A lightweight authentication and key exchange mechanism for IPv6 over low‐power wireless personal area networks‐based Internet of things

2020 ◽  
Author(s):  
Leki Chom Thungon ◽  
Nurzaman Ahmed ◽  
Subhas Chandra Sahana ◽  
Md. Iftekhar Hussain
Keyword(s):  
Internet Of Things ◽  
Low Power ◽  
Key Exchange ◽  
Exchange Mechanism ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Lightweight Authentication

IP Connected Low Power Wireless Personal Area Networks in the Future Internet

2012 ◽  
pp. 191-213 ◽  
Author(s):  
Rune Hylsberg Jacobsen ◽  
Thomas Skjødeberg Toftegaard ◽  
Jens Kristian Kjærgaard
Keyword(s):  
Internet Of Things ◽  
Low Power ◽  
Future Internet ◽  
The Internet ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
High Data ◽  
Available Energy ◽  
The Future ◽  
The Internet Of Things

The Internet of Things is a key concept of the Future Internet. The Internet of Things potentially interconnects billions of small devices in a large ubiquitous infrastructure based on the Internet Protocol (IP). Typically, these devices will be limited in computational capacity, memory, and available energy and will suffer a high data loss rate when integrated into a network infrastructure. This poses significant challenges in the network design. This chapter describes the assumptions, technologies, and challenges for transmitting IPv6 over low power wireless personal area networks (LoWPANs). The authors address the key mechanisms from network aspects down to device design aspects and discuss how technologies interplay to make real application deployment practical for the Internet of Things.

scholarly journals LC-DEX: Lightweight and Efficient Compressed Authentication Based Elliptic Curve Cryptography in Multi-Hop 6LoWPAN Wireless Sensor Networks in HIP-Based Internet of Things

Sensors ◽  
2021 ◽  
Vol 21 (21) ◽  
pp. 7348
Author(s):  
Balkis Bettoumi ◽  
Ridha Bouallegue
Keyword(s):  
Internet Of Things ◽  
Low Power ◽  
Denial Of Service ◽  
Security Requirements ◽  
Distribution Model ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Lossy Networks ◽  
Distribution Models ◽  
Constrained Devices

The high level of security requirements and low capabilities of constrained devices that are connected to the Internet of Things (IoT) constitute a new challenge in terms of proposing an authentication solution that deals with the problem of energy constraints. The Host Identity Protocol Diet EXchange (HIP DEX) is primarily designed to be suitable for constrained devices and designed to be resistant to Denial of Service (DoS) and man-in-the-middle (MITM) attacks. In this paper, we propose an efficient saving energy solution to secure end-to-end (E2E) communications based on the compression of the IPv6 over Low Power Wireless Personal Area Networks (6LoWPAN) header for HIP DEX packets. We implement our solution in an IoT based-WSN over Constrained Application Protocol (CoAP) in the application layer and Routing Protocol for Low power and lossy networks (RPL) in the routing layer. We also propose a novel distribution model that minimizes the number of signaling messages. Both proposed compression and distribution models for HIP DEX combined with an original implementation of an opportunistic association establishment of the handshake, constitute an efficient security solution for IoT. We called our solution Lightweight Compressed HIP DEX in the IoT (LC-DEX).

scholarly journals Ασύρματα δίκτυα αισθητήρων που υποστηρίζουν αρχιτεκτονικές υπηρεσιών ιστού

2013 ◽  
Author(s):  
Ιωακείμ Σαμαράς
Keyword(s):  
Web Services ◽  
Low Power ◽  
Wireless Sensors ◽  
Service Oriented Architecture ◽  
Personal Area Networks ◽  
Markup Language ◽  
Network Simulator ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Extensible Markup ◽  
Service Oriented

Σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η σχεδίαση-υλοποίηση, προσομοίωση και μοντελοποίηση ασύρματων δικτύων αισθητήρων (ΑΔΑ) που βασίζονται στην αρχιτεκτονική IPv6 over low power wireless personal area networks (6LoWPAN) και υποστηρίζουν υπηρεσίες ιστού (web services) όπως επίσης και η υλοποίηση καινούριων τέτοιων υπηρεσιών καταλληλότερων για εφαρμογή στα προαναφερθέντα ΑΔΑ. Λόγω της έλλειψης που παρατηρείται στην παροχή εργαλείων για την εκπλήρωση του παραπάνω στόχου, αναπτύχθηκε ένα πειραματικό ΑΔΑ και ένα εργαλείο προσομοιωτικών μετρήσεων της επίδρασης των υπηρεσιών ιστού σε 6LoWPAN ΑΔΑ καθώς επίσης και ένα μαθηματικό μοντέλο για την μελέτη του πρωτοκόλλου ελέγχου προσπέλασης στο μέσο μετάδοσης (MAC) αυτών των δικτύων. Το προτεινόμενο MAC πρωτόκολλο για την 6LoWPAN αρχιτεκτονική είναι o χωρίς σχισμή (unslotted) CSMA/CA μηχανισμός του ΙΕΕΕ 802.15.4 προτύπου. Στα πλαίσια της παρούσας διδακτορικής διατριβής υλοποιήθηκε μια καινούρια στοίβα πρωτοκόλλων για υπηρεσίες ιστού η οποία ονομάστηκε Tiny service oriented architecture for wireless sensors (SOAWS). Το Tiny SOAWS προσφέρει μειωμένη κατανάλωση μνήμης, μειωμένο χρόνο εκτέλεσης καθώς επίσης και μειωμένα μεγέθη ανταλλασσόμενων μηνυμάτων σε σχέση με το πρότυπο device profile for web services (DPWS) το οποίο δημιουργήθηκε για την απευθείας ενσωμάτωση των υπηρεσιών ιστού σε συσκευές. Επίσης, το Tiny SOAWS υποστηρίζει την δημιουργία υπηρεσιών ιστού πάνω σε ασύρματους αισθητήρες που έχουν την ίδια σημασιολογία με τις αντίστοιχες υπηρεσίες ιστού του DPWS. Εκτός τούτου, υποστηρίζει μία καινούρια φόρμα μηνυμάτων, η οποία στηρίζεται στην extensible markup language (XML) όπως και η φόρμα μηνυμάτων του DPWS. Τα Tiny SOAWS και DPWS υλοποιήθηκαν πάνω σε πραγματικούς ασύρματους αισθητήρες και συγκρίθηκαν μεταξύ τους χρησιμοποιώντας το αναπτυχθέν πειραματικό ΑΔΑ το οποίο είναι αποτελεί ένα πραγματικό 6LoWPAN ΑΔΑ με τον μέγιστο αριθμό των ασύρματων αισθητήρων του να είναι 12. Με σκοπό την επικύρωση των παραπάνω μετρήσεων, την επέκτασή τους σε μεγαλύτερης κλίμακας ΑΔΑ καθώς επίσης και τη σύγκρισης των 2 προαναφερθέντων στοιβών πρωτοκόλλων με ένα DPWS βασισμένο σε δυαδική κωδικοποίηση (binary-based DPWS), χρησιμοποιήθηκε το αναπτυχθέν εργαλείο προσομοίωσης το οποίο υλοποιήθηκε στον προσομοιωτή network simulator (NS)-2. Επιβεβαιώθηκε η ορθή λειτουργία του πειραματικού ΑΔΑ και του εργαλείου προσομοίωσης συγκρίνοντας τις μετρήσεις του ενός με τις μετρήσεις του άλλου. Το γεγονός αυτό επιτρέπει τη χρήση τους για την αξιολόγηση και σχεδίαση 6LoWPAN ΑΔΑ που υποστηρίζουν υπηρεσίες ιστού. Επιπλέον, η σύγκριση έδειξε ότι το Tiny SOAWS υπερτερεί του DPWS. Ωστόσο, το binary-based DPWS αποτελεί την καλύτερη επιλογή. Παρόλα αυτά, η εφαρμογή του περιορίζεται σε ασύρματους αισθητήρες με συγκεκριμένο λογισμικό καθώς το σύνολο των κανόνων της XML στο οποίο στηρίζονται οι υπηρεσίες ιστού για να προσφέρουν διαλειτουργικότητα στο επίπεδο εφαρμογής δεν χρησιμοποιείται πλέον. Τέλος, οι προβλέψεις του αναπτυχθέντος μαθηματικού μοντέλου για τον unslotted μηχανισμό του MAC υπο-επιπέδου του ΙΕΕΕ 802.15.4 προτύπου συγκρίθηκαν με μετρήσεις από τον NS-2 και βρέθηκε ότι αποκλίνουν ελάχιστα. Ως εκ τούτου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εργαλείο αξιολόγησης της σχεδίασης ΑΔΑ τα οποία μπορούν μετέπειτα να υποστηρίξουν την 6LoWPAN αρχιτεκτονική καθώς επίσης και υπηρεσίες ιστού.

scholarly journals Reinforcement-Learning-Based IDS for 6LoWPAN

2021 ◽  
Author(s):  
Aryan Mohammadi Pasikhani ◽  
Andrew John Clark ◽  
Prosanta Gope
Keyword(s):  
Reinforcement Learning ◽  
Low Power ◽  
Routing Protocol ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks ◽  
Resource Constrained ◽  
Lossy Networks ◽  
Constrained Environments ◽  
Operational Component

<p>The Routing Protocol for low power Lossy networks (RPL) is a critical operational component of low power wireless personal area networks using IPv6 (6LoWPANs). In this paper we propose a Reinforcement Learning (RL) based IDS to detect various attacks on RPL in 6LoWPANs, including several unaddressed by current research. The proposed scheme can also detect previously unseen attacks and the presence of mobile intruders. The scheme is well suited to the resource constrained environments of our target networks.</p><br>

Extending IP to Low-Power, Wireless Personal Area Networks

2008 ◽  
Vol 12 (4) ◽  
pp. 37-45 ◽  
Author(s):  
Jonathan W. Hui ◽  
David E. Culler
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks

IEEE 802.15.4: a developing standard for low-power low-cost wireless personal area networks

IEEE Network ◽  
2001 ◽  
Vol 15 (5) ◽  
pp. 12-19 ◽  
Author(s):  
J.A. Gutierrez ◽  
M. Naeve ◽  
E. Callaway ◽  
M. Bourgeois ◽  
V. Mitter ◽  
...  
Keyword(s):  
Low Power ◽  
Ieee 802.15.4 ◽  
Low Cost ◽  
Personal Area Networks ◽  
Wireless Personal Area Networks
Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document