Design of protection mechanisms for the Internet of Drones

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Alisson Renan Svaigen
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Minas Gerais; Brasil; ICX - DEPARTAMENTO DE CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO; Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação; UFMG
• Palavras-chave em Português: Internet of drones; Security; Privacy; Protection mechanisms; Computação – Teses; Aeronave não tripulada – Teses; Internet - Medidas de segurança; Direito a privacidade – Teses
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/1843/68887; https://orcid.org/0000-0003-2969-554X

Nos últimos anos, o uso de veículos aéreos não tripulados (VANTs) - conhecidos como drones - cresceu, evoluindo de serviços únicos para domínios colaborativos. Consequentemente, a Internet dos Drones (IoD) surgiu como um novo paradigma de rede móvel focado na integração de drones, coordenando o acesso ao espaço aéreo controlado e fornecendo um ambiente de comunicação robusto para nós aéreos e terrestres. Similar às redes móveis tradicionais, segurança e a privacidade são requisitos importantes a se garantir. IoD é um ambiente móvel com características particulares, diferindo dos paradigmas tradicionais. Portanto, os mecanismos de proteção existentes podem não ser adequados para garantir um nível de segurança e privacidade suficientes em IoD. Esses aspectos levam à duas importantes questões de pesquisa: (i) Os mecanismos de proteção atuais podem fornecer o mesmo nível de proteção para IoD quando comparados às redes móveis tradicionais? (ii) Se não podem, é possível adaptá-los para serem aplicados em IoD? Tendo em vista estes desafios, o objetivo principal desta tese é estudar o design de mecanismos de proteção para IoD considerando as suas características particulares. Além disso, realizamos um estudo aprofundado sobre os principais conceitos de IoD e sua relação com outras redes, quais as ameaças, quais os mecanismos de proteção existentes e como eles mitigam as ameaças. Este estudo revela a necessidade de aprimorar os mecanismos de proteção existentes para atender às características de IoD pois em maioria eles não podem oferecer o mesmo nível de proteção, ou mesmo não podem ser aplicados. Portanto, propomos um framework para orientar o design de mecanismos de proteção para IoD. Seguindo esse framework, avançamos no estado da arte em três frentes: (i) projetamos três novos Mecanismos de Proteção de Privacidade de Localização, também projetando um framework para aplicá-los cooperativamente; (ii) projetamos um mecanismo Anti-Jamming para IoD, sendo o primeiro mecanismo que mitiga os efeitos dos ataques de jamming em um ambiente com espaço aéreo restritamente definido; e (iii) introduzimos uma nova abordagem para identificar drones automaticamente no ambiente a partir de diferentes fontes, baseado no conceito de dissimilaridade. De modo geral, nossas contribuições aperfeiçoaram significativamente os níveis de segurança/privacidade de uma rede IoD comparado às soluções existentes, considerando um grupo de métricas relacionadas. Por fim, as contribuições deste estudo abrem espaço para o projeto de novos mecanismos de proteção sistematicamente, aumentando os niveis de segurança e privacidade em IoD.