Während Smart Cities ihre Nachhaltigkeitsziele verfolgen, eröffnet das rasante Wachstum des Internet der Dinge (IoT) neue Möglichkeiten, bringt aber auch komplexe Sicherheitsherausforderungen mit sich.
Angesichts der begrenzten Ressourcen vieler IoT-Geräte bleibt der Schutz von Daten und die Aufrechterhaltung sicherer Kommunikation in vernetzten Systemen eine große Hürde.
Um diese Schwachstellen zu adressieren, haben Forschende ein neues leichtgewichtiges Authentifizierungsverfahren für IoT-Geräte vorgestellt, den LAID-Algorithmus. Erste Validierungen bescheinigen ihm großes Potenzial, nachhaltige Smart Cities abzusichern.
Der Lightweight Authentication for IoT Devices (LAID)-Algorithmus wurde mithilfe der Software Automated Validation of Internet Security Protocols and Applications (AVISPA) analysiert. Das Tool ermöglicht die Erstellung von High-Level Pseudo Specification Language (HLPSL)-Code, der anschließend in ein Zwischenformat zur Sicherheitsprüfung übersetzt wird.
In Simulationen wurde LAID gegen verschiedene Bedrohungen getestet, darunter Brute-Force-Attacken, bei denen Angreifende wiederholt Schlüssel oder Passwörter erraten.
Aufgrund der komplexen Mechanik mit mehreren geheimen Komponenten wird es deutlich schwieriger, Brute-Force-Attacken erfolgreich durchzuführen.
Simulierte Resistenz gegen gängige Angriffe
Die LAID-Methode zeigte zudem eine potenzielle Widerstandsfähigkeit gegenüber Cookie-Diebstahl, bei dem Angreifende Sitzungs-Cookies stehlen, um sich als Nutzende auszugeben.
Durch den Einsatz zufällig generierter Nonces (einmalig verwendeter Zahlen) pro Sitzung verhindert das Authentifizierungsschema, dass Unbefugte gestohlene Cookies für den Zugriff auf zukünftige Sitzungen einsetzen können.
Darüber hinaus ist der Algorithmus so aufgebaut, dass die Kommunikation sofort abgebrochen wird, sobald ein Eindringen erkannt wird, wodurch Denial-of-Service-(DoS-)Angriffe unterbunden werden.
Bei Impersonation-Attacken stellt LAID sicher, dass private Zufallswerte nicht direkt übertragen werden, was es Angreifenden erschwert, legitime Geräte zu imitieren.
Das Verfahren setzt auf pseudorandomisierte Zahlen und sitzungsspezifische Geheimschlüssel, um jede Übertragung zu schützen.
Technologie für die Smart City
Der LAID-Algorithmus soll den Aufbau nachhaltiger Smart Cities unterstützen, indem er eine sichere Kommunikation zwischen IoT-Geräten und Heimservern gewährleistet.
Dank Vorwärts- und Rückwärtssicherheit stellt die Authentifizierung sicher, dass Informationen aus einer Sitzung weder frühere noch spätere Sitzungen kompromittieren können.
Die Methode reduziert das Risiko von Schlüsseldiebstahl und Replay-Attacken, bei denen Angreifende abgefangene Daten erneut senden, um sich unbefugten Zugang zu verschaffen, deutlich.