Security of Ultra-efficient, Ultra-Wideband Networks
2024 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesisAlternative title
Säkerhet för Ultra-effektiva, Ultra-Wideband nätverk (Swedish)
Abstract [en]
The adoption of IoT devices is becoming more and more widespread, thus rendering their undisrupted operation and security crucial. The purpose of this thesis is to evaluate the resilience of wireless IoT networks, that are running the Glossy networking protocol over Ultra-Wideband. The known and novel attacks that are implemented, are tested on the CLOVES testbed and they include: packet delay attacks and packet modification attacks, which are further classified into the Glossy hop counter modification attack and the noisy channel attack. The Glossy hop counter helps the Glossy nodes stay synchronized, as it is used to calculate the timeslots, which orchestrate when they should turn their radio on and off. Delay attacks had no effect on the overall performance of the network in terms of packet delivery, while modifying the hop counter resulted in a significant increase in packet drops, facts that are consistent with previous studies. Additionally, the novel, noisy channel attack proved the most harmful to the performance of Glossy, as in some cases, packet drop across the whole network hit over 90%. Finally, it is highlighted that even when an adversary controls more adversarial nodes in a wireless sensor network, the results that they achieve might be inferior to another adversary who controls less nodes in the same setup, due to the more advantageous positioning of the latter.
Abstract [sv]
Antagandet av IoT-enheter blir mer och mer utbrett, vilket gör deras obrutna drift och säkerhet avgörande. Syftet med detta examensarbete är att utvärdera motståndskraften hos trådlösa IoT-nätverk, som kör Glossy nätverksprotokoll över Ultra-Wideband. De kända och nya attackerna som implementeras testas på CLOVES testbädd och de inkluderar: paketfördröjningsattacker och paketmodifieringsattacker, som vidare klassificeras i Glossy hop counter modifieringsattacken och bullriga kanalattacken. Glossy hop-räknaren hjälper Glossy-noderna att hålla sig synkroniserade, eftersom den används för att beräkna tidsluckor som orkestrerar när de ska slå på och stänga av sin radio. Fördröjningsattacker hade ingen effekt på nätverkets övergripande prestanda när det gäller paketleverans, medan modifiering av hoppräknaren resulterade i en betydande ökning av paketdroppar, fakta som stämmer överens med tidigare studier. Dessutom visade sig den nya, bullriga kanalattacken vara den mest skadliga för Glossys prestanda, eftersom paketfallet i vissa fall över hela nätverket nådde över 90%. Slutligen framhålls det att även när en motståndare kontrollerar fler motstridiga noder i ett trådlöst sensornätverk, kan resultaten som de uppnår vara sämre än en annan motståndare som kontrollerar färre noder i samma uppsättning, på grund av den mer fördelaktiga placeringen av den senare.
Place, publisher, year, edition, pages
Stockholm: KTH Royal Institute of Technology , 2024. , p. 33
Series
TRITA-EECS-EX ; 2024:536
Keywords [en]
Ultra-Wideband, Flooding-based networks, Glossy networks, Wireless Sensor networks, IoT security
Keywords [sv]
Ultra-Wideband, Flooding-based nätverk, Glossy nätverk, Trådlösa Sensornätverk, IoT security
National Category
Computer Sciences Computer Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-352619OAI: oai:DiVA.org:kth-352619DiVA, id: diva2:1894797
External cooperation
Research Institutes of Sweden (RISE)
Subject / course
Electrical Engineering
Supervisors
Examiners
2024-10-012024-09-032024-10-01Bibliographically approved