Prototipo seguro de sensor utilizando módulos de seguridad de hardware y entornos de ejecución confiables en una aplicación de blockchain: caso de uso logístico de vinos
Autores: Cabrera-Gutiérrez, Antonio J.; Castillo, Encarnación; Escobar-Molero, Antonio; Cruz-Cozar, Juan; Morales, Diego P.; Parrilla, Luis
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Prototipo seguro de sensor utilizando módulos de seguridad de hardware y entornos de ejecución confiables en una aplicación de blockchain: caso de uso logístico de vinos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Seguridad
Internet industrial de las cosas
Sistemas IIoT
Entornos de ejecución confiables
Módulos de seguridad de hardware
Cadena de bloques
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
La seguridad de los sistemas de Internet Industrial de las Cosas (IIoT) es un desafío que debe abordarse de inmediato, ya que el uso creciente de nuevos paradigmas de comunicación y el uso abundante de sensores abren nuevas oportunidades para comprometer este tipo de sistemas. En este sentido, tecnologías como Entornos de Ejecución Confiables (TEEs) y Módulos de Seguridad de Hardware (HSMs) se vuelven cruciales para agregar nuevas capas de seguridad a los sistemas de IIoT, especialmente a los nodos periféricos que incorporan sensores y realizan mediciones continuas. Estas tecnologías, junto con nuevos paradigmas de comunicación como Blockchain, ofrecen una alta confiabilidad, robustez y buena interoperabilidad entre ellos. Este documento propone el diseño de un sensor seguro que incorpora las tecnologías mencionadas anteriormente: HSMs y un TEE-en un dispositivo de hardware basado en una arquitectura de doble núcleo. A través de esta combinación de tecnologías, uno de los núcleos recopila los datos extraídos por los sensores e implementa los mecanismos de seguridad para garantizar la integridad de estos datos, mientras que el núcleo restante es responsable de enviar estos datos a través del protocolo de comunicación apropiado. Este enfoque propuesto se integra en las redes de Blockchain, que actúan como un Oráculo. Finalmente, para ilustrar la aplicación de este concepto, se describe un caso de uso aplicado a la logística del vino, donde este sensor seguro se integra en un Blockchain que recopila datos del almacenamiento y transporte de barriles, y se proporciona una evaluación del rendimiento del prototipo implementado.
Descripción
La seguridad de los sistemas de Internet Industrial de las Cosas (IIoT) es un desafío que debe abordarse de inmediato, ya que el uso creciente de nuevos paradigmas de comunicación y el uso abundante de sensores abren nuevas oportunidades para comprometer este tipo de sistemas. En este sentido, tecnologías como Entornos de Ejecución Confiables (TEEs) y Módulos de Seguridad de Hardware (HSMs) se vuelven cruciales para agregar nuevas capas de seguridad a los sistemas de IIoT, especialmente a los nodos periféricos que incorporan sensores y realizan mediciones continuas. Estas tecnologías, junto con nuevos paradigmas de comunicación como Blockchain, ofrecen una alta confiabilidad, robustez y buena interoperabilidad entre ellos. Este documento propone el diseño de un sensor seguro que incorpora las tecnologías mencionadas anteriormente: HSMs y un TEE-en un dispositivo de hardware basado en una arquitectura de doble núcleo. A través de esta combinación de tecnologías, uno de los núcleos recopila los datos extraídos por los sensores e implementa los mecanismos de seguridad para garantizar la integridad de estos datos, mientras que el núcleo restante es responsable de enviar estos datos a través del protocolo de comunicación apropiado. Este enfoque propuesto se integra en las redes de Blockchain, que actúan como un Oráculo. Finalmente, para ilustrar la aplicación de este concepto, se describe un caso de uso aplicado a la logística del vino, donde este sensor seguro se integra en un Blockchain que recopila datos del almacenamiento y transporte de barriles, y se proporciona una evaluación del rendimiento del prototipo implementado.