Towards an internet of trust: issues and solutions for identification and authentication in the internet of things

Abstract

La Internet de las Cosas está avanzando lentamente debido a la falta de confianza en dispositivos que puedan interactuar de manera autónoma. Además, se requieren nuevos enfoques para mitigar o al menos paliar ataques de atacantes omnipresentes cada vez más poderosos. Para hacer frente a estas cuestiones, esta tesis investiga los conceptos de identidad y autenticidad. En cuanto a la identidad, se propone un novedoso enfoque sensible al contexto basado en la tecnología de cadenas de bloques donde el paradigma estándar se sustituye por un enfoque basado en la identificación de atributos. Referente a la authentication, nuevas propuestas permiten validar mensajes en escenarios en línea y fuera de línea. Además, se introduce un nuevo enfoque basado en software para escenarios en línea que proporciona propiedades intrínsecas de hardware independientemente de elementos físicos. Por último, la tecnología PUF permite el diseño novel de protocolos de autenticación en escenarios donde sin conexión.

The Internet of Things is advancing slowly due to the lack of trust in devices that can autonomously interact. Standard solutions and new technologies have strengthened its security, but ubiquitous and powerful attackers are still an open problem that requires novel approaches. To address the above issues, this thesis investigates the concepts of identity and authenticity. As regards identity, a new context-aware and self-enforced approach based on the blockchain technology is proposed. With this solution, the standard paradigm focused on fixed identifiers is replaced with an attribute-based identification approach that delineates democratically approved names. With respect to authentication, new approaches are analyzed from both the online and offline perspective to enable smart things in the validation of exchanged messages. Further, a new software approach for online scenarios is introduced which provides hardware-intrinsic properties without relying on any physical element. Finally, PUF technology is leveraged to design novel offline disposable authentication protocols.