The advancements in information and communication technology in the past decades have been converging into a new communication paradigm in which everything is expected to be interconnected with the heightened pervasiveness and ubiquity of the Internet of Things (IoT) paradigm. As these technologies mature, they are increasingly finding its way into more sensitive domains, such as Medical and Industrial IoT, in which safety and cyber-security are paramount. While the number of deployed IoT devices continues to increase annually, up to tens of billions of connected devices, IoT devices continue to present severe cyber-security vulnerabilities, which are worsened by challenges such as scalability, heterogeneity, and their often scarce computing capacity. Network covert channels are increasingly being used to support malware with stealthy behaviours, aiming at exfiltrating data or to orchestrate nodes of a botnet in a cloaked fashion. Nevertheless, the attention to this problem regarding underlying and pervasive IoT protocols such as the IEEE 802.15.4 has been scarce. Therefore, in this Thesis, we aim at analysing the performance and feasibility of such covertchannel implementations upon the IEEE 802.15.4 protocol to support the development of new mechanisms and add-ons that can effectively contribute to improve the current state of-art of IoT systems which rely on such, or similar underlying communication technologies.Os avanços nas tecnologias de informação e comunicação nas últimas décadas têm convergido num novo paradigma de comunicação, onde se espera que todos os intervenientes estejam interconectados pela ubiquidade do paradigma da Internet of Things (Internet das Coisas). Com a maturação destas tecnologias, elas têm-se vindo a infiltrar em domínios cada vez mais sensíveis, como nas aplicações médicas e industriais, onde a confiabilidade da informação e cyber-segurança são um fator crítico. Num contexto onde o número de dispositivos IoT continua a aumentar anualmente, já na ordem das dezenas de biliões de dispositivos interconectados, estes continuam, contudo, a apresentar severas vulnerabilidades no campo da cyber-segurança, sendo que os desafios como a escalabilidade, heterogeneidade e, na maioria das vezes, a sua baixa capacidade de processamento, tornam ainda mais complexa a sua resolução de forma permanente. Os covert channels de rede são cada vez mais um meio de suporte a malwares que apresentam comportamentos furtivos, almejando a extração de informação sensível ou a orquestração de nós de uma botnet de uma forma camuflada. Contudo, a atenção dada a este problema em protocolos de rede IoT abrangentes como o IEEE 802.15.4, tem sido escassa. Portanto, nesta tese, pretende-se elaborar uma análise da performance e da viabilidade da implementação de covert channels em modelos de rede onde figura o protocolo IEEE 802.15.4 de forma a suportar o desenvolvimento de novos mecanismos e complementos que podem efetivamente contribuir para melhorar a ciber-segurança de sistemas IoT que dependem do suporte destas tecnologias de comunicação
