Espaços seguros de tuplos partilhados para redes de sensores sem fios

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática

As redes de sensores sem fios (RSSF) constituem hoje uma tecnologia emergente, tendo suscitado grande interesse de investigação, experimentação e utilização em diferentes tipos de contextos. De um modo geral, estas redes possibilitam a monitorização de propriedades do ambiente de forma autónoma, permitindo diminuir ou mesmo evitar a necessidade de intervenção humana. No entanto a estruturação de suportes de comunicação e desenvolvimento de aplicações, cada vez mais complexas e críticas do ponto de vista de segurança, em bases reutilizáveis de serviços, ainda apresenta muitos aspectos em aberto na investigação actual. Apesar de já existirem protocolos para estas redes, que garantem comunicação ou encaminhamento seguro, a sua combinação com serviços de endereçamento a grupos lógicos de nós sensores que possuam um certo estado ainda não está muito desenvolvida. Este trabalho apresenta uma plataforma middleware na forma de pilha de serviços, que disponibiliza um ambiente de programação baseado na noção de espaços seguros de tuplos partilhados, tendo subjacente garantias de comunicação, encaminhamento e agregação segura de dados. Estas garantias de segurança visam combater diferentes tipologias de ataques e falhas que podem ser originadas quer por ataques externos à rede, quer por ataques internos arbitrários, por intrusão ao nível dos nós. A implementação e validação da plataforma foram efectuadas sobre um ambiente de simulação com suporte à norma de comunicação IEEE 802.15.4, parametrizado com as características de sensores do tipo MicaMote, com escala de milhares de nós. Verificaram-se excelentes resultados na cobertura da rede por canais seguros, baixo impacto energético dos serviços de segurança adicionados e alta fiabilidade nas operações da rede e resiliência face a falhas de nós durante o encaminhamento.