Architecture for satellite services over cryptographically heterogeneous networks with application into smart grid

The rapid growth in the demand for Future Internet services with many emerging group applications has driven the development of satellite, which is the preferred delivery mechanism due to its wide area coverage, multicasting capability and speed to deliver affordable future services. Nevertheless, security has been one of the obstacles for both satellite services as well as smart grid group applications, especially with logical/geographical/cryptographic domains spanning heterogeneous networks and regions. In this paper, adaptive security architecture is implemented to protect satellite services for smart grid group applications. The focus is on key management and policy provisioning. Leveraging Group Domain of Interpretation (GDOI) as the standard for smart grid centralized key/policy management architecture, a single Domain of Interpretation (DOI) is deployed and evaluated critically in terms of the added protocol signaling overhead on the satellite system for a fixed-network scenario. This also partially realizes the growing trend towards the use of TCP/IP technology for smart grid applications

"On the Road" - Reflections on the Security of Vehicular Communication Systems

Vehicular communication (VC) systems have recently drawn the attention of industry, authorities, and academia. A consensus on the need to secure VC systems and protect the privacy of their users led to concerted efforts to design security architectures. Interestingly, the results different project contributed thus far bear extensive similarities in terms of objectives and mechanisms. As a result, this appears to be an auspicious time for setting the corner-stone of trustworthy VC systems. Nonetheless, there is a considerable distance to cover till their deployment. This paper ponders on the road ahead. First, it presents a distillation of the state of the art, covering the perceived threat model, security requirements, and basic secure VC system components. Then, it dissects predominant assumptions and design choices and considers alternatives. Under the prism of what is necessary to render secure VC systems practical, and given possible non-technical influences, the paper attempts to chart the landscape towards the deployment of secure VC systems

Multicast Mobility in Mobile IP Version 6 (MIPv6) : Problem Statement and Brief Survey

Publisher PD

Information Assurance Protocols for Body Sensors Using Physiological Data

Griffith Sciences, School of Information and Communication TechnologyFull Tex

A network mobility management architecture for a heteregeneous network environment

Network mobility management enables mobility of personal area networks and vehicular networks across heterogeneous access networks using a Mobile Router. This dissertation presents a network mobility management architecture for minimizing the impact of handoffs on the communications of nodes in the mobile network. The architecture addresses mobility in legacy networks without infrastructure support, but can also exploit infrastructure support for improved handoff performance. Further, the proposed architecture increases the efficiency of communications of nodes in the mobile network with counter parts in the fixed network through the use of caching and route optimization. The performance and costs of the proposed architecture are evaluated through empirical and numerical analysis. The analysis shows the feasibility of the architecture in the networks of today and in those of the near future.Verkkojen liikkuuvudenhallinta mahdollistaa henkilökohtaisten ja ajoneuvoihin asennettujen verkkojen liikkuvuuden heterogeenisessä verkkoympäristössä käyttäen liikkuvaa reititintä. Tämä väitöskirja esittää uuden arkkitehtuurin verkkojen liikkuvuudenhallintaan, joka minimoi verkonvaihdon vaikutuksen päätelaitteiden yhteyksiin. Vanhoissa verkoissa, joiden infrastruktuuri ei tue verkkojen liikkuvuutta, verkonvaihdos täytyy hallita liikkuvassa reitittimessa. Standardoitu verkkojen liikkuvuudenhallintaprotokolla NEMO mahdollistaa tämän käyttäen ankkurisolmua kiinteässä verkossa pakettien toimittamiseen päätelaitteiden kommunikaatiokumppaneilta liikkuvalle reitittimelle. NEMO:ssa verkonvaihdos aiheuttaa käynnissä olevien yhteyksien keskeytymisen yli sekunnin mittaiseksi ajaksi, aiheuttaen merkittävää häiriötä viestintäsovelluksille. Esitetyssä arkkitehtuurissa verkonvaihdon vaikutus minimoidaan varustamalla liikkuva reititin kahdella radiolla. Käyttäen kahta radiota liikkuva reititin pystyy suorittamaan verkonvaihdon keskeyttämättä päätelaitteiden yhteyksiä, mikäli verkonvaihtoon on riittävästi aikaa. Käytettävissa oleva aika riippuu liikkuvan reitittimen nopeudesta ja radioverkon rakenteesta. Arkkitehtuuri osaa myös hyödyntää infrastruktuurin tukea saumattomaan verkonvaihtoon. Verkkoinfrastruktuurin tuki nopeuttaa verkonvaihdosprosessia, kasvattaenmaksimaalista verkonvaihdos tahtia. Tällöin liikkuva reitin voi käyttää lyhyen kantaman radioverkkoja, joiden solun säde on yli 80m, ajonopeuksilla 90m/s asti ilman, että verkonvaihdos keskeyttää päätelaitteiden yhteyksiä. Lisäksi ehdotettu arkkitehtuuri tehostaa kommunikaatiota käyttäen cache-palvelimia liikkuvassa ja kiinteässä verkossa ja optimoitua reititystä liikkuvien päätelaitteiden ja kiinteässä verkossa olevien kommunikaatiosolmujen välillä. Cache-palvelinarkkitehtuuri hyödyntää vapaita radioresursseja liikkuvan verkon cache-palvelimen välimuistin päivittämiseen. Heterogeenisessä verkkoympäristossä cache-palvelimen päivitys suoritetaan lyhyen kantaman laajakaistaisia radioverkkoja käyttäen. Liikkuvan reitittimen siirtyessä laajakaistaisen radioverkon peitealueen ulkopuolelle päätelaitteille palvellaan sisältöä, kuten www sivuja tai videota cache-palvelimelta, säästäen laajemman kantaman radioverkon rajoitetumpia resursseja. Arkkitehtuurissa käytetään optimoitua reititystä päätelaitteiden ja niiden kommunikaatiokumppaneiden välillä. Optimoitu reititysmekanismi vähentää liikkuvuudenhallintaan käytettyjen protokollien langattoman verkon resurssien kulutusta. Lisäksi optimoitu reititysmekanismi tehostaa pakettien reititystä käyttäen suorinta reittiä kommunikaatiosolmujen välillä. Esitetyn arkkitehtuurin suorituskyky arvioidaan empiirisen ja numeerisen analyysin avulla. Analyysi arvioi arkkitehtuurin suorituskykyä ja vertaa sitä aikaisemmin ehdotettuihin ratkaisuihin ja osoittaa arkkitehtuurin soveltuvan nykyisiin ja lähitulevaisuuden langattomiin verkkoihin.reviewe

