Luận văn thạc sĩ về thiết kế và triển khai framework bảo mật cho mạng 6LoWPAN IPv6

• Tác giả: Lưu Thanh An
• Người hướng dẫn: TS. Võ Quế Sơn
• Trường học: Đại học Quốc gia TP. HCM - Trường Đại học Bách Khoa
• Chuyên ngành: Kỹ thuật viễn thông
• Đề tài: Thiết Kế Và Triển Khai Framework Bảo Mật Đa Lớp Cho Mạng 6LoWPAN/IPv6
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

• LỜI MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. TỔNG QUAN
• 1.2. NHIỆM VỤ LUẬN VĂN
• 1.2.1. Nhiệm vụ của đề tài
• 1.2.2. Giới hạn của đề tài
• 1.2.3. Nội dung thực hiện
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. TỔNG QUAN VỀ MẠNG CẢM BIẾT KHÔNG DÂY
• 2.1.1. Giới thiệu mạng cảm biến không dây
• 2.1.2. Cấu trúc mạng cảm biến không dây
• 2.2. 6LOWPAN PROTOCOL STACK
• 3. CHƯƠNG 3: CÁC CƠ CHẾ BẢO MẬT CHO 6LOWPAN
• 3.1. Những hạn chế của các phương pháp bảo mật 6loWPAN hiện nay
• 3.2. The Link-Layer Security Sublayer
• 3.3. AdaptiveSEC - Adaptive Key Establishment Scheme (AKES)
• 3.4. Secure Radio Duty Cycling – ContikiMAC
• 3.5. Các phương thức tấn công vào mạng 6LoWPAN
• 3.6. Đánh giá phương thức phòng thủ từ chối giấc ngủ của AKES
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM
• 4.1. THỰC HIỆN TRIỂN KHAI BẢO MẬT TRÊN LỚP APPLICATION
• 4.2. THỰC HIỆN TRIỂN KHAI BẢO MẬT TRÊN LỚP LINK
• 4.3. CHẠY THỰC TẾ TRÊN THIẾT BỊ TEXAS INSTRUMENTS CC2538
• 4.3.1. GIỚI THIỆU VỀ THIẾT BỊ TI CC2538
• 4.3.2. KẾT QUẢ CHẠY THỰC TẾ
• 5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 5.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về thiết kế framework bảo mật đa lớp cho mạng 6LoWPAN IPv6

Mạng 6LoWPAN IPv6 đang trở thành một phần quan trọng trong hệ sinh thái IoT. Với sự gia tăng số lượng thiết bị kết nối, vấn đề bảo mật trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Thiết kế một framework bảo mật đa lớp giúp bảo vệ dữ liệu và thiết bị khỏi các mối đe dọa từ tin tặc. Framework này không chỉ tăng cường tính bảo mật mà còn đảm bảo hiệu suất hoạt động của mạng.

1.1. Khái niệm về mạng 6LoWPAN và IPv6

Mạng 6LoWPAN là một giao thức mạng cho phép các thiết bị IoT kết nối với nhau qua IPv6. Nó hỗ trợ truyền tải dữ liệu hiệu quả trong môi trường có băng thông hạn chế.

1.2. Tầm quan trọng của bảo mật trong mạng 6LoWPAN

Bảo mật trong mạng 6LoWPAN là rất quan trọng do sự nhạy cảm của dữ liệu được truyền tải. Các cuộc tấn công có thể dẫn đến mất mát dữ liệu và kiểm soát thiết bị.

II. Vấn đề bảo mật trong mạng 6LoWPAN và thách thức hiện tại

Mạng 6LoWPAN đối mặt với nhiều thách thức bảo mật, bao gồm các cuộc tấn công từ chối dịch vụ, tấn công giả mạo và tấn công nghe lén. Những vấn đề này đòi hỏi các giải pháp bảo mật hiệu quả để bảo vệ dữ liệu và thiết bị.

2.1. Các loại tấn công phổ biến trong mạng 6LoWPAN

Các cuộc tấn công như Denial-of-Sleep, HELLO Flood Attack và Yo-Yo Attack là những mối đe dọa lớn đối với mạng 6LoWPAN. Những tấn công này có thể làm giảm hiệu suất và tuổi thọ của thiết bị.

2.2. Hệ quả của các cuộc tấn công đến bảo mật dữ liệu

Các cuộc tấn công không chỉ gây thiệt hại về tài chính mà còn ảnh hưởng đến uy tín của các tổ chức. Dữ liệu nhạy cảm có thể bị đánh cắp, dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng về quyền riêng tư.

III. Phương pháp thiết kế framework bảo mật đa lớp cho mạng 6LoWPAN

Thiết kế framework bảo mật đa lớp cho mạng 6LoWPAN bao gồm việc áp dụng các biện pháp bảo mật ở nhiều lớp khác nhau, từ lớp ứng dụng đến lớp liên kết. Điều này giúp tăng cường khả năng phòng thủ trước các cuộc tấn công.

3.1. Bảo mật lớp ứng dụng trong mạng 6LoWPAN

Bảo mật lớp ứng dụng bao gồm việc mã hóa dữ liệu và xác thực người dùng. Điều này giúp đảm bảo rằng chỉ những người dùng hợp lệ mới có thể truy cập vào dữ liệu.

3.2. Bảo mật lớp liên kết và các phương pháp mã hóa

Bảo mật lớp liên kết sử dụng các phương pháp mã hóa để bảo vệ dữ liệu trong quá trình truyền tải. Điều này giúp ngăn chặn các cuộc tấn công nghe lén và giả mạo.

IV. Ứng dụng thực tiễn của framework bảo mật đa lớp trong mạng 6LoWPAN

Framework bảo mật đa lớp đã được triển khai và thử nghiệm trên nhiều thiết bị thực tế. Kết quả cho thấy nó có thể cải thiện đáng kể tính bảo mật và hiệu suất của mạng 6LoWPAN.

4.1. Kết quả thử nghiệm trên thiết bị thực tế

Các thử nghiệm cho thấy rằng việc áp dụng framework bảo mật đa lớp giúp giảm thiểu các cuộc tấn công và bảo vệ dữ liệu hiệu quả hơn.

4.2. Ứng dụng trong các lĩnh vực IoT khác nhau

Framework này có thể được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau như nhà thông minh, y tế và quản lý năng lượng, giúp nâng cao tính bảo mật cho các thiết bị IoT.

V. Kết luận và hướng phát triển tương lai cho mạng 6LoWPAN

Việc thiết kế và triển khai framework bảo mật đa lớp cho mạng 6LoWPAN là một bước tiến quan trọng trong việc bảo vệ dữ liệu và thiết bị IoT. Tương lai của mạng 6LoWPAN sẽ phụ thuộc vào khả năng cải tiến và phát triển các giải pháp bảo mật hiệu quả hơn.

5.1. Tương lai của bảo mật trong mạng 6LoWPAN

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ bảo mật mới để đối phó với các mối đe dọa ngày càng tinh vi trong mạng 6LoWPAN.

5.2. Khuyến nghị cho các nhà phát triển và nhà nghiên cứu

Các nhà phát triển và nhà nghiên cứu nên chú trọng đến việc tích hợp các giải pháp bảo mật ngay từ giai đoạn thiết kế để đảm bảo tính an toàn cho mạng 6LoWPAN.