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2024 | OriginalPaper | Buchkapitel

Quantum-Secure Communication for Trusted Edge Computing with IoT Devices

verfasst von : George Kornaros, Georgia Berki, Miltos Grammatikakis

Erschienen in: ICT Systems Security and Privacy Protection

Verlag: Springer Nature Switzerland

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Abstract

Internet-of-Things(IoT)-based edge computing in smart factories, smart grid, agriculture, constructions and autonomous vehicles include service-oriented gateways that connect with the cloud, perform machine-to-machine communication, often transmiting large amount data up and down the network, performing time-sensitive processing and involving intelligent local decision-making. In view of a sharp increase in cyberattacks today targeting edge computing, these gateways need to provide digital signing and key negotiation for ensuring reliable data sources, trusted applications and authentic devices and connections. In contrast to common perception, we show that post-quantum cryptography methods do not necessitate extensive modification to adopt in such environments; further, the cryptography algorithm’s hardness is preserved while fulfilling the IoT device’s resource limitations. In particular, we demonstrate an efficient method and an implementation on a 32-bit ARMCortex-M4, 64KB memory microcontroller, based on post-quantum key encapsulation mechanisms (KEMs), for secure communication and authentication in an industrial IoT environment.

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Literatur
4.
Zurück zum Zitat Barton., J., Buchanan., W., Pitropakis., N., Sayeed., S., Abramson., W.: Post quantum cryptography analysis of TLS tunneling on a constrained device. In: Proceedings of the 8th International Conference on Information Systems Security and Privacy - ICISSP, pp. 551–561. INSTICC, SciTePress (2022).https://doi.org/10.5220/0010903000003120 Barton., J., Buchanan., W., Pitropakis., N., Sayeed., S., Abramson., W.: Post quantum cryptography analysis of TLS tunneling on a constrained device. In: Proceedings of the 8th International Conference on Information Systems Security and Privacy - ICISSP, pp. 551–561. INSTICC, SciTePress (2022).https://​doi.​org/​10.​5220/​0010903000003120​
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Zurück zum Zitat Zhang, X., Xiao, Y., Zhang, Y.: Return-oriented flush-reload side channels on arm and their implications for android devices. In: Proceedings of the 2016 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security, pp. 858–870. CCS ’16 (2016). https://doi.org/10.1145/2976749.2978360 Zhang, X., Xiao, Y., Zhang, Y.: Return-oriented flush-reload side channels on arm and their implications for android devices. In: Proceedings of the 2016 ACM SIGSAC Conference on Computer and Communications Security, pp. 858–870. CCS ’16 (2016). https://​doi.​org/​10.​1145/​2976749.​2978360
Metadaten
Titel
Quantum-Secure Communication for Trusted Edge Computing with IoT Devices
verfasst von
George Kornaros
Georgia Berki
Miltos Grammatikakis
Copyright-Jahr
2024
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-031-56326-3_12

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