Propostas atribuídas ano letico 2025/2026

DEI - FCTUC
Gerado a 2025-08-31 18:21:11 (Europe/Lisbon).
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Titulo Estágio

Segurança em redes de sensores sem fios para ambientes críticos

Área Tecnológica

Redes de computadores, redes de sensores sem fios

Local do Estágio

CISUC, Laboratório de Comunicações e Telemática

Enquadramento

As redes de sensores sem fios constituem actualmente uma tecnologia muito promissora e com inúmeros cenários práticos de aplicação, que vão desde a monitorização do ambiente, controlo de edifícios inteligentes, monitorização de funções fisiológicas vitais, até às aplicações industriais ou militares. No futuro, as redes de sensores possibilitarão a integração da Internet, tal como a conhecemos hoje, com novas redes e novos cenários de aplicação, contribuindo em geral para a melhoria da qualidade de vida dos seus utilizadores.

Os sensores são na prática dispositivos autónomos de baixo custo, e dispõem de capacidade limitada de processamento e memória, bem como restrições ao nível da energia de que dispõem para desempenhar as tarefas para as quais são programados. Os sensores podem igualmente funcionar acoplados a actuadores, o que possibilita a sua utilização em ambientes onde seja necessário poder interagir com o meio físico. Outra área que suscita actualmente bastante interesse ao nível da investigação consiste na adaptação e utilização do protocolo IP, em particular da sua versão IPv6, em redes de sensores sem fios. Esta utilização é desejável, considerando cenários futuros de interligação de redes de sensores com a Internet.

Considerando os cenários de aplicação previstos para as redes de sensores, verificamos que grande parte deles são críticos do ponto de vista da segurança dos dados processados. Os sensores comunicam sem fios e são muitas vezes instalados em locais onde ficam facilmente expostos facilmente a intrusões, destruição, ou roubo. O desenvolvimento de mecanismos de segurança adequados a cenários de aplicação de redes de sensores suscita actualmente bastante interesse ao nível da investigação, tendo em conta também as limitações de hardware que os sensores apresentam.

O trabalho a desenvolver neste estágio focar-se-á no desenvolvimento e teste de mecanismos de segurança apropriados para redes de sensores sem fios, utilizando o protocolo IPv6 e tendo em consideração a sua utilização em ambiente crítico. Em particular, o trabalho a desenvolver decorrerá no âmbito do projecto de investigação europeu Ginseng – Performance Control in Wireless Sensor Networks. Este projecto é constituído por vários parceiros europeus e também pela Petrogal (Galp Energia), e o seu objectivo alargar a área de aplicação das redes de sensores sem fios a ambientes industriais críticos, nos quais a segurança é um dos principais requisitos.

Objetivo

Os objectivos do estágio centram-se no estudo e aplicação de mecanismos de segurança a ambientes de redes de sensores sem fios com IPv6. O aluno terá oportunidade de estudar os principais mecanismos de segurança actualmente utilizados na Internet, em particular a arquitectura IPSec, e de trabalhar na adaptação destes mecanismos e arquitectura a ambientes críticos de aplicação de sensores. O estagiário terá assim a oportunidade de participar num grande projecto de investigação e adquirir conhecimentos ao nível da segurança informática, redes de sensores, e protocolo IPv6. O estágio terá uma forma componente de investigação e testes, bem como de programação no âmbito do sistema operativo Contiki (http://www.sics.se/contiki/) e da implementação uIPv6 (http://www.sics.se/contiki/uipv6-faq.html) do protocolo IPv6. O trabalho a desenvolver constitui igualmente uma oportunidade para participar na elaboração de propostas científicas a submeter a conferências nas áreas de segurança e redes de sensores.

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 na Internet e as propostas nesta área para redes de sensores sem fios. Pretende-se igualmente que o aluno se ambiente à programação de sensores no ambiente Contiki e utilizando uIPv6, já que serão necessários durante a fase de implementação, no decurso do segundo semestre. Desta forma, os objectivos para o primeiro semestre são os seguintes:

1.     Estudo do estado da arte das soluções actuais de segurança na Internet, em particular da estrutura e funcionamento da arquitectura IPSec (IP Security).

2.     Estudo do estado da arte das soluções propostas de segurança para redes de sensores sem fios.

3.     Familiarização com o ambiente de programação de sensores sem fios utilizando o sistema operativo Contiki e a pilha protocolar uIPv6.

4.     Definição de requisitos detalhados para a implementação da arquitectura de segurança para redes de sensores sem fios em ambientes críticos.

5.     Especificação da arquitectura de segurança para redes de sensores sem fios em ambientes críticos.

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 necessários à arquitectura de segurança planeada durante o primeiro semestre. Em particular, serão levados a cabo testes de viabilidade de utilização de diversos mecanismos de segurança em sensores reais, dadas as limitações típicas destes dispositivos. Desta forma, os objectivos para o segundo semestre são os seguintes:

1.     Implementação e teste de mecanismos de segurança em sensores, para estudo da viabilidade de utilização das soluções de segurança existentes aos ambientes planeados no projecto Ginseng.

2.     Implementação da arquitectura de segurança proposta no ambiente Contiki e uIPv6.

3.     Validação das soluções de segurança implementadas.

4.     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. O Laboratório dispõe igualmente de sensores de diversos tipos a utilizar na implementação e testes das soluções a desenvolver ambientes reais. O presente estágio não é remunerado.

Observações

Sem observações.

Orientador

António Jorge Granjal
jgranjal@dei.uc.pt 📩