Seguridad en el envío de mensajes mediante protocolo MQTT en IoT

Abstract

Internet de las Cosas (IoT) es la interconexión, a través de la red de Internet, de distintos dispositivos que recopilan e intercambian datos de manera automática usando, cada uno, un identificador único. Un componente importante en el sistema de comunicación es el protocolo de comunicación. En IoT se usa generalmente protocolos del estilo publicación / suscripción en donde los proveedores de información no tienen enlace directo con los consumidores de dicha información sino a través de intermediarios, siendo uno de ellos el protocolo MQTT (Transporte de Telemetría de la cola de mensajes) que está construido sobre la pila TCP / IP. Dadas las características de éste protocolo, es posible usarlo tanto en dispositivos industriales como en robots colaborativos, constituyendo el uso de estas dos tecnologías juntas como parte de Internet of Robotic Things (IoRT). De ésta manera IoT permite aumentar la eficiencia y efectividad de diferentes proceso en los que participa desde aquellas de la vida diaria hasta aquellas de alta complejidad y requerimientos de seguridad y en la conjunción con la robótica tiende a desempeñar un papel importante al permitir que los operadores de robots ejerzan un mayor control sobre sus equipos, ya que permitirá la manipulación a distancia utilizando solamente una aplicación, incluso en un entorno cambiante y dinámico ideal para la operación de robots colaborativos. La rápida evolución de los servicios de IoT plantea también otros problemas como lo es la seguridad, ya que el protocolo MQTT se evidencia como muy vulnerable a posibles ataques representando, de esa manera, un peligro para la integridad de los datos y constituyendo un riesgo para los usuarios. Por lo tanto se hace necesario adoptar enfoques de seguridad que sean garantía de un conjunto de criterios para evitar posibles ataques cibernéticos. Para tal fin, éste trabajo plantea aplicar una capa de seguridad en el contenido de los mensajes que se envían a fin de neutralizar los diferentes medios de intercepción utilizados por los atacantes. Para ello se implementa el protocolo MQTT usando como intermediario un servicio bróker IoT, una aplicación de conexión, una interfaz gráfica y se utiliza mecanismo de cifrado simétrico para la generación de llaves tanto en el cliente emisor como en los dispositivos conectados. El beneficio que aporta este enfoque es la transmisión de mensajes de forma segura y a bajo costo. Hay mucho aún por investigar y desarrollar, en este aspecto, ya que así cómo evoluciona la tecnología, también surgen nuevas formas de producir ataques a datos y dispositivos.