Programmable logic devices as an alternative solution in security problems in the Internet of Things

Las amenazas de seguridad para el hardware y los sistemas integrados son una preocupación creciente a medida que la cantidad de dispositivos presentes en aplicaciones de Internet de las cosas (IoT) continúa creciendo de manera exponencial. La seguridad del software por sí sola no es suficiente, especialmente cuando un producto conectado a la red es accesible para los usuarios, lo que hace que todo el sistema sea vulnerable. Por ejemplo, las redes de sensores inalámbricos están presentes en muchas de las aplicaciones de IoT (agricultura, salud, ciudades inteligentes, laboratorios remotos, otras). La defensa contra estas amenazas requiere componentes que garanticen la seguridad del hardware, la seguridad del diseño y la seguridad de los datos. Los dispositivos FPGA proporcionan herramientas que permiten proteger los productos de hardware en redes accesibles al usuario. Los Field Programmable Logic Array (FPGA) consisten en un arreglo de celdas lógicas que pueden ser configuradas para implementar una función lógica determinada. Esto se logra a través de la carga de un archivo de configuración en la FPGA. Estos dispositivos permiten la reconfiguración de su funcionalidad. Además, los FPGA se han reconocido como un dispositivo que permite incrementar la performance (velocidad de procesamiento) limitando el consumo de potencia. Para aplicaciones de IoT, que utilizan las redes de sensores, por ejemplo, estas funcionalidades son muy interesantes. Considerando la potencialidad de las diversas aplicaciones de IoT, como así también la problemática de seguridad descripta y teniendo en cuenta las posibilidades que presentan la tecnología y herramientas para el desarrollo basado en FPGA, es que se propone estudiar y desarrollar una prueba de concepto en base a un dispositivo de tecnología FPGA, cuya arquitectura esté optimizada para resolver alguno de los distintos requerimientos de seguridad que presentan los dispositivos de IoT. Principales objetivos: Definir el tipo de problema de seguridad en IoT que se abordará, demostrar experimentalmente la vulnerabilidad de dispositivos IoT, (por ej. En redes de sensores) y desarrollar una prueba de concepto que permita verificar el comportamiento de un dispositivo reconfigurable, con una arquitectura diseñada para solucionar una vulnerabilidad específica presente en dispositivos utilizados en plataformas de IoT.Security threats to hardware and embedded systems are a growing concern as the number of devices present in Internet of Things (IoT) applications continues to grow exponentially. Software security alone is not enough, especially when a product connected to the network is accessible to users, which makes the whole system vulnerable. For example, wireless sensor networks are present in many of the IoT applications (agriculture, health, smart cities, remote laboratories, others). The defense against these threats requires components that guarantee hardware security, design security and data security. FPGA devices provide tools to protect hardware products in networks accessible to the user. The Field Programmable Logic Array (FPGA) consists of an array of logical cells that can be configured to implement a certain logical function. This is achieved through the loading of a configuration file in the FPGA. These devices allow the reconfiguration of its functionality. In addition, FPGAs have been recognized as a device that allows increasing performance (processing speed) by limiting power consumption. For IoT applications, which use sensor networks, for example, these functionalities are very interesting. Considering the potentiality of the various IoT applications, as well as the described security problem and taking into account the possibilities presented by the technology and tools for the development based on FPGA, is that it is proposed to study and develop a proof of concept based on to an FPGA technology device, whose architecture is optimized to solve some of the different security requirements presented by the IoT devices. Main objectives: Define the type of IoT security problem to be addressed, experimentally demonstrate the vulnerability of IoT devices, (eg in sensor networks) and develop a proof of concept to verify the behavior of a reconfigurable device, with an architecture designed to solve a specific vulnerability present in devices used in IoT platforms

WSNs Data and Configuration Management in Sensor Clouds with Cloud File Synchronization Services

Sensor Clouds have opened new possibilities for researchers of disciplines such as environmental monitoring, precision agriculture and flood prevention. This technology uses Wireless Sensor Networks (WSNs) to collect real world data and Cloud Computing to store and process them. The remote management of WSNs setup and data in Sensor Clouds implies: real time access to collected data, sensor setup reconfiguration and sensor battery status monitoring. Currently there are different platforms for WSNs data and setup management in Sensor Clouds. Generally, these platforms require that scientists of the mentioned disciplines must have knowledge of WSNs and web services programming in order to reconfigure the sensors setup. Hence, these sensing resources can not be provided in a transparent way to end-users. In this paper, we propose the use of standard Cloud File Synchronization Services (CFSS) for carrying out the full management of WSNs in Sensor Clouds. In order to validate our proposal, we conduct experiments using a Sensor Cloud platform based on CFSS called Sensor Cirrus.Facultad de Informátic

