Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80086
Tipo: | TCC |
Título: | Uma avaliação comparativa entre mecanismos de autenticação para dispositivos Internet of Things (IoT) com baixo poder computacional na Indústria 4.0 |
Autor(es): | Silva, Joel de Sousa |
Orientador: | Tomaz, Antonio Emerson Barros |
Coorientador: | Araújo, Allysson Allex |
Palavras-chave em português: | autenticidade;segurança da informação;dispositivos IoT;indústria 4.0;mecanismos de autenticação |
Palavras-chave em inglês: | authenticity;information security;IoT devices;industry 4.0;authentication mechanisms |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE INFORMACAO |
Data do documento: | 2025 |
Citação: | SILVA, Joel de Sousa. Uma avaliação comparativa entre mecanismos de autenticação para dispositivos Internet of Things (IoT) com baixo poder computacional na Indústria 4.0. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Curso de Graduação em Sistemas de Informação) - Campus de Crateús, Universidade Federal do Ceará, Crateús, 2025. |
Resumo: | A autenticidade é um aspecto essencial da segurança da informação, abordada em vários Sistemas de Informação (SI), incluindo dispositivos da Internet das Coisas (IoT) na Indústria 4.0. A implementação eficiente de métodos de segurança, como a autenticação, é um desafio considerável no contexto da IoT, devido à alta demanda computacional das operações. Isso é particularmente verdadeiro para dispositivos IoT com limitações de energia, memória e capacidade de processamento, frequentemente utilizados no ambiente da Indústria 4.0. Neste contexto, este estudo investiga qual mecanismo de autenticação criptográfica — RSA, AES, HMAC ou NIZKP — apresenta melhor desempenho em tempo de processamento, uso de memória e consumo de energia em dispositivos IoT com limitações de recursos computacionais. Para alcançar o objetivo proposto, inicialmente apresenta-se um desenho metodológico que visa realizar uma análise comparativa abrangente dos mecanismos de autenticação selecionados, investigando a questão de pesquisa — O mecanismo de autenticação NIZKP exige menos recursos computacionais do que métodos convencionais, como RSA, AES e HMAC, quando implementado em dispositivos IoT com restrições de recursos? — no contexto da segurança da informação na Indústria 4.0. Embora inicialmente se esperasse que o NIZKP exigisse menos recursos computacionais, os resultados demonstraram que o AES teve o melhor desempenho geral. No envio de pacotes, foi aproximadamente 28,5% mais rápido que o HMAC. Além disso, utilizou 50% menos memória Flash que o NIZKP e consumiu cinco vezes menos energia que o HMAC no processamento criptográfico, tornando-se a opção mais viável para dispositivos IoT com severas limitações de recursos. Este estudo busca contribuir para uma compreensão mais aprofundada do desempenho de esquemas de autenticação populares em dispositivos IoT com recursos limitados na era da Indústria 4.0. Os resultados desta pesquisa podem direcionar decisões estratégicas de indústrias que estão adotando ou planejam adotar dispositivos IoT, auxiliando na seleção de esquemas de autenticação que se ajustem às suas necessidades específicas. |
Abstract: | Authenticity is a fundamental aspect of information security, addressed in various Information Systems (IS), including Internet of Things (IoT) devices within Industry 4.0. The efficient implementation of security methods, such as authentication, poses a significant challenge in the IoT context due to the high computational demand of operations. This is particularly critical for IoT devices with energy, memory, and processing limitations, which are frequently employed in Industry 4.0 environments. In this context, this study investigates which cryptographic authentication mechanism—RSA, AES, HMAC, or NIZKP—performs best in terms of processing time, memory usage, and energy consumption in resource-constrained IoT devices. To achieve this objective, a methodological framework is presented to conduct a comprehensive comparative analysis of the selected authentication mechanisms, exploring the research question: Does the NIZKP authentication mechanism require fewer computational resources than conventional methods such as RSA, AES, and HMAC when implemented in resource-constrained IoT devices? in the context of information security in Industry 4.0. Although NIZKP was initially expected to require fewer computational resources, the results demonstrated that AES exhibited the best overall performance. In packet transmission, AES was approximately 28.5% faster than HMAC. Furthermore, it used 50% less Flash memory than NIZKP and consumed five times less energy than HMAC during cryptographic processing, making it the most viable option for IoT devices with severe resource constraints. This study aims to contribute to a deeper understanding of the performance of popular authentication schemes in resource-limited IoT devices within Industry 4.0. The findings of this research may guide strategic decisions for industries adopting or planning to adopt IoT devices, assisting in the selection of authentication schemes that best fit their specific needs. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80086 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | SISTEMAS DE INFORMAÇÃO - CRATEÚS - Monografias |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
2025_tcc_jssilva.pdf | 1,81 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.