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Um sistema Remote Keyless Entry and Start (RKES) automotivo seguro implementado sobre Bluetooth Low Energy

Com a evolução tecnológica, os veículos tiveram suas capacidades de processamento e comunicação incrementadas com a finalidade de executar ou controlar novas funções no carro. Sistemas de acesso ao veículo, tais como: Remote Keyless Entry (RKE), immobilizer e Passive Keyless Entry and Start (PKES) s...

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Main Author: LIMA, Rafael Nunes de
Other Authors: SILVA FILHO, Abel Guilhermino da
Format: masterThesis
Language: por
Published: Universidade Federal de Pernambuco 2020
Subjects:
Engenharia da computação
Vulnerabilidade
Segurança
Online Access: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38115
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spelling ir-123456789-381152020-09-29T05:14:23Z Um sistema Remote Keyless Entry and Start (RKES) automotivo seguro implementado sobre Bluetooth Low Energy LIMA, Rafael Nunes de SILVA FILHO, Abel Guilhermino da http://lattes.cnpq.br/6707934342050790 http://lattes.cnpq.br/8983932189780223 Engenharia da computação Vulnerabilidade Segurança Com a evolução tecnológica, os veículos tiveram suas capacidades de processamento e comunicação incrementadas com a finalidade de executar ou controlar novas funções no carro. Sistemas de acesso ao veículo, tais como: Remote Keyless Entry (RKE), immobilizer e Passive Keyless Entry and Start (PKES) são exemplos de sistemas que foram criados com o objetivo de aumentar tanto a segurança quanto o conforto dos usuários de automóveis. O RKE é um sistema de acesso remoto veicular presente na maioria dos automóveis, lançado em 1983, que tem uma previsão de crescimento global de 5,92% durante o período de 2017 à 2021. Mesmo com esta previsão de crescimento, o RKE apresenta problemas relacionado a segurança da comunicação e identificação entre a antena automotiva e o controle. Diante deste problema, a comunidade científica vem investigando sistemas RKEs comerciais, expondo suas vulnerabilidades e propondo melhorias. Baseado nisto, a proposta desta pesquisa é desenvolver um sistema de acesso remoto veicular seguro utilizando Bluetooth Low Energy (BLE) que possa ser utilizado em smartphones e smartwatches. Para garantir a segurança na comunicação entre a chave BLE e o protótipo de ECU automotivo, o trabalho propõe um método de autenticação utilizado na comunicação sem fio entre dispositivos que compõem o sistema. Um protótipo de Electronic Control Unit (ECU) veicular foi construído com o objetivo de executar comando reais no carro. A fim de comparar o método proposto de autenticação com outros sistemas, em relação as métricas de consumo de energia e tempo de resposta, quatro métodos de autenticação comerciais utilizados em dispositivos reais foram implementados. Uma análise quantitativa em relação vulnerabilidade aos principais ataques encontrados na literatura foi feita comparando todos os métodos implementados. Ao final, o método proposto apresentou consumo de energia e tempo de resposta superior as técnicas de autenticação unilaterais e tempo de resposta e consumo de energia estatisticamente iguais a técnicas bilaterais. Em relação aos ataques listados neste trabalho, a técnica proposta apresentou a menor quantidade de vulnerabilidades que as outras técnicas comerciais implementadas. CNPq Due to technological evolution, vehicles had their communication and processing capabilities improved, aiming to execute or control new car functionalities. Vehicle Access Systems, such as Remote Keyless Entry (RKE), Immobilizer, and Passive Keyless Entry and Start (PKES), are examples of systems created with the goal of increase not only security but also user comfort. RKE is a remote access vehicular system present in most of the automobiles. Released in 1983, it has a global growth prediction of 5.92% from 2017 to 2021. Despite this optimistic growth prediction, RKE has shown security related issues regarding identification in the communication between the car antenna and the remote control. Concerning this problem, the scientific community has investigated several commercial RKE systems, exposing their weaknesses and proposing improvements. In this context, this research aims to develop a safer remote access vehicular system using Bluetooth Low Energy (BLE), allowing its use in smartphones and smartwatches. To ensure the communication security between the BLE key and the automotive Electronic Control Unit (ECU) prototype, this work proposes an authentication method for wireless communications in the system. The author built a vehicular ECU for executing real commands in the car. In order to compare the proposed authentication method with other systems, concerning metrics of power consumption and response time, four different commercial authentication methods, used in real devices, were implemented. The author made a quantitative analysis regarding vulnerability to the main attack techniques described in the literature with all implemented methods. Statistically, the proposed method has shown lesser power consumption and better response time than unilateral methods and equal to bilateral ones. The technique proposed here has shown lesser vulnerabilities to the attacks listed in this work than the other methods implemented. 2020-09-28T18:08:26Z 2020-09-28T18:08:26Z 2019-08-27 masterThesis LIMA, Rafael Nunes de. Um sistema Remote Keyless Entry and Start (RKES) automotivo seguro implementado sobre Bluetooth Low Energy. 2019. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019. https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38115 por openAccess http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal de Pernambuco UFPE Brasil Programa de Pos Graduacao em Ciencia da Computacao
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