AG Technische Informatik

Nicolai Schmittberger

Security in Event-Driven Wireless Sensor Networks

Betreuer: Norman Dziengel
Abschluss: Diplom
Abgabedatum: 29.10.2010
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Inhalt

Überblick

Die Verarbeitung und Aggregation von Daten ist ein integraler Bestandteil der Vision von drahtlosen Sensornetzen, da man sich von der daraus resultierenden Reduktion des Datenvo-lumens eine längere Lebensdauer des Netzes verspricht. In den vergangenen Jahren wurden unterschiedlichste Ansätze zur Datenvorverarbeitung in Sensornetzen vorgestellt. In der Ar-beitsgruppe „Computer Systems & Telematics“ der Freien Universität Berlin wurde ein derar-tiges, auf Mustererkennung basierendes System zur verteilten Ereigniserkennung entwickelt.

Im Rahmen eines sicherheitsrelevanten Szenarios zur Absicherung von Geländen das z.B. die Erkennung eines unbefugten Zutritts zu leisten hat, muss maximale Datensicherheit garantiert sein. Um die Integrität, Authentizität der Daten, Aktualität und die sichere Authentifizierung der Netzteilnehmer in einem stark ressourcenbeschränkten Sensornetz zu gewährleisten sind speziell angepasste, effiziente und energiesparende Algorithmen zu entwickeln.

In sicherheitsrelevanten Szenarien im speziellen aber auch in ereignisbasierten Netzen sind insbesondere für die Vertrauenswürdigkeit der gemessenen Daten bestehende Verfahren zu analysieren und derart zu erweitern, dass sie in ereignisgesteuerte Sensornetze integriert wer-den können. Die besondere Schwierigkeit von Sicherheitskonzepten in funkbasierten Netzen liegt in der über Funk direkten, öffentlichen Verfügbarkeit der gefährdeten Daten. Die Ent-wicklung eines Sicherheitskonzepts mit der dadurch gegebenen Möglichkeit, flexibel Ver-schlüsselungsalgorithmen anzupassen und hinzuzufügen, erlaubt es dem System, sich auch in der Zukunft auf neue Sicherheitsanforderungen einzustellen.

Aufgaben

Eine Diplom- oder Masterarbeit in diesem Bereich umfasst folgende Punkte:

  • Einarbeitung in die ScatterWeb und Firekernel Plattformen und Analyse bestehender aktueller Konzepte zur Sicherung der funkbasierten Kommunikation in drahtlosen Sensornetzen.
  • Implementierung der nachfolgenden Sicherheitskomponenten unter Berücksichtigung der Besonderheiten ereignisbasierter Sensornetze:
    • Verschlüsselungstechnologien in der Funkübertragung
    • Authentifizierung der Sensorknoten
    • Unterbindung des Vortäuschens eines gültigen Sensorknotens
    • Unterbindung des Wiedereinspielens und Manipulierens von Nachrichten
  • Evaluation der entwickelten Sicherheitsschicht im Vergleich mit den in der aktuellen Forschung bisher eingesetzten Sicherheitssystemen.
  • Evaluation der Auswirkung des verwendeten Systems auf die Energiebilanz (optional).

Umfeld

Verteilte Ereigniserkennung in Sensornetzen ist derzeit ein aktuelles Thema in der Forschung. Die grundsätzliche Möglichkeit der Ereigniserkennung mit Hilfe der ScatterWeb Plattform wurde am Fachbereich bereits gezeigt, die Vorgehensweise ist gut dokumentiert und auf der Fence Monitoring Homepage beschrieben. Für den praktischen Teil der Arbeit stehen ScatterWeb Sensorknoten zur Verfügung, die am Fachbereich entwickelt wurden.

Zur Vernetzung der Aktivitäten der Arbeitsgruppe gibt es regelmäßige Treffen aller Studien- und Diplomarbeiter sowie der wissenschaftlichen Mitarbeiter der Arbeitsgruppe montags von 10:00 bis 12:00 Uhr.

Bei Interesse entweder bei Norman Dziengel (dziengel@inf.fu-berlin.de) melden oder einfach in Raum 135 vorbeikommen.

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