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Analyse und Realisierung effizienter Sicherheitsmechanismen für Sensornetze

Analyse und Realisierung effizienter Sicherheitsmechanismen für Sensornetze
type:Diplomarbeit
advisor:Erik-Oliver Blaß
person in charge:Holger Junker

Beschreibung

Eine Vielzahl von Kleinst-Computern wird uns zukünftig begleiten. Eingearbeitet in unsere Kleidung und integriert in alltägliche Gegenstände bilden sie spontan Netzwerke und tauschen Informationen jedweder Art drahtlos aus. In vielen Szenarien z.B. im Health-Care oder gar militärischen Bereich sind die ausgetauschten Informationen häufig sehr sensibel, schützenswert und müssen chiffriert werden. Kryptographie ist auf der minimalen Hardware solcher Sensoren allerdings schwierig: 4 KByte RAM und 7 MHz Taktfrequenz fordern sogenannte Ultra-Low-Cost-Algorithmen zur Verschlüsselung.

Aufgabe

Welche effizienten Alternativen für Hashing, symmetrische und asymmetrische Verschlüsselung existieren? In dieser Arbeit sollen verschiedene Low-Cost Verfahren zur Verschlüsselung bzgl. ihrer Effizienz und Eignung für den Einsatz auf Sensoren untersucht, umgesetzt und bewertet werden. Auch neue alternative Verfahren aus der aktuellen Forschung sind zu betrachten. Interessante zu beobachtende Parameter sind z.B.: Geschwindigkeit, Stromverbrauch, Speicherverbrauch, Schlüssellänge etc. der Algorithmen. Hierauf basierend wird ein Kostenmodell (Energie, Speicher, etc.) entwickelt, das die untersuchten Verfahren und darauf aufbauende Protokolle bewertet.

Arbeitsumgebung

Es stehen einige Mikrocontroller-basierte Sensoren zur Verfügung, die programmiert und untersucht werden können. Im eigens eingerichteten Sensor-Labor gibt es dafür eine fertige Hard- und Software-Programmierumgebung. Darüberhinaus existiert die Möglichkeit, eigene Ergebnisse in einer virtuellen Sensorumgebung zu simulieren.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Kryptographie/Sicherheit, Programmiersprache C wären wünschenswert aber nicht zwingend erforderlich