Sistema de criptografía y esteganografía para la confidencialidad de información en aplicaciones de transmisión para dispositivos de IdC



Sistema de criptografía y esteganografía para la confidencialidad de información en aplicaciones de transmisión para dispositivos de IdC

Gerardo Alejandro Ruiz Avendaño
 

Texto completo de la Tesis     

 



Resumen

Internet de las Cosas (IdC) ha revolucionado la forma en cómo se realizan actividades en distintos ámbitos, desde el cotidiano hasta el industrial, por ello cada día hay una mayor cantidad de dispositivos interconectados que ayudan a tener un flujo de información que contribuyen en la realización de dichas tareas. Sin embargo, con la creciente tasa de información también se enfrentan vulnerabilidades para proteger los datos y evitar hacer mal uso de ellos, por tal motivo se busca implementar técnicas de seguridad como criptografía ligera y esteganografía de red. La primera, permite cifrar los datos para que no sean posibles de interpretar por entidades no autorizadas, y con la importante característica de ser algoritmos enfocados especialmente para dispositivos con recursos limitados. La esteganografía de red oculta la información sensible que se quiere transferir con la ayuda de protocolos de comunicación usados en IdC. En el presente trabajo se propone adoptar dos sistemas utilizando criptografía y esteganografía para dar confidencialidad y ocultamiento a la información que se quiere transmitir entre dispositivos de IdC. El primero enfocado en cifrar y ocultar la información que se quiere compartir usando un campo del protocolo de comunicación MQTT. El segundo sistema cifra la información a compartir y oculta la llave de cifrado para ser compartida de manera segura. Se ha implementado con ayuda de la tecnología FPGA el cifrador SIMON para observar a nivel de hardware su comportamiento. Y a nivel de software se utiliza el cifrador SPECK. Un broker es un dispositivo que se encarga de aceptar conexiones de red de clientes, aceptar mensajes publicados y procesar solicitudes de suscripción. En este trabajo se utilizan dos tipos de brokers, uno instalado en una computadora de escritorio y otro broker público en la nube.

 

Abstract

Internet of Things (IoT) has revolutionized the way in which activities are carried out in different areas, from daily to industrial, for this reason every day there is a greater number of interconnected devices that help to have a flow of information that contributes in carrying out these tasks. However, with the growing rate of information, vulnerabilities are also faced to protect the data and avoid misusing it, for this reason it’s sought to implement security techniques such as light cryptography and network steganography. The first allows data is encrypted so that they are not possible to interpret by unauthorized entities, and with the important characteristic of being algorithms focused especially on devices with limited resources. Network steganography hides sensitive information that is transferred with the help of communication protocols used in IoT. In the present work, it’s proposed to adopt two systems using cryptography and steganography to give confidentiality and concealment to the information that is transmitted between IdC devices. The first focused on encrypting and hiding the information to be shared using a field of the MQTT communication protocol. The second system encrypts the information is shared and hides the encryption key to be shared safely. The SIMON cipher has been implemented with the help of FPGA technology to observe its behavior at the hardware level. And at the software level, the SPECK cipher is used.A broker is a device that is responsible for accepting client network connections, accepting published messages, and processing subscription requests. Two types of brokers are used to implement the systems, one installed on a desktop computer and another public broker in the cloud.