РЕАЛІЗАЦІЯ ПРОТОКОЛУ ШИФРУВАННЯ XTEA НА БАЗІ БЕЗПРОВОДОВИХ СИСТЕМ СТАНДАРТУ IEEE 802.15.4
DOI:
https://doi.org/10.28925/2663-4023.2019.6.3245Ключові слова:
безпроводові системи, IEEE 802.15.4, шифрування, XTEA, передавання даних, радіоканал.Анотація
У роботі вирішене завдання безпечності передачі даних в системах типу IEEE 802.15.4 на пристроях Pololu Wixel, наведені приклади апаратно-програмної реалізації шифрування і розшифрування різними пристроями на одній платформі. Запропоновані підходи можуть бути використані при розробці, впровадженні та експлуатації безпроводових корпоративних, промислових та персональних систем. Можливі напрямки розвитку цієї роботи пов’язані з виконанням досліджень щодо удосконалення алгоритмів шифрування (збільшення довжини ключа, використання асиметричних шифрів тощо), порівняння їх продуктивності та реалізація повноцінного протоколу обміну даними. В ході проведеної роботи виявилися проблеми в реалізації алгоритмів шифрування на малопотужних процесорах. Підчас роботи було вирішено ряд проблем, пов’язаних зі зведенням типів, адресацією, просторами пам’яті, переповненням буферу та іншими. Вирішені питання з узгодженням роботи приймача та передавача. Основне завдання роботи — побудова захищеного каналу зв’язку методом шифрування даних у каналі — було вирішено і отримана прошивка і прикладне програмне забезпечення для повноцінної перевірки роботи пристроїв. Також дана робота має великий прикладний потенціал, так як впровадження шифрування в існуючі системи незначним чином вплине на реалізацію і не вплине на кошторис проектів, але різко підвищить безпечність передавання даних в цих мережах. Запропоновані підходи можуть бути використані при розробці, впровадженні та експлуатації безпроводових корпоративних, промислових та персональних систем. Продовженням даної роботи може бути перевірка роботоспроможності інших протоколів на даному та аналогічному апаратному забезпеченні для систем, що можуть бути вбудовані в проекти обміну даними у безпроводових каналах зв’язку ближньої дії різних стандартів.
Завантаження
Посилання
“IEEE Standard for Local and Metropolitan Area Networks—Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs).” https://doi.org/10.1109/ieeestd.2011.6012487.
V. Y. Sokolov, “Comparison of Possible Approaches for the Development of Low-Budget Spectrum Analyzers for Sensory Networks in the Range of 2.4–2.5 GHz,” Cybersecurity: Education, Science, Technique, no. 2, pp. 31–46, 2018. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2018.2.3146.
V. Sokolov, B. Vovkotrub, and Y. Zotkin, “Comparative Bandwidth Analysis of Lowpower Wireless IoT-Switches,” Cybersecurity: Education, Science, Technique, no. 5, pp. 16–30, 2019. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2019.5.1630.
N. Sastry and D. Wagner, “Security Considerations for IEEE 802.15.4 Networks,” in 2004 ACM Workshop on Wireless Security—WiSe’04, 2004. https://doi.org/10.1145%2F1023646.1023654.
M. Vladymyrenko, V. Sokolov, and V. Astapenya, “Research of Stabilityin Ad Hoc Self-Organizated Wireless Networks,” Cybersecurity: Education, Science, Technique, no. 3, pp. 6–26, 2019. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2019.3.626.
I. Bogachuk, V. Sokolov, and V. Buriachok, “Monitoring Subsystem for Wireless Systems Based on Miniature Spectrum Analyzers,” in 2018 International Scientific-Practical Conference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), Oct. 2018. https://doi.org/10.1109/infocommst.2018.8632151.
Amandeep, “Implications of Bitsum Attack on Tiny Encryption Algorithm and XTEA,” Journal of Computer Science, vol. 10, no. 6, pp. 1077–1083, 2014. https://doi.org/10.3844/jcssp.2014.1077.1083
Amandeep and G. Geetha, “On the Complexity of Algorithms Affecting the Security of TEA and XTEA,” Far East Journal of Electronics and Communications, pp. 169–176, Oct. 2016. https://doi.org/10.17654/ecsv3pi16169.
O. Arsalan and A. I. Kistijantoro, “Modification of Key Scheduling for Security Improvement in XTEA,” in 2015 International Conference on Information & Communication Technology and Systems (ICTS), Sep. 2015. https://doi.org/10.1109/icts.2015.7379904.
Pololu Corporation. (2015, Apr.). “Pololu Wixel User’s Guide.” [Online]. Available: https://www.pololu.com/docs/0J46/all [Nov. 19, 2019].
Pololu Corporation. (2015, Sep.). “Wixel SDK Documentation.” [Online]. Available: http://pololu.github.io/wixel-sdk/ [Nov. 19, 2019].
Texas Instruments. (2015, Aug.). “CC2510Fx, CC2511Fx Silicon Errata,” 11 p. [Online]. Available: http://www.ti.com/lit/er/swrz014d/swrz014d.pdf [Nov. 19, 2019].
Sandeep Dutta. (2019, Apr.). “SDCC Compiler User Guide,” ver. 3.9.5, rev. 11239, 127 p. [Online]. Available: http://sdcc.sourceforge.net/doc/sdccman.pdf [Nov. 19, 2019].
I. Kuzminykh, A. Carlsson, M. Yevdokymenko, and V. Sokolov, “Investigation of the IoT Device Lifetime with Secure Data Transmission,” Internet of Things, Smart Spaces, and Next Generation Networks and Systems, pp. 16–27, 2019. https://doi.org/10.1007/978-3-030-30859-9_2.
