Security in wireless sensor networks : design and implementation

Sécurité dans les réseaux de capteurs sans fil : conception et implémentation

Wassim Drira (1, 2, 3) , Chakib Bekara (1, 2, 3) , Maryline Laurent (4, 1, 2, 3)

1 LOR - Département Logiciels et Réseaux
2 SAMOVAR - Services répartis, Architectures, MOdélisation, Validation, Administration des Réseaux
3 CNRS - Centre National de la Recherche Scientifique
4 R3S-SAMOVAR - Réseaux, Systèmes, Services, Sécurité

The wireless sensor networks applications become more diversied with the advent of miniature and ecient sensors. The ANR CAPTEURS project aims to apply wireless sensor networks to supervise the cold chain. The use of wireless communication, lack of reliable entity, the diversity of organizations producing and managing sensors, and the sake of saving sensor's energy ressources led us to design and implement a new security protocol designed essentially to authenticate exchanges between sensors. The purpose of this work is, rst, the design and implementation of a security protocol and the second is testing this solution integrated with Placide, the network management protocol. The security protocol is essentially composed of two phases : a negotiation phase of pairwise keys between sensors which has been incorporated into the initialization phase of Placide, and a permanent phase during which the packets are authenticated (data encryption is optional).

Les applications des réseaux de capteurs sans fil se diversifient avec l'apparition de capteurs miniatures et performants. Le projet ANR CAPTEURS s'intéresse aux réseaux de capteurs sans fil appliquées à la supervision de la chaîne du froid. L'utilisation de la communication sans fil, l'absence d'entité de confiance, la diversité des organismes produisant et gérant les capteurs, ainsi que le souci d'économiser les ressources énergétiques des capteurs nous a conduits à concevoir et implémenter un nouveau protocole de sécurité visant essentiellement à authentifier les échanges entre capteurs. L'objet de ce travail est, en premier lieu, la conception et l'implémentation d'un protocole de sécurité et en second lieu le test de cette solution intégrée avec Placide, le protocole de gestion du réseau. Le protocole de sécurité est composé essentiellement de deux phases : une phase de négociation des clés de paires entre les capteurs qui a été intégrée dans la phase d'initialisation du protocole Placide, et la phase de régime permanent au cours de laquelle les paquets sont authentifiés (le chiffrement des données étant optionnel).

Mots clés: Sécurité; Réseau de capteurs sans fil; WSN; Placide; Chaîne du froid; TinyOS; Authentification; Clés de paire

Domaines: Réseaux et télécommunications [cs.NI]; Cryptographie et sécurité [cs.CR]

Wassim Drira, Chakib Bekara, Maryline Laurent. Sécurité dans les réseaux de capteurs sans fil : conception et implémentation. [Rapport de recherche] Dépt. Logiciels-Réseaux (Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis); Services répartis, Architectures, MOdélisation, Validation, Administration des Réseaux (Institut Mines-Télécom-Télécom SudParis-CNRS). 2008, pp.55. ⟨hal-01373430⟩