A lightweight and secure MQTT implementation for wireless sensor nodesA lightweight and secure MQTT implementation for wireless sensor nodesΜια ελαφριά και ασφαλής υλοποίηση του MQTT για ασύρματους αισθητήρες Διπλωματική Εργασία Diploma Work 2016-06-272016enDuring the past years, with the adoption of the IPv6 protocol which has provided us with a vast amount of addresses available for use at anything we might want, together with the need to have every single of our devices and appliances connected to the Internet in order to be controlled by our mobile devices, the technological term “Internet of Things”, also abbreviated as IoT, has resurfaced. That is an indeed very trending topic today and it is estimated that by 2020, almost 50 billion “things” will be connected to the Internet. However, having all these devices connected to the Internet, which, as we already know, is not exactly what one would deem a “safe place”, harbors a great deal of dangers and vulnerabilities that could render any device accessible to a malicious user. In order to protect our “things” and our transferred data, we need to implement security mechanisms. The problem is that due to the constrained hardware and resources of these devices, not every existing security mechanism can be successfully implemented on them. In this thesis, the MQTT protocol was selected, among other IoT communication protocols, as a foundation, on top of which we will develop different lightweight security implementations for Wireless Sensors Nodes running the Contiki OS for Internet of Things. However, given the importance of security in IoT and because of the many options in relation to where and how to implement security mechanisms in MQTT, a comparison and an assessment of the performance of these options will be made in order to designate the best oneΚατά τη διάρκεια των τελευταίων ετών, o τεχνολογικός όρος «Internet of Things» έχει γίνει ευρέως γνωστός. Ο τομέας αυτός είναι πράγματι ένα πολύ διάσημο θέμα σήμερα και μάλιστα εκτιμάται ότι μέχρι το 2020, σχεδόν 50 δισεκατομμύρια «πράγματα» θα έχουν συνδεθεί στο διαδίκτυο. Ωστόσο, με όλες αυτές τις συσκευές να συνδέονται στο διαδίκτυο, το οποίο, όπως ήδη γνωρίζουμε, δεν είναι ακριβώς αυτό που θα ονόμαζε κάποιος "ασφαλές μέρος", φιλοξενεί μεγάλους κινδύνους και τρωτά σημεία που θα μπορούσαν να καταστήσουν οποιαδήποτε συσκευή προσβάσιμη σε έναν κακόβουλο χρήστη. Προκειμένου να προστατευθούν τα «πράγματα» αυτά και τα μεταφερόμενα δεδομένα, θα πρέπει να εφαρμοστούν μηχανισμοί ασφαλείας. Το πρόβλημα είναι ότι λόγω των περιορισμένων δυνατοτήτων των συσκευών αυτών, δεν είναι δυνατή η επιτυχής εφαρμογή κάθε ενός από τους υφιστάμενους μηχανισμούς ασφαλείας σε αυτές. Σε αυτή την εργασία, επιλέχθηκε το πρωτόκολλο MQTT, μεταξύ άλλων πρωτόκολλων επικοινωνίας για το IoT, ως θεμέλιο, πάνω στο οποίο θα αναπτυχθούν διαφορετικές ελαφριές και ασφαλείς υλοποιήσεις για Ασύρματους Αισθητήρες που βασίζονται στο λειτουργικό σύστημα Contiki. Ωστόσο, δεδομένης της σημασίας της ασφάλειας στο IoT και λόγω των πολλών επιλογών σε σχέση με το πού και πώς μπορούν να εφαρμοστούν οι μηχανισμοί ασφαλείας στο MQTT, μια σύγκριση και αξιολόγηση των επιδόσεων αυτών των επιλογών θα γίνει προκειμένου να καθοριστεί η καλύτερη από αυτέςA thesis submitted in partial fulfillment of the requirements for the diploma of Electronic and Computer EngineeringΔιπλωματική εργασία που εκπονήθηκε για τη μερική εκπλήρωση των απαιτήσεων απόκτησης του διπλώματος Ηλεκτρονικού Μηχανικού και Μηχανικού Υπολογιστώνhttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Πολυτεχνείο Κρήτης::Σχολή Ηλεκτρονικών Μηχανικών και Μηχανικών ΥπολογιστώνKatsikeas_Sotirios_Dip_2016.pdfChania [Greece]Library of TUC2016-06-27application/pdf2.2 MBfree Katsikeas Sotirios Κατσικεας Σωτηριος Papaefstathiou Ioannis Παπαευσταθιου Ιωαννης Deligiannakis Antonios Δεληγιαννακης Αντωνιος Dollas Apostolos Δολλας Αποστολος Πολυτεχνείο Κρήτης Technical University of Crete IoT Internet of Things MQTT Information security Secure communication