Impacto no desempenho de RSSF com diferentes técnicas de cifragem

Abstract

A utilização de Redes de Sensores Sem Fio vem crescendo nos últimos anos. Isto se deve à sua ampla gama de aplicações, principalmente na Internet das Coisas. Nestas redes, existe a necessidade de implantar soluções de segurança que consumam poucos recursos de seus elementos. Este trabalho apresenta os principais tipos de ataques e vulnerabilidades existentes nas Redes de Sensores Sem Fio, além de alguns mecanismos de segurança e proteção já existentes neste tipo de rede. A proposta deste trabalho, é apresentar dois métodos de cifragem para a segurança dos dados nas Redes de Sensores Sem Fio. Ambas as estratégias visam a proteção de todo o pacote transmitido entre os elementos da rede, para que ela se torne confiável. Nos dois métodos desenvolvidos, uma senha é utilizada para auxiliar na cifragem das informações antes da transmissão. Para avaliar o impacto na rede, foram realizados testes com algumas métricas existentes nas Redes de Sensores Sem Fio, como por exemplo: taxa de erro do pacote, tempo de processamento do Nó Sensor e tempo de resposta da Rede de Sensores Sem Fio. Os experimentos avaliam os impactos dos métodos de cifragem desenvolvidos, em relação ao desempenho da rede. Para testar a eficácia dos métodos, em ambos os casos, foi desenvolvido um elemento capaz de capturar pacotes de comunicação entre as entidades da rede, com o intuito de emular um possível invasor. A implementação atendeu ao que foi proposto, do ponto de vista da Segurança da Informação, uma vez que foi possível realizar as cifragens das informações por meio da Rede de Sensores Sem Fio. Os resultados mostram uma estabilidade dos métodos de cifragem implementados. Os testes realizados demonstram que houve um aumento no processamento nos elementos da rede, porém, este acréscimo de tempo é aceitável no âmbito das Redes de Sensores Sem Fio. Os testes demonstram ainda, que não houve perda de pacotes com a implementação dos métodos de cifragem.

The use of Wireless Sensor Networks has been growing over the last years. This is due to its wide range of applications in the Internet of Things. In these networks, there is a need to deploy security solutions that consume few resources from their elements. This work presents the main types of attacks and vulnerabilities in Wireless Sensor Networks, as well as some security and protection mechanisms that already exist in this type of network. The proposal of this work is to present two encryption methods in order to perform the data security in Wireless Sensor Networks. Both strategies aim to protect the whole package, transmitted among the elements of the network, so that it becomes reliable. In both methods, a password is used in order to help in the encryption of information before the transmission. To evaluate the impact on the network, tests were performed with some important metrics from the Wireless Sensor Networks, such as: packet error rate, Sensor Node processing time and packet response time of the Wireless Sensor Networks. The experiments evaluate the impacts of the developed encryption methods related to the network performance. To test the effectiveness of the methods, in both cases, an element was developed, capable of capturing communication packets among entities of the network, in order to emulate a possible invader. The implementation complied with what was proposed from the point of view of Information Security, since it was possible to carry out the encryptions of the information through the Network of Wireless Sensors. The results show a stability of the implemented encryption methods. The tests showed that there was an increase in the processing of the elements of the network, but this increase of time is acceptable in the Wireless Sensor Networks. The tests also show that there was no loss of packets with the implementation of the encryption methods.