Implementación de un sistema de comunicaciones seguro mediante Blockchain y su aplicación al Internet de las Cosas
Authors
Ferreiro Rodríguez, DanielDirector
Lanza Gutiérrez, José ManuelDate
2022Keywords
Blockchain
IoT
MongoDB
AES
Document type
info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
Version
info:eu-repo/semantics/acceptedVersion
Rights
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internacional
Access rights
info:eu-repo/semantics/openAccess
Abstract
En este proyecto se analizan las posibilidades que brinda la tecnología Blockchain para el envío de información sensible de forma segura dentro de la arquitectura del Internet de las Cosas. Para ello, se ha optado por desarrollar una solución que consta de las tres capas habituales en el Internet de las Cosas: edge, fog y cloud. En el edge se ha implementado un dispositivo ESP32 que genera cadenas aleatorias para ser enviadas al fog, una Raspberry Pi en este caso. La Raspberry cifra la información mediante el algoritmo AES y la envía hacia el cloud, previo encadenamiento en un Blockchain para incrementar la seguridad y confiabilidad de la comunicación. En el cloud, una máquina virtual de Azure, se recibe y comprueba la validez de cada mensaje recibido del fog, para luego ser guardados en una base de datos no relacional, MongoDB, una vez desencriptado.
Bajo esta solución implementada se ha llevado a cabo un estudio experimental donde se ha ido variando el tamaño del mensaje enviado, obteniendo diversas estadísticas, como el tiempo de procesado o la memoria RAM usada. Como fruto de este estudio, se puede concluir que es viable asegurar las comunicaciones en el Internet de las Cosas, en este caso concreto entre fog y cloud, pero que se debe poner especial atención al tamaño del mensaje enviado, ya que influye negativamente en todos los parámetros analizados. This project analyzes the possibilities offered by Blockchain technology for sending sensitive information safely within the architecture of the Internet of Things. To do this, it has been decided to develop a solution that consists of the three usual layers on the Internet of Things: edge, fog and cloud. At the edge, an ESP32 device has been implemented that generates random strings to be sent to the fog, a Raspberry Pi in this case. The Raspberry encrypts the information using the AES algorithm and sends it to the cloud, after chaining it in a Blockchain to increase the security and reliability of communication. In the cloud, an Azure virtual machine, receives and checks the validity of each message received from the fog, to then be saved in a non-relational database, MongoDB, once decrypted.
Under this implemented solution, an experimental study has been carried out where the size of the message sent has been varied, obtaining various statistics, such as the processing time or the RAM used. As a result of this study, it can be concluded that it is feasible to secure communications on the Internet of Things, in this specific case between fog and cloud, but special attention must be paid to the size of the message sent, since it has a negative influence on all the analyzed parameters.
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TFG_Ferreiro_Rodriguez_2022.pdf | 2.473Mb |
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