Cryptographic security and key management in multi-platform IOT systems: Implementation and performance aspects
Çok platformlu IOT sistemlerinde kriptografik güvenlik ve anahtar yönetimi: Gerçekleştirme ve performans hususları
- Tez No: 967853
- Danışmanlar: PROF. DR. ALBERT LEVİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Sabancı Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Bilimleri ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 91
Özet
Akıllı-şehir hizmetleri, trafik, enerji ve hava kalitesi hakkında veri gönderen çok sayıda küçük sensöre dayanır. Gönderilen her mesaj gizli kalmalı ve değişikliğe uğramamalıdır; ancak bu cihazların belleği az, işlemcileri yavaş ve güçleri sınırlıdır. Bu tez, bu kısıtlamalara uyan hafif ama güçlü bir anahtar-yönetim sistemi tasarlar ve test eder. Protokol, ortak bir ana anahtar oluşturmak için eliptik eğri sertifikaları ve eliptik eğri Diffie–Hellman anahtar değişimini kullanır. Daha sonra, istemci ile sunucu arasındaki her mesaj için bu ortak sırdan bir simetrik anahtar türetilir. Ortak sır ile sunucudaki eliptik eğri anahtarları, olası bir ihlal durumunda zararı azaltmak amacıyla periyodik olarak yenilenir. Önerilen bu protokol, Tamarin kanıtlayıcısı kullanılarak biçimsel olarak doğrulanmıştır. Sunucudaki uzun vadeli anahtarlar, anahtar depolamasına ek bir güvenlik katmanı sağlayan TPM 2.0 yongası içinde tutulur. Protokol bir web API'sine yerleştirilmiştir. Protokolün kendisi ve kullandığı kriptografik işlemler, jenerik IoT cihazlarını temsil eden çeşitli tek kartlı bilgisayarlar üzerinde performans testlerine tabi tutulmuştur. Sonuçlar, önerilen protokolde, anahtar değişimi işlemlerinin makul bir sürede tamamlandığını, ve bu sürenin çoğunluğunun TPM tarafından harcandığını göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Smart-city services rely on many small sensors that send data about traffic, energy, and air quality. Each message must stay private and unaltered, yet the devices that send them have little memory, slow CPUs, and limited power. This thesis builds and tests a light but strong key-management system that fits these limits. The protocol uses elliptic curve certificates and elliptic curve Diffie–Hellman key exchange to set up a shared secret. Then, for every message between client and server, a symmetric key is derived from the shared secret. The shared secret, and elliptic curve keys on the server are renewed periodically to decrease the damage in case of compromise. The proposed protocol is formally verified using Tamarin Prover. Long-term keys on the server sit inside a TPM 2.0 chip, which adds an extra layer of security for storage of the keys. The protocol is deployed in a web-API, and performance tests on the protocol and individual cryptographic operations used by the protocol are carried out on a set of single-board computers representing generic IoT devices. The results show that by the proposed protocol, the key exchange operations complete in reasonable amounts of time where majority of the time is spent by the TPM.
Benzer Tezler
- Blokzincir tabanlı ıot sağlık platformu ile hasta verilerinin güvenli paylaşımı ve izlenmesi
Secure sharing and monitoring of patient data through a blockchain-based iot healthcare platform
GALAL ABDULRAHEEM ALI AHMED
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÜNAL ÇAVUŞOĞLU
- How cryptographic implementations affect mobile agent systems
Şifreleme gerçekleştirmelerinin gezgin aracı internet sistemlerini nasıl etkilediği
İSMAİL ULUKUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM
- Uzaktan ve taşınabilir elektronik imza yöntemlerinin kullanıcı çalışması ile karşılaştırmalı değerlendirmesi
Comparative evaluation of remote and portable electronic signature methods with user study
ÖMER EGE
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KEMAL BIÇAKCI
- A novel key management framework for secure and scalable decentralized identity systems
Güvenli ve ölçeklenebilir dağıtık kimlik sistemleri için yeni bir anahtar yönetim mimarisi
MERT YILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİF BAHTİYAR
- Novel methods for security mechanisms and key management techniques in wireless networks based on signcryption and hybrid cryptography
Kablosuz ağlarda güvenlik mekanizmaları ve anahtar yönetim teknikleri için signcryption ve hibrid kriptografi temelli yeni yöntemler
ATTİLA ALTAY YAVUZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2006
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ.DR. FATİH ALAGÖZ