Blockchain-based authentication protocol for internet of medical things (IoMT)

Abstract

Blockchain é visto como uma tecnologia promissora para propulsionar as comunicações de redes het erogêneas, sendo um alvo de muitos estudos para relações 5G e IoT (Internet of Things). É imaginado que tecnologias na corrente seriam capazes de propulsionar a integridade, imutabilidade, privacidade, contabi lização e segurnaça necessárias para manter essas redes no mundo digital com ameaças cibernéticas cada vez mais potentes e adaptáveis. A segurança é um aspecto crucial para redes IoT, e por complemento, redes IoMT ( Internet of Medical Things), que devido a sua posição como um ambiente de recursos restritos, requer novas técnicas para ser capaz de se manter em dia com as novas ameaças no cenário. Deste modo, a autenticação e acordo de chaves (AKA, do inglês Authentication and Key Agreement). Entretanto, os protocolos de autenticação utilizados nas redes tradicionais (como os protocolos EPS-AKA e EAP-AKA) não estão adaptados para essa nova realidade, com muitos autores demonstrando preocupação com seu uso futuro. Este trabalho apresenta o projeto e a avaliação de um protocolo de autenticação, desenvolvido para o cenário de dispositivos IoMT, usando redes 5G. A metodologia para o desenvolvimento do protocolo considerou, como passo inicial, uma revisão da literatura, buscando identificar protocolos que tenham sido empregados, de forma específica, em cada cenário considerado. Em seguida, a proposta da arquitetura a ser utilizada, com os objetivos a serem alcançados, bem como propriedades de segurança, possíveis ataques e vulnerabilidades do modelo. É então proposto um novo protocolo de autenticação para o cenário. Uma análise e construção dos mecanismos de blockchain são apresentados, e posteriormente é tra balhado ataques, como Man-In-The-Middle (MITM), ataques de identidade, ataques internos, malware, ataques baseados em sessão, entre outros. Após a descrição do protocolo, esta dissertação apresenta comparações em relação a propriedades de segurança entre o protocolo proposto e alguns de seus respectivos trabalhos relacionados. Uma comparação envolvendo custos de computação, de comunicação e de armazenamento é então realizada. Os resultados obtidos mostram bom desempenho e robustez em segurança para o esquema proposto. Uma validação semiformal das propriedeades de segurança do protocolo são apresentadas. Posterior mente uma verificação formal é realizada por meio da ferramenta AVISPA.