Otimização de Algoritmos Criptográficos para Redes de Sensores e Atuadores Sem-fio para Poços do Tipo Plunger Lift

Wireless sensors and actuators Networks specified by IEEE 802.15.4, are becoming increasingly being applied to instrumentation, as in instrumentation of oil wells with completion Plunger Lift type. Due to specific characteristics of the environment being installed, it s find the risk of compromising network security, and presenting several attack scenarios and the potential damage from them. It`s found the need for a more detailed security study of these networks, which calls for use of encryption algorithms, like AES-128 bits and RC6. So then it was implement the algorithms RC6 and AES-128, in an 8 bits microcontroller, and study its performance characteristics, critical for embedded applications. From these results it was developed a Hybrid Algorithm Cryptographic, ACH, which showed intermediate characteristics between the AES and RC6, more appropriate for use in applications with limitations of power consumption and memory. Also was present a comparative study of quality of security among the three algorithms, proving ACH cryptographic capability.

As redes de sensores e atuadores sem-fio especificadas pelo padrão IEEE 802.15.4, estão cada vez mais sendo aplicadas à instrumentação, como na instrumentação de poços de petróleo com completação do tipo Plunger Lift. Devido às características específicas do ambiente que estão sendo instaladas, foram observados riscos de comprometimento de segurança da rede, e estudados vários cenários de ataques e os danos potenciais dos mesmos. Verificou-se assim a necessidade de um estudo mais detalhado de segurança dessas redes, que preconiza o uso de algoritmos de criptografia, como o AES-128 bits e RC6. Assim foram implementados os algoritmos AES-128 e RC6, em um microcontrolador de apenas 8 bits, e realizados estudos detalhados de suas características de desempenho, crucial para aplicações embarcadas. A partir desses resultados foi criado um Algoritmo Criptográfico Híbrido, ACH, que apresentou características intermediárias entre o AES e o RC6, mais apropriadas para uso em aplicações com limitações de consumo de energia e memória. Também foi realizado um estudo comparativo da qualidade de segurança entre os três algoritmos, provando a capacidade criptográfica do ACH.