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Title
Implementierung einer IoT-Architektur zur sicheren Übertragung von Sensordaten / vorgelegt von Markus Amon
Additional Titles
Implementation of an IoT architecture for secure transmission of sensor data
AuthorAmon, Markus
Thesis advisorSchefer-Wenzl, Sigrid ; Schmidt, Silvia
Published2018
Descriptionvi, 170 Seiten : Illustrationen
Institutional NoteWien, FH Campus Wien, Masterarb., 2018
Date of SubmissionJuly 2018
LanguageGerman
Document typeMaster Thesis
Keywords (DE)IoT / Internet of Things / BLE / Bluetooth Low Energy / IT-Security / IoT-Architektur / 802.11 / IoT-Gateway
Keywords (EN)IoT / Internet of Things / BLE / Bluetooth Low Energy / IT Security / IoT Architectur / 802.11 / IoT Gateway
Keywords (GND)Internet der Dinge / Datensicherung
URNurn:nbn:at:at-fhcw:1-3784 Persistent Identifier (URN)
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Implementierung einer IoT-Architektur zur sicheren Übertragung von Sensordaten [4.82 mb]
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Abstract (German)

Die ständig steigende Anzahl und Verwendung von smarten Endgeräten und Sensoren in sämtlichen Bereichen führen zu unterschiedlichen Risiken. So wird das Internet of Things (IoT) als ein Wegbereiter für neue Technologien bezeichnet. Neue Möglichkeiten wie intelligente Stromzähler, „Smart Factory“, autonomes Fahren sind nur einige Bereiche, die im Zusammenhang mit dem IoT genannt werden. Allerdings werden Anforderungen an die Sicherheit der (IoT)Netzwerke oder der Datenübertragung gegenüber anderen Anforderungen oftmals vernachlässigt.

Im Bereich des IoT gibt es sehr viele verschiedene Technologien. So existieren eine Reihe von Drahtlosprotokollen (z.B. 801.11, Bluetooth Low Energy, ZigBee, 6LoWPAN, etc.), um mit den Sensoren zu kommunizieren. Auch für die Kommunikation zwischen Sensoren, Gateways und Servern existieren eigene Protokolle (z.B. MQTT oder CoAP). Gerade das Gateway wird als ein entscheidender Anker für die Sicherheit im IoT gesehen. Durch die Implementierung der Drahtlosprotokolle ist das Gateway der erste Knoten, wo Sicherheitsanforderungen umgesetzt werden können. Auch entscheidet es, wie die Kommunikation zu den Sensoren abgesichert wird.

Im Rahmen dieser Masterarbeit werden am Fallbeispiel einer implementierten IoT-Architektur Problematiken bei der Verwendung von smarten Sensoren analysiert. Neben den derzeitigen Sicherheitsproblemen im IoT werden häufige Drahtlosprotokolle und IoT-Protokolle genauer vorgestellt. Auch werden mögliche Einschränkungen dieser Protokolle aufgezeigt. Im Rahmen dieser Arbeit hat sich herausgestellt, dass die Sicherheit zwischen den Sensoren und dem Gateway für die Gesamtsicherheit entscheidend ist. Es wird in dieser Arbeit der Frage nachgegangen,wie eine IoT-Architektur zur sicheren Übertragung von Sensordaten in Hinblick auf die Einhaltung von Vertraulichkeit und Integrität realisiert werden kann.

Abstract (English)

The increasing number and use of smart devices and sensors in all areas lead to different risks. The Internet of Things is also described as a pioneer for new technologies. New possibilities such as smart meters, smart factory and autonomous driving are just a few of the areas that are mentioned. However, securing (IoT)networks of the data transmission will become a major challenge.

The IoT comprises of many different technologies. There are a huge number of wireless protocols (e.g., 801.11, Bluetooth Low Energy, ZigBee, 6LoWPAN) to communicate with the sensors. Also for the communication between sensors, gateways and servers own protocols exist (for example MQTT or CoAP). Especially the gateway is seen as a crucial anchor for security in the IoT. By implementing the wireless protocols, the gateway is the first node where security requirements can be implemented. It also determines how the communication to the sensors is secured.

This thesis analyzes the problems when using smart sensors in the context of the Internet of Things (IoT). Therefore an IoT architecture was designed to show how to minimze possible risks. Moreover this thesis introduces in detail current security issues in the IoT, common wireless protocols and IoT protocols. Also possible limitations of these protocols are shown. During the research, it became apparent that the security between the sensors and the gateway is critical to the overall security of the system. This master thesis deals with the question of how an IoT architecture for the secure transmission of sensor data with regard to confidentiality and integrity can be realized.

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