que possam ser apresentadas e discutidas em encontros do IETF, poderão ser alvo de financiamento.
Orientador
Jorge Granjal
jgranjal@dei.uc.pt 📩