Internet of Thingswyzwania i zagrożenia

Jacek CichońMirosław Kutyłowski

1 października 2015

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 1 / 18

Dzisiejszy internetGraf połączeń

Azja Pacyficzna -czerwonyEuropa/BliskiWschód/CentralnaAzja/Afryka -zielonyAmerica Pólnocna- niebieski...

30.09.2015:Strony: ok. 936 mln.Użytkownicy: ok. 4.2mld

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 2 / 18

Dzisiejszy internetSkładowanie danych w chmurach

Google, Facebook, Twitter, . . .profesjonalne bazy danych

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 3 / 18

Dzisiejszy internetObliczenia w chmurach

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 4 / 18

Internet rzeczy

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 5 / 18

Internet rzeczyDo czego może się przydać?

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 6 / 18

Internet rzeczyLiczba urządzeń podłączonych do internetu

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 7 / 18

AdresowanieProtokół IPv4

NazwaInternet Protocol version 4

1 IPv4 stosuje 32 bity2 ki.pwr.edu.pl→ 156.17.7.22, czyli

10011100.00010001.00000111.000101103 232 = 4294967296 = 4.29497 ∗ 109

Koniec puli adresowej25 września 2015 skończyła się pula adresowa w USA

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 8 / 18

AdresowanieProtokół IPv6

1 IPv6 stosuje 128 bitów2 2128 = 340282366920938463463374607431768211456 =

3.40282 ∗ 10383 Objętość Ziemi: 1021m3 = 1027cm3

Najbliższa przyszłośćWymiana DNS serwerów oraz oprogramowania przeglądarek.

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 9 / 18

Możliwości - I

Radio-frequency identification

1 śledzenie położenia obiektów(np. Lufthansa:Frankfurt-Tokyo od 2014)

2 eliminacja kolejek wsupermarketach (???)

Ant-size radio

1 Stanford 2013; UC Berkeley’sWireless Research Center

2 częstotliwość: 60 GH (3-4większa niż w telefonie)

3 nowe możliwości dlatele-medycyny (???)

4 wearable technology (???)

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 10 / 18

Możliwości - IIInteligentny dom

1 inteligentne oświetlenie domu (Ray Kurzweil)2 inteligentne ogrzewanie3 inteligentna lodówka4 inteligentne lustro5 ???

Problem współczesnych inwestorówJak przekonać klientów, że te wszystkie gadżety są im już terazpotrzebne?

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 11 / 18

Wyzwania - zagrożenia

WiFi rozrusznik sercaW roku 2009 w USA wszczepiono pierwszyrozrusznik serca działający w technologiiWiFi.

PytanieCzy możliwa jest zdalna zmianaparametrów działania?

Sierpień 2015: z lodówki Samsunga RF28HMELBSR można wykraść hasłoGMail (część Smart Home app).

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 12 / 18

Bezpieczeństwo w internecie

Ustalona jest duża liczba pierwsza p oraz pewnaspecjalna liczba g ∈ Ω = {1, . . . ,p − 1}

Algorytm Diffiego-Hellmana (1976)1 Alicja wybiera losową liczbę x ∈ Ω i wysyła do Boba a = gx2 Bob wybiera losową liczbę y ∈ Ω i wysyła do Alicji b = gy3 Alicja oblicza bx ; Bob oblicza ay

4 liczba k = bx = (gy )x = (gx )y = ay jest ich wspólną tajemnicą

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 13 / 18

Bezpieczeństwo w IoTGeneratory liczb losowych

Algorytmiczne generatory pseudo-losoweOparte na generowaniu ciągu an+1 = f (an). Liczba a0 nazywana jestzarodkiem.

Generatory fizyczne1 Oparte o zjawiska kwantowe (np. przechodzenie fotonów przez

pół-przepuszczalne lustro, rozpad promieniotwórczy)2 Oparte o zjawiska klasyczne (np. szum termiczny, dioda Zenera)

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 14 / 18

Bezpieczeństwo w IoTGeneratory liczb losowych

1 producent: ID Quantique SA2 zastosowanie: serwery3 problem 1: cena (około 1000$)4 problem 2: rozmiar

Wyzwanie

Zbudowanie małych (0.5× 0.5× 0.2cm3) i tanich fizycznychgeneratorów liczb losowych.

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 15 / 18

Wyzwania

Informatyka1 ujednolicenie protokołów komunikacji2 opracowanie algorytmów samo-organizacyjnych3 opracowanie algorytmów zbierania danych4 opracowanie „lekkich” metod szyfrowania danych5 ujednolicenie „interfejsów” użytkownika

Wiedza1 Analiza Algorytmów: Analiza Matematyczna, Kombinatoryka,

Probabilistyka2 Kryptografia: Algebra Abstrakcyjna, Probabilistyka

3 Bazy Danych: Logika, Kombinatoryka

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 16 / 18

Wyzwania

Informatyka1 ujednolicenie protokołów komunikacji2 opracowanie algorytmów samo-organizacyjnych3 opracowanie algorytmów zbierania danych4 opracowanie „lekkich” metod szyfrowania danych5 ujednolicenie „interfejsów” użytkownika

Wiedza1 Analiza Algorytmów: Analiza Matematyczna, Kombinatoryka,

Probabilistyka2 Kryptografia: Algebra Abstrakcyjna, Probabilistyka3 Bazy Danych: Logika, Kombinatoryka

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 16 / 18

Wyzwania

Informatyka1 ujednolicenie protokołów komunikacji2 opracowanie algorytmów samo-organizacyjnych3 opracowanie algorytmów zbierania danych4 opracowanie „lekkich” metod szyfrowania danych5 ujednolicenie „interfejsów” użytkownika

Wiedza1 Analiza Algorytmów: Analiza Matematyczna, Kombinatoryka,

Probabilistyka2 Kryptografia: Algebra Abstrakcyjna, Probabilistyka3 Bazy Danych: Logika, Kombinatoryka

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 16 / 18

Wydział Podstawowych Problemów Techniki

KatedryKatedra InformatykiKatedra Fizyki DoświadczalnejKatedra Fizyki TeoretycznejKatedra Optyki i FotonikiKatedra Technologii KwantowychKatedra Inżynierii Biomedycznej

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 17 / 18

Dziękuję.

Jacek Cichoń Internet of Things 1 października 2015 18 / 18

Dzisiejszy InternetInternet rzeczyZagrozeniaWyzwania