Questo lavoro analizza due attacchi Denial of Service in ambito IoT (Denial of Sleep e SYN flooding) simulandone l'esecuzione e le relative contromisure su due piattaforme distinte: Cooja/Contiki-NG per una rete di sensori wireless e Kathará (container Docker) per un server Edge con architettura TCP/IP. Nel primo scenario, un nodo attaccante tenta di esaurire le risorse energetiche e computazionali di 15 sensori attraverso tre varianti di attacco a intensità crescente. I risultati mostrano che, in assenza di un vero meccanismo di duty cycling, l'attacco altera il comportamento dei nodi (picchi di CPU e traffico) senza comprometterne la sopravvivenza energetica, un limite strutturale del simulatore più che una debolezza dell'attacco. Vengono quindi proposti e confrontati tre algoritmi difensivi basati su autenticazione leggera, rate-limit e controllo della lunghezza dei pacchetti, che riducono l'impatto residuo fino al 90%. Nel secondo scenario, un attaccante inonda un server Edge con pacchetti SYN aventi indirizzo IP falsificato, saturandone il backlog delle connessioni half-open e riducendo la disponibilità del servizio ai sensori legittimi. Due contromisure, SYN cookies e allowlist IP, si dimostrano ugualmente efficaci nel ripristinare pienamente la disponibilità, pur intervenendo a livelli diversi dello stack di rete (rispettivamente layer 4 e layer 3), con implicazioni pratiche diverse in termini di applicabilità. Il confronto tra i due scenari evidenzia come l'efficacia di un attacco DoS in ambito IoT dipenda fortemente dalle caratteristiche del sistema bersaglio e come contromisure mirate, a basso costo computazionale, possano ripristinare la disponibilità del servizio anche su dispositivi a risorse limitate.

Implementazione e Valutazione di Algoritmi di Sicurezza per Reti IoT Edge

TOMBOLATO, TOMMASO
2025/2026

Abstract

Questo lavoro analizza due attacchi Denial of Service in ambito IoT (Denial of Sleep e SYN flooding) simulandone l'esecuzione e le relative contromisure su due piattaforme distinte: Cooja/Contiki-NG per una rete di sensori wireless e Kathará (container Docker) per un server Edge con architettura TCP/IP. Nel primo scenario, un nodo attaccante tenta di esaurire le risorse energetiche e computazionali di 15 sensori attraverso tre varianti di attacco a intensità crescente. I risultati mostrano che, in assenza di un vero meccanismo di duty cycling, l'attacco altera il comportamento dei nodi (picchi di CPU e traffico) senza comprometterne la sopravvivenza energetica, un limite strutturale del simulatore più che una debolezza dell'attacco. Vengono quindi proposti e confrontati tre algoritmi difensivi basati su autenticazione leggera, rate-limit e controllo della lunghezza dei pacchetti, che riducono l'impatto residuo fino al 90%. Nel secondo scenario, un attaccante inonda un server Edge con pacchetti SYN aventi indirizzo IP falsificato, saturandone il backlog delle connessioni half-open e riducendo la disponibilità del servizio ai sensori legittimi. Due contromisure, SYN cookies e allowlist IP, si dimostrano ugualmente efficaci nel ripristinare pienamente la disponibilità, pur intervenendo a livelli diversi dello stack di rete (rispettivamente layer 4 e layer 3), con implicazioni pratiche diverse in termini di applicabilità. Il confronto tra i due scenari evidenzia come l'efficacia di un attacco DoS in ambito IoT dipenda fortemente dalle caratteristiche del sistema bersaglio e come contromisure mirate, a basso costo computazionale, possano ripristinare la disponibilità del servizio anche su dispositivi a risorse limitate.
2025
Implementation and Evaluation of Security Algorithms for Edge IoT Networks
IoT Edge
Sicurezza
Algoritmi
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Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/20.500.12608/114267