Solución de cifrado de bajo coste computacional en la transmisión de datos sobre un prototipo IoT (2022)
Contexto: El rápido desarrollo de la tecnología informática en la actualidad a menudo resulta en el uso indebido de esta tecnología en actos delictivos. Uno de los casos más comunes es el rastreo de datos contenidos en redes de internet de las cosas, en el que manipulan o se acceden a datos privados; dicha situación, crea la necesidad de fortalecer la seguridad informática en escenarios como los ya mencionados; para la conveniencia de los usuarios en el uso de tecnología informática, esto se puede conseguir mediante cifrado simétrico. Este cifrado, sobre los datos transmitidos por la red, se realiza mediante el método XXTEA. XXTEA es un algoritmo de encriptación simple pero poderoso basado en iteraciones de Feistel. El cifrado y el descifrado se llevan a cabo en un prototipo de IoT, hecho en una placa Arduino, que se comunica con un servidor gratuito a través de WiFi y se analizarán los resultados de consumo del algoritmo. Metodología: Se usa una placa de desarrollo Arduino MEGA-2560, en la cual se instala sensor de ultra sonido, el HC-SR04 al que también se le incorpora el ESP8266 v1, un módulo sencillo de WiFi para enviar datos cifrados con XXTEA y en claro a través de una comunicación inalámbrica del estándar 802.11(WiFi). Este prototipo se conecta a un servidor local del software Blynk, que a su vez permite ver los datos en un móvil conectado en la misma red. En el envió de mensajes del prototipo se ha analizado su consumo y se ha validado el envío de la información con Wireshark a través de la red. Resultados: El tamaño de los datos cifrados fue de 13 a 15 Bytes, al descifrar resulta de 24 Bytes a 32 Bytes. En consecuencia, al cifrar y descifrar el espacio ocupado en la memoria flash es de 22284 bytes, 8% del espacio de almacenamiento total. El uso de la SRAM de la placa de desarrollo implementando el algoritmo de cifrado es 1402 bytes 17% del total y por último, el tiempo que se tarda el algoritmo cifrando, al realizar más de 200 operaciones de cifrado, dio como resultado 1741 microsegundos y el descifrado con una muestra igual al cifrado, se tardó un promedio de 2752 microsegundos. Al realizar la captura de paquetes con Wireshark en el proceso ya mencionado, se evidenció el cifrado de los datos de forma efectiva. Conclusiones: El algoritmo de cifrado XXTEA ha demostrado que puede reforzar la seguridad en la capa de aplicación para dispositivos IoT, como se demuestra en la implementación de este prototipo