WSNs Data and Configuration Management in Sensor Clouds with Cloud File Synchronization Services

Sensor Clouds have opened new possibilities for researchers of disciplines such as environmental monitoring, precision agriculture and flood prevention. This technology uses Wireless Sensor Networks (WSNs) to collect real world data and Cloud Computing to store and process them. The remote management of WSNs setup and data in Sensor Clouds implies: real time access to collected data, sensor setup reconfiguration and sensor battery status monitoring. Currently there are different platforms for WSNs data and setup management in Sensor Clouds. Generally, these platforms require that scientists of the mentioned disciplines must have knowledge of WSNs and web services programming in order to reconfigure the sensors setup. Hence, these sensing resources can not be provided in a transparent way to end-users. In this paper, we propose the use of standard Cloud File Synchronization Services (CFSS) for carrying out the full management of WSNs in Sensor Clouds. In order to validate our proposal, we conduct experiments using a Sensor Cloud platform based on CFSS called Sensor Cirrus.Facultad de Informátic

Diseño de un prototipo de procesador SOFT-CORE para aplicaciones en nodos de wsn

Las redes de sensores inalámbricos son redes ad-hoc, ya que se despliegan según una amplia gama de aplicaciones. Están constituidas por nodos sensores que cuentan con procesadores de propósito general y una o más estaciones bases. Los procesadores de los nodos no están optimizados para las necesidades de las diferentes aplicaciones de estas redes.Una alternativa a estos procesadores, es un procesador soft-core optimizado respecto de la problemática particular de los requerimientos de la WSN. Este trabajo tiene como objetivo el diseño de un procesador soft-core con esas características.Palabras claves: WSN, FPGA, nodos, reconfigurable, soft-cor

Uso de VRPN en la implementación de una BCI para rehabilitación neurológica

En el desarrollo de sistemas de realidad virtual uno de los inconvenientes que se encuentran es la comunicación entre las aplicaciones y los dispositivos de adquisición, ya sea por no disponer de un método de acceso en forma directa de los dispositivos o por necesitar independencia entre ambos, es decir que las aplicaciones corran en una plataforma y los dispositivos en otras. Para lograr esta independencia y a su vez permitir la integración de todo el sistema de realidad virtual, es necesario la implementación de algún protocolo de comunicaciones que permita esta vinculación heterogénea en tiempo real. Los dispositivos generalmente están asociados a funciones o características de los individuos que los utilizan y se necesita integrar los movimientos que estos representan a la aplicación de Realidad Virtual correspondiente. El presente trabajo trata del análisis e implementación del protocolo de comunicaciones VRPN (Virtual Reality Protocol Network) entre las partes de un entorno multimedia donde interactúan la adquisición de movimientos del usuario y la representación Visual en un escenario virtual que permita la retroalimentación al usuario en tiempo real logrando una experiencia interactiva e inmersiva, Esto tiene aplicación directa en los tratamientos de rehabilitación en pacientes de patologías neurológicas y cognitivas.Eje: Ingeniería en Sistemas Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Uso de VRPN en la implementación de una BCI para rehabilitación neurológica

En el desarrollo de sistemas de realidad virtual uno de los inconvenientes que se encuentran es la comunicación entre las aplicaciones y los dispositivos de adquisición, ya sea por no disponer de un método de acceso en forma directa de los dispositivos o por necesitar independencia entre ambos, es decir que las aplicaciones corran en una plataforma y los dispositivos en otras. Para lograr esta independencia y a su vez permitir la integración de todo el sistema de realidad virtual, es necesario la implementación de algún protocolo de comunicaciones que permita esta vinculación heterogénea en tiempo real. Los dispositivos generalmente están asociados a funciones o características de los individuos que los utilizan y se necesita integrar los movimientos que estos representan a la aplicación de Realidad Virtual correspondiente. El presente trabajo trata del análisis e implementación del protocolo de comunicaciones VRPN (Virtual Reality Protocol Network) entre las partes de un entorno multimedia donde interactúan la adquisición de movimientos del usuario y la representación Visual en un escenario virtual que permita la retroalimentación al usuario en tiempo real logrando una experiencia interactiva e inmersiva, Esto tiene aplicación directa en los tratamientos de rehabilitación en pacientes de patologías neurológicas y cognitivas.Eje: Ingeniería en Sistemas Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Uso de VRPN en la implementación de una BCI para rehabilitación neurológica

