Publicado em: 28/02/2013

Dissertação de Mestrado em Sistemas Embarcados

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
INSTITUTO DE INFORMÁTICA
PROGRAMA DE POS-GRADUAÇÃO EM COMPUTAÇÃO
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DEFESA DE DISSERTAÇÃO DE MESTRADO

Aluno: Alisson Marcelo
Orientador: Prof. Dr. Carlos Eduardo Pereira
Coorientador: Prof. Dr. João Cesar Netto

Título: Análise de desempenho da camada de segurança de aplicações DPWS
Linha de Pesquisa: Sistemas Embarcados

Data: 06/03/2013
Hora: 08h30min
Local: Sala 220 (conselhos). Prédio 43412 – Instituto de Informática

Banca Examinadora:
Prof. Dr. Lisandro Zambenedetti Granville (UFRGS)
Prof. Dr. Luciano Paschoal Gaspary (UFRGS)
Prof. Dr. Marcelo Gotz (UFRGS)

Presidente da Banca: Prof. Dr. Carlos Eduardo Pereira

Resumo:
Com a disseminação dos dispositivos embarcados por diferentes domínios de aplicação, temos uma necessidade maior de que a interação entre eles dispense a intervenção humana. Diversos protocolos e tecnologias foram criados para a atingir este objetivo. Uma destas tecnologias é o Device Profile for Web Services (DPWS), que tem tido relativa aceitação tanto em ambientes industriais quanto residenciais. A expressividade e flexibilidade do DPWS tem permitido integrar dispositivos com recursos reduzidos diretamente com os sistema de gerenciamento das organizações. Com a diversidade dos dispositivos disponíveis e o crescimento das aplicações de redes sem fio, torna-se importante que os dados possam ser protegidos para manter a sua integridade e sigilo. Em aplicações como controle de processos, aquisição de dados estratégicos, medição de consumo de energia, entre outras, os prejuízos causados por interferências indevidas justificam a aplicação de estratégias de proteção dos dados, mesmo com o custo que elas podem gerar. Neste trabalho, são estudados os impactos da união da flexibilidade e expressividade do DPWS com a criptografia e compressão, fornecendo subsídios para que seja avaliado o custo de cada combinação destas soluções para definir quais níveis de proteção e otimização são mais adequados a cada cenário em que o DPWS possa ser aplicado. Ao fim do estudo realizado, demonstra-se o custo da criptografia na proteção dos dados, avaliando-se diferentes suítes de cifragem nas quais os algoritmos RC4 e o AES se mostram como opções viáveis em ambientes embarcados apesar do custo inerente ao processo de criptografia. Outro ponto importante é a comprovação estatística de que a compressão dos dados propicia um ganho de desempenho com redução de banda ocupada capaz de compensar o custo computacional da sua aplicação. Estas análises comprovam que o uso do tráfego seguro não pode ser aplicado a todos os casos devido às suas exigências de recursos. Em certas aplicações é possível achar um ponto intermediário onde se garanta apenas a autenticidade dos dados, deixando a criptografia completa para os casos mais críticos. Por fim, a conclusão à qual se chega é que o DPWS pode ser um substituto para as opções atuais de gerenciamento, sobre as quais tem como principal vantagem a capacidade de crescer em representatividade e complexidade de acordo com os recursos computacionais disponíveis.

Palavras-Chave: Web Services, Sistemas Embarcados, DPWS, HTTPS, Segurança, Compressão