Distributed Trust Empowerment for Secure Offline Communications

Most of today’s digital communications over the Internet rely on central entities, such as certificate authority servers, to provide secure and authenticated communication. In situations when the Internet is unavailable due to lack of reception in remote areas, natural disasters destroying network infrastructure, or congestion due to large amounts of traffic, these central entities may not be available. This causes secure communication, even among users in the vicinity of each other, to become a challenge. This paper contributes with a solution that enables peers within the vicinity to communicate securely without a connection to the Internet backbone. The solution operates on the Wi-Fi infrastructure mode and exploits a private distributed ledger to ensure a trusted authorization among users without a third party. Moreover, the solution enables users to set up secure communication channels using mutual authentication for exchanging data securely. Finally, the solution is validated through a proof of concept application and an extensive experimental study aiming at optimizing system parameters and investigating the performance of the application is conducted. The results from these measurements indicate that the solution performs well on small to medium-scale networks

Keeping connected without the Internet backbone

Store deler av dagens digitale kommunikasjon er avhengig av en eller flere sentrale enheter som kan sørge for sikker kommunikasjon. Slike enheter er ofte utilgjengelige når internett er utilgjengelig. Utilgjengeligheten kan skyldes mangel på dekning, naturkatastrofer som ødelegger infrastruk- tur i nettverket, eller overbelastning i nettverket grunnet mye trafikk. Dette gjør det vanskelig å sette opp sikker digital kommunikasjon selv mellom enheter som befinner seg i nærheten av hverandre. Målet med denne masteroppgaven er å designe og implementere et system som lar enheter i nærheten av hverandre kommunisere sikkert selv når internett er utilgjengelig. Det foreslåtte systemet består av tre deler. For å opprette forbindelse bruker løsningen Wi-Fi i infrastruktur modus. For å holde oversikt over brukerne i nettverket har systemet en trygg løsning for å lagre offentlige nøkler sammen med brukernavn. Dette gjør at brukere i løsningen kan autentisere hverandre uten en tredjepart. Denne autentiseringsløsningen er hovedbidraget i masteroppgaven. Systemet har også metoder for å sette opp sikker kommunikasjon med gjensidig autentisering. Systemet er implementert i en applikasjon som gjør det mulig å måle ytelsen og sikkerheten til systemet. Resultatene fra disse målingene brukes til å diskutere den foreslåtte løsningen

Keeping connected without the Internet backbone

Store deler av dagens digitale kommunikasjon er avhengig av en eller flere sentrale enheter som kan sørge for sikker kommunikasjon. Slike enheter er ofte utilgjengelige når internett er utilgjengelig. Utilgjengeligheten kan skyldes mangel på dekning, naturkatastrofer som ødelegger infrastruktur i nettverket, eller overbelastning i nettverket grunnet mye trafikk. Dette gjør det vanskelig å sette opp sikker digital kommunikasjon selv mellom enheter som befinner seg i nærheten av hverandre. Målet med denne masteroppgaven er å designe og implementere et system som lar enheter i nærheten av hverandre kommunisere sikkert selv når internett er utilgjengelig. Det foreslåtte systemet består av tre deler. For å opprette forbindelse bruker løsningen Wi-Fi i infrastruktur modus. For å holde oversikt over brukerne i nettverket har systemet en trygg løsning for å lagre offentlige nøkler sammen med brukernavn. Dette gjør at brukere i løsningen kan autentisere hverandre uten en tredjepart. Denne autentiseringsløsningen er hovedbidraget i masteroppgaven. Systemet har også metoder for å sette opp sikker kommunikasjon med gjensidig autentisering. Systemet er implementert i en applikasjon som gjør det mulig å måle ytelsen og sikkerheten til systemet. Resultatene fra disse målingene brukes til å diskutere den foreslåtte løsningen