СИСТЕМИ ГЕНЕРУВАННЯ КРИПТОГРАФІЧНИХ КЛЮЧІВ ДЛЯ МОДУЛІВ БЕЗПЕКИ З АПАРАТНОЮ ПІДТРИМКОЮ ПРИСТРОЇВ IOT - Клімушин, Петро; Хруслов, Максим; Гнусов, Юрій; Мальцев, Вадим (Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 2025)
Інтернет речей (IoT) є дуже великим джерелом як даних, так й джерелом багатьох вразливостей. У зв’язку з чим постає питання безпеки для захисту ресурсів вузлів IoT та даних, якими вони обмінюються. Цей процес ускладнює недостатність ресурсів цих вузлів з точки зору обчислювальної потужності, розміру пам’яті, ресурсів енергії, дальності та продуктивності бездротового з’єднання. Пристрої IoT можуть розгортатися в критичних середовищах, де будь-який витік інформації для перехоплювача або несанкціоноване проникнення в мережу може стати серйозною загрозою безпеці, особливо в Інтернеті військових речей та медичних речей. У таких мережах для забезпечення безпеки використовуються в основному криптографічні методи. Тут першочерговим завданням є генерування криптографічних ключів для пристроїв IoT, що взаємодіють один з одним. Генерування одного загального (сеансового) ключа для обох сторін дозволяє використання симетричних алгоритмів шифрування. Для розподілу цих ключів може використовуватися криптографія з відкритим ключем (асиметрична криптографія), яка є надто складною з обчислювальної точки зору та енерговитратною, щоб працювати на пристроях IoT з обмеженими ресурсами. Актуальним завданням для реалізації захищених технологій та правил безпеки у мережі IoT є завдання генерації та оновлення симетричних криптографічних ключів з високою ентропією. Наряду с цим, для спрощення системи обміну в мережі IoT криптографічними ключами основним питанням є безпечна доставка даних нового ключа та оновлення ключа при обміні. Більшість запропонованих стратегій генерації ключів застосовані на основі фізичного рівня IoT для загальних бездротових середовищ. У дослідженні надається нова таксономія систем генерації ключів для IoT з класифікацією підходів за апаратним забезпеченням, що демонструє фундаментальну різницю в взаємодії пристроїв IoT за складовими: радіо, аудіо, камери, датчики IMU з інерційно вимірювальних блоків, різне обладнання та гібридні підходи. За допомогою такої таксономії користувачі можуть легко визначити найбільш підходящий метод для своїх сценаріїв застосування. Генерація ключів на основі фізичного рівня IoT отримала широкий дослідницький інтерес і застосовувалася з кількома бездротовими технологіями, такими як Wi-Fi, ZigBee, LoRa/LoRaWAN тощо.