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Type: Dissertação
Title: Aplicação de acumulador criptográfico RSA na autenticação de semáforos inteligentes: uma solução para comunicação segura de sistemas de transporte inteligente
Authors: Nascimento, Maria Edineuda Teixeira Pinto
Advisor: Tomaz, Antonio Emerson Barros
Keywords in Brazilian Portuguese : Acumulador Criptográfico RSA;Autenticação;Segurança da Informação;Sistemas de Transporte Inteligentes;Semáforos Inteligentes
Keywords in English : RSA Cryptographic Accumulator;Authentication;Information Security;Intelligent Transportation Systems;Intelligent Traffic Lights
Knowledge Areas - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
Issue Date: 2025
Citation: NASCIMENTO, Maria Edineuda Teixeira Pinto. Aplicação de acumulador criptográfico RSA na autenticação de semáforos inteligentes: uma solução para comunicação segura de sistemas de transporte inteligente. 2025. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica e da Computação), Universidade Federal do Ceará, Campus de Sobral, 2025.
Abstract in Brazilian Portuguese: Este estudo propõe o desenvolvimento e a validação de um mecanismo de autenticação utilizando Acumuladores Criptográficos RSA, com a finalidade de gerar provas concisas de pertencimento e otimizar a comunicação entre semáforos inteligentes (LCs) e centros de controle de tráfego (TMCs) em sistemas de transporte inteligentes (ITS). A proposta surgiu da análise das limitações ou inexistência de métodos de autenticação eficazes frente a ameaças que colocam em risco a segurança cibernética das interações LC/TMC. Paralelamente, buscou-se conceber uma abordagem que preservasse a simplicidade e a eficiência computacional na operação dos semáforos, minimizando falhas decorrentes de sistemas excessivamente complexos. O método foi testado em ambiente urbano, sem linha visada (NLOS), com foco na avaliação de desempenho da autenticação criptográfica proposta neste trabalho. Como principal contribuição, a pesquisa visa impulsionar a aplicação dos Acumuladores Criptográficos RSA no contexto dos ITS, oferecendo uma alternativa leve e segura de autenticação de semáforos inteligentes, capaz de impedir ações maliciosas que comprometam a segurança viária e o fluxo do trânsito urbano. Os resultados experimentais demonstram que a implementação de um Acumulador RSA como mecanismo de autenticação de semáforos inteligentes atende aos requisitos de segurança (autenticidade, integridade e escalabilidade), sendo compatível a comunicações realizadas em LoRa, de forma a evidenciar que essa abordagem é viável e segura para operações em dispositivos com limitação computacional presentes na arquitetura de tráfego viário.
Abstract: This study proposes the development and validation of an authentication mechanism using RSA Cryptographic Accumulators, with the aim of generating concise proofs of ownership and optimizing communication between intelligent traffic lights (LSs) and traffic control centers (TCCs) in intelligent transportation systems (ITS). The proposal arose from the analysis of the limitations or lack of effective authentication methods in the face of threats that jeopardize the cybersecurity of LS/TCC interactions. In parallel, an approach was sought that preserved the simplicity and computational efficiency in the operation of traffic lights, minimizing failures resulting from excessively complex systems. The method was tested in an urban environment, with Non-Line-of-Sight (NLOS), focusing on the performance evaluation of the cryptographic authentication proposed in this work, seeking to provide resistance to attacks such as injection of falsified data and message replay. As a main contribution, this research aims to promote the application of RSA Cryptographic Accumulators in the context of ITS (Information and Communication Technologies), offering a lightweight and secure alternative for intelligent traffic light authentication, capable of preventing malicious actions that compromise road safety and urban traffic flow. Experimental results demonstrate that the implementation of an RSA Accumulator as an authentication mechanism for intelligent traffic lights meets security requirements (authenticity, integrity, and scalability), being compatible with LoRa communications, thus showing that this approach is viable and secure for operations on devices with computational limitations present in road traffic architecture.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/83970
Author's ORCID: https://www.orcid.org/0009000682969887
Author's Lattes: http://lattes.cnpq.br/9805240666986427
Advisor's ORCID: https://www.orcid.org/0000000285133659
Advisor's Lattes: https://lattes.cnpq.br/5004854591039762
Access Rights: Acesso Aberto
Appears in Collections:PPGEEC - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC

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