Görüntüleme
21
İndirme
2
Öz Nesnelerin interneti cihazları, endüstriyel gömülü sistemler, araçlar, akıllı ev aygıtları, sensörler ve işleticiler gibi birbirine bağlı cihazlardan meydana gelmektedir. İnternete bağlanma imkanı olmayan cihazlar dahi ağ geçitleri sayesinde bir nesnelerin interneti sisteminin parçası olabilmektedirler. Nesnelerin interneti sistemleri gömülü sistemlerin sahipi oldukları donanım sınırları nedeni ile saldırganların hedefi olmaya başladı. Saldırganlar bu cihazları DDOS ataklarından kulllanabilmekte veya doğrudan ilgili cihaza yapılan saldırılar ile bağlı oldukları sistemlerde çok ciddi hasarlara neden olabilmektedirler. Bir ortamda birden fazla MQTT, AMQP, ve COAP gibi iletişim protokolünün kullanılması nedeni ile cihazlar arasındaki iletişimde aracı olarak bir aracı/broker kullanılabilir. Saldırganlar şifresiz iletişimin bir sonucu olarak kullanıcı adı ve parolası gibi bilgiler ağ üzerinden elde edilebilmekte ya da mesaj içerikleri değiştirebilmektedirler. Sistemin güvenli hale getirmek için güvenli yetkilendirme ve şifreli iletişimi sağlamamız gerekmektedir. TLS tabanlı yaklaşımlar uygulanabilir. Ancak, gömülü sistemlerin bellek gibi kısıtları nedeni ile asimetrik şifreleme yaklaşımlarının uygulamakta güçlük çekilmektedir. Bu makalemizde nesnelerin internet ağ geçitleri için güvenli anahtar depolama, gerçek rastgele üretici ve FIPS standartlarına uygun olarak 128 bit AES şifreleme/çözme özelliklerine sahip olan bir chipi baz alan bir yaklaşım önerilmektedir. İki farklı gömülü sistem donanımında güvenlik chipi kullanılarak yaklaşım test edildi ve performans değerleri ölçüldü. Bu çalışma için ARM Cortex M0 işlemcisine dahip yeni bir gömülü system cihazı geliştirildi ayrıca ARM Cortex M3 işlemcisine dahip bir demo kart kullanıldı. Sunulan çalışmada ayrıca ARM Cortex M3’ün sahip olduğu fiziksel I2C özelliğini kullanan önerdiğimiz bir metod ile düşük boyuttaki mesajlar için hızlı ve şifreli iletişim imkanı elde ettik. Yaklaşım, chipin özelliklerini kullanan yeni kimlik doğrulama ve şifreli iletişim metodlarını içermektedir. Ayrıca, mesajların bütünlüğüne yönelik olarak kriptoğrafik hash ve çevrimsel fazlalık sınaması algoritmaları kullanıldı.
Internet of Things (IoT) devices includes connected devices such as industrial embedded devices, vehicles, smart home appliance, sensors, and actuators. Even non-internet-enabled physical devices can be part of the IoT system through gateways. IoT platforms are getting the attraction of the attackers because of the security weakness of the constrained devices. They can use the IoT devices for DDOS attacking or directly attack the device to damage the overall system. Since several communication industry standard protocols such as MQTT, AMQP, and COAP can be utilized in an environment, communication between devices can be provided through a broker. Unencrypted communications can be sniffed therefore username and passwords can be stolen, or message can be modified by the attacker. We need to provide secure authentication and encrypted communication in order to make the systems secure. One way is the utilization of TLS based approaches can be utilized, but memory constrained devices cannot handle asymmetric encryption algorithms. In this paper, we propose a new approach for IoT gateways with utilization of a secure element has storage for keys, true random generator and FIPS standard AES 128 bit encryption capability. We utilized the secure element/chip in two different embedded devices to test the approach and measure performances. We developed a new embedded device includes ARM Cortex M0 for this study and also utilize a demo card includes ARM Cortex M3. We also propose a new method utilizes physical I2C property of the ARM Cortex M3 to provide fast and secure communication. The approach includes a new authentication method and encrypted communication based on the secure element’s properties. We also investigate on the message integrity based on the cryptographic hash and cyclic redundancy check algorithms.
Alan : Fen Bilimleri ve Matematik; Mühendislik
Dergi Türü : Uluslararası
Makale Detay 
Benzer Makaleler
PDF Görüntüle
Dergi Bilgisi
Eseri Dinleyin
Alıntı Yap
Bu Sayfayı Yazdırın
Paylaş
Mendeley