En el desarrollo de sistemas de realidad virtual uno de los inconvenientes que se encuentran es la comunicación entre las aplicaciones y los dispositivos de adquisición, ya sea por no disponer de un método de acceso en forma directa de los dispositivos o por necesitar independencia entre ambos, es decir que las aplicaciones corran en una plataforma y los dispositivos en otras. Para lograr esta independencia y a su vez permitir la integración de todo el sistema de realidad virtual, es necesario la implementación de algún protocolo de comunicaciones que permita esta vinculación heterogénea en tiempo real. Los dispositivos generalmente están asociados a funciones o características de los individuos que los utilizan y se necesita integrar los movimientos que estos representan a la aplicación de Realidad Virtual correspondiente. El presente trabajo trata del análisis e implementación del protocolo de comunicaciones VRPN (Virtual Reality Protocol Network) entre las partes de un entorno multimedia donde interactúan la adquisición de movimientos del usuario y la representación Visual en un escenario virtual que permita la retroalimentación al usuario en tiempo real logrando una experiencia interactiva e inmersiva, Esto tiene aplicación directa en los tratamientos de rehabilitación en pacientes de patologías neurológicas y cognitivas.Eje: Ingeniería en Sistemas Software.Red de Universidades con Carreras en Informátic

Estudio de plataformas de hardware empleadas en redes de sensores inalámbricas

Las redes de sensores constituyen actualmente una herramienta tecnológica muy valiosa para operar en actividades de campo, recolectar información o incluso operar equipos a distancia. Este trabajo describe las características que deben cumplir los dispositivos que componen redes de sensores (Wireless Sensor Network, de ahora en adelante WSN), centrándose en los “nodos” o dispositivos de recolección de datos. Se desarrolla un resumen de distintas tecnologías disponibles en el mercado para ser utilizadas en redes de sensores y sus características fundamentales. Se comparan dos plataformas disponibles, mediante la implementación de un método de envío de datos, evaluando consumo de energía para aplicaciones Zigbee del tipo sensado remoto.Presentado en el V Workshop Arquitectura, Redes y Sistemas Operativos (WARSO)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI

WSNs Data and Configuration Management in Sensor Clouds with Cloud File Synchronization Services

Sensor Clouds have opened new possibilities for researchers of disciplines such as environmental monitoring, precision agriculture and flood prevention. This technology uses Wireless Sensor Networks (WSNs) to collect real world data and Cloud Computing to store and process them. The remote management of WSNs setup and data in Sensor Clouds implies: real time access to collected data, sensor setup reconfiguration and sensor battery status monitoring. Currently there are different platforms for WSNs data and setup management in Sensor Clouds. Generally, these platforms require that scientists of the mentioned disciplines must have knowledge of WSNs and web services programming in order to reconfigure the sensors setup. Hence, these sensing resources can not be provided in a transparent way to end-users. In this paper, we propose the use of standard Cloud File Synchronization Services (CFSS) for carrying out the full management of WSNs in Sensor Clouds. In order to validate our proposal, we conduct experiments using a Sensor Cloud platform based on CFSS called Sensor Cirrus.Facultad de Informátic

Estudio de plataformas de hardware empleadas en redes de sensores inalámbricas

Las redes de sensores constituyen actualmente una herramienta tecnológica muy valiosa para operar en actividades de campo, recolectar información o incluso operar equipos a distancia. Este trabajo describe las características que deben cumplir los dispositivos que componen redes de sensores (Wireless Sensor Network, de ahora en adelante WSN), centrándose en los “nodos” o dispositivos de recolección de datos. Se desarrolla un resumen de distintas tecnologías disponibles en el mercado para ser utilizadas en redes de sensores y sus características fundamentales. Se comparan dos plataformas disponibles, mediante la implementación de un método de envío de datos, evaluando consumo de energía para aplicaciones Zigbee del tipo sensado remoto.Presentado en el V Workshop Arquitectura, Redes y Sistemas Operativos (WARSO)Red de Universidades con Carreras en Informática (RedUNCI