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Security in hybrid ITS networks

dc.contributor.advisorSimão, José Manuel de Campos Lages Garcia
dc.contributor.advisorDatia, Nuno Miguel Soares
dc.contributor.authorSeverino, Ricardo Filipe Quelhas
dc.date.accessioned2024-01-24T11:10:53Z
dc.date.available2024-01-24T11:10:53Z
dc.date.issued2023
dc.descriptionDissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadorespt_PT
dc.description.abstractSistemas de Transportes Inteligentes e Cooperativos (C-ITS) visam melhorar a segurança e a sustentabilidade dos transportes. No entanto, a comunicação dos sistemas Vehicleto-Everything é inerentemente aberta, levando a vulnerabilidades que atacantes podem explorar. Isto é uma ameaça a todos os utilizadores rodoviários, pois falhas de segurança podem levar a violações de privacidade ou a fatalidades. Além disso, elevadas taxas de mortalidade estão correlacionadas com utilizadores de mobilidade suave. Logo, no desenvolvimento de sistemas C-ITS, é crucial considerar, além dos veículos conectados, os utilizadores de mobilidade suave e os veículos sem a devida tecnologia. Este estudo apresenta uma nova abordagem desenvolvida no contexto emergente das redes híbridas, combinando tecnologias ITS-G5 e celulares. Dois protocolos, MFSPV e DLAPP, foram implementados e avaliados para introduzir garantias de segurança (como privacidade e integridade) nas comunicações dentro do ambiente híbrido C-ITS desenvolvido. Assim, este trabalho integra, com segurança, estações ITS conectadas por G5 e utilizadores de mobilidade suave, através de uma aplicação móvel via redes celulares. Para tal, utilizou-se equipamentos reais, incluindo on-board e roadside units. Tempos computacionais, de latência e de ponta-a-ponta (E2E) foram usados para avaliar o desempenho do sistema. O protocolo MFSPV supera o DLAPP em eficiência computacional, mas o DLAPP atinge uma latência de rede ligeiramente menor. No entanto, ambos introduzem apenas um atraso adicional de 11% nas comunicações híbridas E2E. A comunicação híbrida impõe, em média, 28.29ms extra de tempo E2E. A proposta mostra-se promissora, visto que atinge tempos de E2E abaixo dos requisitos de latência impostos na maioria dos casos de utilização do C-ITS.pt_PT
dc.description.abstractCooperative Intelligent Transport Systems (C-ITS) continue to be developed to enhance transportation safety and sustainability. However, the communication of Vehicle-to-Everything systems is inherently open, leading to vulnerabilities that attackers can exploit.This represents a threat to all road users, as security failures can lead to privacy violations or even fatalities. Moreover, a high fatality rate is correlated with softmobility road users. So, in the development of C-ITS systems, it is crucial to broaden the perspective beyond connected vehicles to soft-mobility users and legacy vehicles. This study presents a novel approach developed in the context of emerging hybrid networks, combining ITS-G5 and cellular technologies. Two protocols, MFSPV and DLAPP, were implemented and evaluated to introduce security guarantees (such as privacy and integrity) in communications within the developed C-ITS hybrid environment. As a result, this work securely integrates G5-connected ITS stations and softmobility users through a smartphone application via cellular networks. Real equipment was utilised for this goal, including on-board and roadside units. Computational, latency and end-to-end times were used to assess the system performance.MFSPV outperforms DLAPP in computational efficiency, but DLAPP achieves a slightly lower network latency. Nevertheless, both only introduce an additional 11% delay in hybrid end-to-end communications. Hybrid communication imposes, on average, an extra 28.29ms of end-to-end time. The proposal shows promise as it reaches end-to-end times below the latency requirements imposed in most C-ITS use cases.
dc.description.versionN/Apt_PT
dc.identifier.citationSeverino, Ricardo Filipe Quelhas- Security in hybrid ITS networks. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2023. Dissertação de Mestradopt_PT
dc.identifier.tid203446860
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/10400.21/16977
dc.language.isoengpt_PT
dc.peerreviewedyespt_PT
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/pt_PT
dc.subjectC-ITSpt_PT
dc.subjectITS-G5pt_PT
dc.subjectV2Xpt_PT
dc.subjectRedes celularespt_PT
dc.subjectRedes híbridaspt_PT
dc.subjectSegurançapt_PT
dc.subjectPrivacidadept_PT
dc.subjectIntegridadept_PT
dc.subjectC-ITS
dc.subjectITS-G5
dc.subjectV2X
dc.subjectCellular network
dc.subjectHybrid network
dc.subjectSecurity
dc.subjectPrivacy
dc.titleSecurity in hybrid ITS networkspt_PT
dc.typemaster thesis
dspace.entity.typePublication
oaire.citation.conferencePlaceLisboa, Instituto Superior de Engenharia de Lisboapt_PT
rcaap.rightsopenAccesspt_PT
rcaap.typemasterThesispt_PT

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