1.
IoT - Insecurity of Things
Insegurança das Coisas
João Paulo Barraca
<jpbarraca@ua.pt>
Imagem: Flickr, Steve Crane

2.
Apresentação
• Professor Auxiliar @ DETI.UA
• Programação, Informática, redes, Segurança
• Investigador/Coordenador de Grupo @
Instituto de Telecomunicações
• Redes, IoT, Serviços e Virtualização

3.
Interfaces
Processos
Plataforma IoT
Infraestrutura Telco
Dispositivos

4.
90%
dos dispositivos
recolhem no mínimo
um dado de informação
pessoal através do
dispositivo, serviços ou
aplicação móvel
70%
dos dispositivos
comunicam sem
recurso a cifras
60%
dos dispositivos com
interface de utilizador
são vulneráveis a
ataques como XSS e
credenciais fracas
80%
dos dispositivos,
serviços e aplicações
falham na exigência da
complexidade das
senhas
70%
dos dispositivos,
serviços e aplicações
permitem identificar
utilizadores
enumerando contas
Internet of things HPE Security Research Study, Craig Smith and Daniel Miessler, HPE Fortify, June 2014

5.
Hardware SeguroImagem: Tesla Model 3

6.
Hardware Seguro: Riscos
• Negação de Serviço
• Desativar sistemas
• Firmware oficioso
• Adicionar/alterar funções
• Backdoors
• Provocar erros, aceder a informação
• Acesso/Manipulação dos dados
• Segredos indústriais, provocar erros
Imagem: Flickr, Guto Araki

7.
Hardware Seguro: Soluções
• Execução Segura de Software
• Bootloader cifrado e SO assinado
• Mecanismos de limitação de Acesso
• Armazenamento Seguro
• Cifrar dados com chave única
• Módulos seguros
• Mecanismo de atualização remota

8.
Bootloader
Firmware 1 Firmware 2
Flash & Swtich

9.
Imagem: Flickr, coreforce
Comunicações Seguras

10.
Comunicações Seguras:
Riscos
• Negação da comunicação
• Bloquear alarmes/relatórios
• Acesso aos dados transmitidos
• Obter informação
• Alteração dos dados
transmitidos
• Forjar acontecimentos
Imagem: Flickr, Alan Strakey

11.
Comunicações Seguras:
Soluções
• Usar meios de comunicação fisicamente robustos
• Resistentes a interferências
• Resistentes à inspeção
• Frequency Hopping
• Alternar a frequência de emissão (de forma
aleatória)
• Spread Spectrum
• Espalhar comunicações em várias portadoras
(frequências)
Imagem: Flickr, Anne Petersen

12.
Comunicações Seguras: Soluções
• Utilização de cifras seguras
• Comunicações cifradas e autenticadas
• Chave Partilhada (ex: TLS_PSK_AES_CCM_128)
• Dispositivos partilham chave com servidor
• Acesso à chave permite decifrar comunicações (passadas e futuras)
• Problemas:
• pelo menos mais 15-20 KB ROM, 3.9KB RAM
• atraso de dezenas/centenas de milisegundos

13.
Comunicações Seguras: Soluções
• Chaves Assimétricas (ex: TLS_ECDHE_ECDSA_AES_128_CCM_8)
• Servidor/Dispositivo possuem chaves públicas de cada um
• Acesso a chaves não compromete comunicações passadas
• Problemas:
• pelo menos mais 15-20 KB ROM, 4KB RAM
• atraso de vários segundos
• Gestão de chaves?
• Muito mais complexo
• Validação de CRL, OCSP, Stapling, RTC, NTP,

14.
Comunicações Seguras: Problemas
• Arduino (e companhia) executam MQTT/CoAP
• Grande impulsionadores de soluções de IoT
• Mas nunca de forma segura! 16Mhz, 32KB ROM, 2KB RAM
+----------------------+-----------------+
| | DTLS |
| +--------+--------+
| | ROM | RAM |
+----------------------+--------+--------+
| State Machine | 8.15 | 1.9 |
| Cryptography | 3.3 | 1.5 |
| DTLS Record Layer | 3.7 | 0.5 |
+----------------------+--------+--------+
| TOTAL | 15.15 | 3.9 |
+----------------------+--------+--------+
+----------------------------+---------------+
| Cryptographic functions | Code size |
+----------------------------+---------------+
| MD5 | 4,856 bytes |
| SHA1 | 2,432 bytes |
| HMAC | 2,928 bytes |
| RSA | 3,984 bytes |
| Big Integer Implementation | 8,328 bytes |
| AES | 7,096 bytes |
| RC4 | 1,496 bytes |
| Random Number Generator | 4,840 bytes |
+----------------------------+---------------+https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-lwig-tls-minimal-01

15.
Serviços Seguros

16.
Serviços Seguros: Riscos
• Acesso massivo a informação
• Pacientes, clientes, faturação, conversas
• Negação de serviço
• Impacto direto no negócio/imagem/faturação
• Cloud é opaca por definição
• Tudo segue para lá
• Não se sabe onde está informação, quem acede
Imagem: Flickr, Joaquin Casarini

17.
Serviços Seguros: Soluções
• Standardização: ISO 27001 e outros
• Autenticação multifactorial
• Smart cards, telemóveis, tokens
• Separação entre serviços Web e sistemas IoT
• E mais barreiras internas
• Recolher apenas informação essencial
• Atualmente favorece-se a recolha massiva
SHIP IT!
Imagem: Flickr, bizilica

18.
Segurança em IoT
• Tem de ser considerada desde o início
• irá alterar toda a interação com o dispositivo
• Implica custos bastante superiores
• Processadores mais poderosos, mais RAM, mais Flash, .
• Implica maior percentagem de falhas
• Número de dispositivos muito elevados
• 1% de falhas em 1.000.000 são 10.000 dispositivos
• Implica ser aplicada a toda a stack
• Dispositivos, comunicações, serviços (pessoas, processos,
etc..)
Imagem: Flickr, Maurits Verbiest

19.
Questões?
Imagem: Flickr, Steve Davis