Heterogeneous Access: Survey and Design Considerations

As voice, multimedia, and data services are converging to IP, there is a need for a new networking architecture to support future innovations and applications. Users are consuming Internet services from multiple devices that have multiple network interfaces such as Wi-Fi, LTE, Bluetooth, and possibly wired LAN. Such diverse network connectivity can be used to increase both reliability and performance by running applications over multiple links, sequentially for seamless user experience, or in parallel for bandwidth and performance enhancements. The existing networking stack, however, offers almost no support for intelligently exploiting such network, device, and location diversity. In this work, we survey recently proposed protocols and architectures that enable heterogeneous networking support. Upon evaluation, we abstract common design patterns and propose a unified networking architecture that makes better use of a heterogeneous dynamic environment, both in terms of networks and devices. The architecture enables mobile nodes to make intelligent decisions about how and when to use each or a combination of networks, based on access policies. With this new architecture, we envision a shift from current applications, which support a single network, location, and device at a time to applications that can support multiple networks, multiple locations, and multiple devices

Extension of Cloud Computing to Small Satellites

Time-to-insight is a critical measure in a number of satellite mission applications: detection and warning of fast-moving events like fires and floods, or identification and tracking of satellites or missiles, for example. Current data flows delay the time-to-insight on the order of minutes or hours, as all collected data must be downlinked in one or more contact windows, then transited over terrestrial networks to the location of the analytic software. Additionally, mission applications on spacecraft are often static: built prior to launch, they cannot rapidly adapt to changing needs based on these insights. To reduce time-to-insight and provide a dynamic application update capability, Amazon Web Services (AWS), D-Orbit, and Unibap conducted a joint experiment in which we deployed AWS edge compute and network management software onto Unibap’s SpaceCloud® iX5 platform for edge computing in space, integrated onto a D-Orbit ION Satellite Carrier launched into low-earth orbit (LEO) in early 2022. In this paper, we present the results of this experiment. We will discuss the software specifics and network management capabilities we developed to write mission applications and update those mission applications on-orbit, and detail the process of mission deployment and modification, communications latency, and data volume reduction. We will also discuss how the space and satellite community can use this capability to deploy new applications, performing complex tasks and reducing time-to-insight, to cloud-enabled satellites immediately without needing to wait for a new launch

Cryptographic Key Management in Delay Tolerant Networks (DTNs): A survey

Since their appearance at the dawn of the second millennium, Delay or Disruption Tolerant Networks (DTNs) have gradually evolved, spurring the development of a variety of methods and protocols for making them more secure and resilient. In this context, perhaps, the most challenging problem to deal with is that of cryptographic key management. To the best of our knowledge, the work at hand is the first to survey the relevant literature and classify the various so far proposed key management approaches in such a restricted and harsh environment. Towards this goal, we have grouped the surveyed key management methods into three major categories depending on whether the particular method copes with a) security initialization, b) key establishment, and c) key revocation. We have attempted to provide a concise but fairly complete evaluation of the proposed up-to-date methods in a generalized way with the aim of offering a central reference point for future research