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Tipo: TCC
Título: Autenticação e criptografia em dispositivos de internet das coisas (IoT) na indústria 4.0: uma abordagem de baixo custo computacional com prova de conhecimento zero e LEA
Autor(es): Loiola, Victor Gabriel Martins de Oliveira
Orientador: Tomaz, Emerson B.
Palavras-chave em português: indústria 4.0;internet das coisas;autenticação;LEA;NIZKP
Palavras-chave em inglês: industry 4.0;internet of things;authentication;LEA;NIZKP
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Data do documento: 2025
Citação: LOIOLA, Victor Gabriel Martins de Oliveira. Autenticação e criptografia em dispositivos de internet das coisas (IoT) na indústria 4.0: uma abordagem de baixo custo computacional com prova de conhecimento zero e LEA. 2025.Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Ciência da Computação) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025
Resumo: A Indústria 4.0 é definida como a integração da automação industrial com diferentes tecnologias, tais como inteligência artificial, robótica, computação em nuvem e outras. Um grande recurso utilizado na Indústria 4.0 são os dispositivos de Internet das Coisas (do inglês Internet of Things - IoT). Por meio de tais aparelhos, são transmitidos dados importantes sobre a produção. Esses dispositivos devem ser invioláveis e seus dados transmitidos não podem ser modificados por terceiros sem autorização. Uma das limitações dos dispositivos IoT é que, em geral, possuem recursos computacionais limitados. Portanto, é necessário o uso de algoritmos de autenticação e criptografia sejam eficientes e leves, adequados a este cenário de dispositivos com restrição de recursos. Sendo assim, o presente trabalho tem como objetivo implementar e avaliar um protocolo de segurança de baixo custo computacional para dispositivos IoT na Indústria 4.0, combinando autenticação baseada em Non-Interactive Zero-Knowledge Proof (NIZKP) e criptografia Lightweight Encryption Algorithm (LEA), com foco na redução do consumo de energia, de memória e do tempo de processamento. Os resultados demonstram que a implementação do NIZKP com LEA reduz significativamente o consumo de energia e otimiza o uso da memória em comparação com a versão utilizando AES, mantendo a mesma eficiência no tempo de execução. Assim, o modelo proposto se mostrou uma solução mais eficiente e viável para dispositivos IoT de recursos limitados, garantindo segurança na comunicação sem comprometer o desempenho do sistema.
Abstract: Industry 4.0 is defined as the integrates of industrial automation with different technologies, such as artificial intelligence, robotics, cloud computing, and others. A significant resource used in Industry 4.0 is Internet of Things (IoT) devices, which transmit important production data. These devices must be tamper-proof, ensuring that transmitted data cannot be modified by unauthorized third parties. One of the limitations of IoT devices is that they generally have limited computational resources. Therefore, it is necessary to use efficient and lightweight authentication and encryption algorithms suitable for this resource-constrained scenario. Thus, this work aims to implement and evaluate a low-cost security protocol for IoT devices in Industry 4.0, combining authentication based on Non-Interactive Zero-Knowledge Proof (NIZKP) and encryption using the Lightweight Encryption Algorithm (LEA), focusing on reducing energy consumption, memory usage, and processing time. The results show that the implementation of NIZKP with LEA significantly reduces energy consumption and optimizes memory usage compared to the AES-based version while maintaining the same execution efficiency. Thus, the proposed model proved to be a more efficient and viable solution for resource-constrained IoT devices, ensuring secure communication without compromising system performance.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80147
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - CRATEÚS - Monografias

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