Solución basada en Blockchain para dispositivos IoT de bajas capacidades

Abstract

En la actualidad existen millones de dispositivos de Internet de las cosas (Internet of Things, IoT) conectados a la red. Estos, al ser una tendencia innovadora, presentan una gran cantidad de problemas o dificultades por solucionar. Para el año 2020 se prevé que se conectarán a la red más de 20 mil millones de dispositivos. Hoy en día se encuentran múltiples escenarios en donde estos dispositivos toman protagonismo, partiendo de entornos educativos o de investigación hasta el ámbito de la salud y entornos comerciales. Ya que los sistemas IoT cuentan con una alta capacidad de adquisición de datos e información de distintas fuentes, tipos y características, es necesario proporcionar soluciones de seguridad que se adecuen tanto al entorno, como a las necesidades de estos. Por otra parte, la tecnología de cadena de bloques, también conocida como Blockchain, está en auge en la actualidad. Se basa en un criptosistema de clave pública y haciendo uso de funciones matemáticas como lo es el Hash, proporciona un tipo de bases de datos distribuida, en el cual se almacena toda la información necesaria para llevar el control de todo lo que ocurre en la red, y, de esta forma, ofrece una solución a varios problemas de seguridad en el almacenamiento de la información, como pueden ser la alta disponibilidad, la inmutabilidad, la independencia de una tercera parte externa a la red para tener confianza y suministra el servicio de no repudio. El objetivo de este Proyecto Fin de Grado es conseguir almacenar datos enviados por un dispositivo IoT de baja capacidad a una red Blockchain, de forma que estos sean accesibles, inmutables y altamente disponibles, además de independientes de un sistema centralizado, ya que todas estas características son proporcionadas por dicha red. Para lograr este objetivo fue necesario realizar un estudio del estado del arte de los sistemas IoT y de las posibles soluciones de seguridad, haciendo énfasis en Blockchain y en los distintos proyectos existentes en la actualidad. Una vez llevado a cabo el diseño, implementación y pruebas del proyecto, se observó que el prototipo presentado funciona favorablemente en la serie de pruebas realizadas, teniendo en cuenta tanto el hardware como software utilizados para este despliegue, cumpliendo con ello los objetivos propuestos para este proyecto. Abstract: Currently there are thousands of Internet of Things devices (IoT) connected. These being an innovative trend, present a lot of problems or difficulties to solve. By 2020, more than 20 billion devices will be connected to the network. Today there are multiple scenarios where these devices take center stage, from educational or research environments to the field of health and commercial solutions. Since IoT systems have a high capacity to acquire data and information from different sources, types and characteristics, it is necessary to provide security solutions that are appropriate both to the environment and to their requirements. On the other hand, the interest for blockchain technologies is growing. Blockchain is based on a public key cryptosystem and using mathematical functions such as Hash, provides a type of distributed database in which all the essential information is stored to take control of everything that happens in the network. Thus, it supplies a solution to several security problems in the storage of information, such as high availability, immutability, independency from an external entity (third party) to achieve confidence and non-repudiation services. The objective of this Final Degree Project is to be able to store data sent by a low capability IoT device into a Blockchain network, in such a way that they will be accessible, immutable and highly available, without depending on a centralized system, since all these features are provided by the aforementioned network. To achieve this goal, it was necessary to carry out a study of the state of the art about IoT systems and security solutions, emphasizing Blockchain and the different existing projects. Once carried out the design, implementation and testing of the project, it was observed that the prototype presented works properly in the series of tests performed, considering both the hardware and software used for this deployment and achieving the project objectives.