Implementação em software de criptografia baseada em emparelhamentos para redes de sensores usando o microcontrolador MSP430
Conrado Porto Lopes Gouvêa
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP G745i
[Software implementation of pairing based cryptography for sensor networks using the MSP430 microcontroller]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
106 p. : il.
Orientador: Julio César López Hernández
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Computação
Resumo: Redes de sensores sem fio têm se tornado populares recentemente e possuem inúmeras aplicações. Contudo, elas apresentam o desafio de como proteger suas comunicações utilizando esquemas criptográficos, visto que são compostas por dispositivos de capacidade extremamente limitada. Neste...
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Resumo: Redes de sensores sem fio têm se tornado populares recentemente e possuem inúmeras aplicações. Contudo, elas apresentam o desafio de como proteger suas comunicações utilizando esquemas criptográficos, visto que são compostas por dispositivos de capacidade extremamente limitada. Neste trabalho é descrita uma implementação eficiente em software, para redes de sensores sem fio, de duas tecnologias de criptografia pública: a Criptografia Baseada em Emparelhamentos (CBE) e a Criptografia de Curvas Elípticas (CCE). Nossa implementação foca a família de microcontroladores MSP430 de 16 bits, utilizada em sensores como o Tmote Sky e TelosB. Em particular, para a CBE, foram implementados algoritmos para o cálculo de emparelhamentos nas curvas MNT e BN sobre corpos primos; para a CCE, foi implementado o esquema de assinatura ECDSA sobre corpos primos para os níveis de segurança de 80 e 128 bits. As principais contribuições deste trabalho são um estudo aprofundado dos algoritmos de emparelhamentos bilineares e novas otimizações na aritmética de corpos primos para a MSP430, que consequentemente melhoram o desempenho dos criptossistemas de CBE e CCE em tal plataforma
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Abstract: Wireless sensor networks have become popular recently and provide many applications. However, the deployment of cryptography in sensor networks is a challenging task, given their limited computational power and resource-constrained nature. This work presents an efficient software...
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Abstract: Wireless sensor networks have become popular recently and provide many applications. However, the deployment of cryptography in sensor networks is a challenging task, given their limited computational power and resource-constrained nature. This work presents an efficient software implementation, for wireless sensor networks, of two public-key systems: Pairing-Based Cryptography (PBC) and Elliptic Curve Cryptography (ECC). Our implementation targets the MSP430 microcontroller, which is used in some sensors including the Tmote Sky and TelosB. For the PBC, we have implemented algorithms for pairing computation on MNT and BN curves over prime fields; for the ECC, the signature scheme ECDSA over prime fields for the 80-bit and 128-bit security levels. The main contributions of this work are an in-depth study of bilinear pairings algorithms and new optimizations for the prime field arithmetic in the MSP430, which improves the running times of the PBC and ECC cryptosystems on the platform
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Conrado Porto Lopes Gouvêa
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