Securing Communications in the Internet of Things using ID-based Cryptography and Modern Elliptic Curves

Abstract

Das Internet of Things (IoT) ist eine sich schnell entwickelnde Technologie, die Endanwendern schon zur Verfügung steht. Die Sicherheit in diesem Bereich hat sich jedoch langsamer entwickelt. Aktuelle Ansätze bleiben entweder proproietär oder folgen schwergewichtigen Internetstandards, einschließlich aufwändiger Public-Key-Infrastruktur. In dieser Arbeit stellen wir einen Ansatz für eine Sicherheitsarchitektur, aufbauend auf identitätsbasierter Kryptographie und eingebetteter kryptographischer Informationen in IPv6- Adressen, erlaubt Ende-zu-Ende-Authentifizierung in federierten IoT-Netzwerken vor. Unser Prototyp basiert auf elliptischen Twisted Edwards Kurven und erlaub den Einsatz auf schwachen Endgeräten. Die Tests zeigen, dass die Architektur sich für die Größe und der Vielfalt des IoT eignet.

The Internet of Things (IoT) is a fast evolving technology with many devices already available to end-users. However, the security of the IoT is less evolved. Current approaches either employ proprietary protocols, or use standard Internet protocols including the existing heavyweight and complex public-key infrastructure. In this thesis, we propose a security architecture built on identity-based cryptography that embeds of cryptographic information in IPv6 addresses, allowing end-to-end authentication of federated IoT networks. Our prototype using twisted Edwards curves allows deployment on constrained IoT devices. Our evaluation shows performance characteristics suitable for the scale and diversity of the IoT.