Tese

Resilient architecture to dynamically manage unmanned aerial vehicle networks under attack (2021)

• Authors:
  • Ferrão, Isadora Garcia
  • Branco, Kalinka Regina Lucas Jaquie Castelo (Orientador)
• Autor USP: FERRÃO, ISADORA GARCIA - ICMC
• Unidade: ICMC
• Sigla do Departamento: SSC
• Subjects: AERONAVES NÃO TRIPULADAS; ESTABILIDADE DE VOO; AVALIAÇÃO DE DESEMPENHO; TOMADA DE DECISÃO; SEGURANÇA VEICULAR; VULNERABILIDADE; REDES DE COMPUTADORES; SEGURANÇA DE COMPUTADORES
• Keywords: Arquitetura Resiliente; Decision making; Proteção; Resilient architecture; Safety; Security; Unmanned aerial vehicle
• Agências de fomento:
  • Financiado pla CAPES
• Language: Inglês
• Abstract: Na indústria, há uma crescente demanda por veículos aéreos não tripulados, visto que, eles estão sendo usados em larga escala em vários campos, como saúde, segurança, missões militares, agricultura, etc. Esses veículos possuem potencial para aumentar a produtividade e a economia. No entanto, o aumento da produção e utilização desses veículos exigem o aprimoramento de princípios sólidos de tomada de decisão, segurança física, computacional e tecnologias relevantes pela comunidade de computação, pois eles devem continuamente se adaptar para realizar missões onde enfrentam problemas imprevisíveis. O aumento das funcionalidades avançadas e a demanda por capacidade computacional expõe esses veículos a diferentes vulnerabilidades de segurança. Essas vulnerabilidades estão crescendo não apenas em número, mas também em sofisticação. Como no passado as preocupações com a segurança dos VANTs estavam com agressores e sequestradores, agora com o domínio da aplicação civil e inserção na rede, as circunstâncias mudaram. Neste contexto, o objetivo desta dissertação foi avançar o estado da arte através da definição e desenvolvimento de uma arquitetura resiliente para veículos aéreos não tripulados (STUART - reSilient archiTecture to dynamically manage Unmanned aeriAl vehicle networksundeR atTack) que gerencie dinamicamente a rede, mesmo quando submetida a um ataque, integrando métodos de segurança computacional e física. A arquitetura é composta por quadro partes: (1) Sistema de detecçãobaseado em anomalias, (2) Módulo de triagem, (3) Módulo de tomada de decisão e (4) (5) Módulo de Resiliência. Esta dissertação também investigou a incorporação de segurança física e computacional como um conceito unificado no desenvolvimento de UAVs. A arquitetura desenvolvida foi validada aplicando técnicas específicas em cada uma das partes que compõem a arquitetura. Três testes foram realizados: um com um drone real e dois testes por meio de simulação computacional, compostas por uma estação base e um UAV durante uma missão de transporte de vacinas da COVID-19. Os resultados permitem concluir que a STUART é efetiva na detecção de GPS spoofing e diferentemente de outras arquiteturas encontradas na literatura que focam em missões ou vulnerabilidades específicas, a STUART propõe uma estrutura organizacional de métricas que podem ser agregadas para diferentes contextos e vão desde a detecção de vulnerabilidades, filtragem de falsos-positivos, até a tomada de decisão e mitigação. A sua eficiência foi comprovada através da validação computacional utilizando dados reais de um drone.
• Imprenta:
  • Publisher place: São Carlos
  • Date published: 2021
• Data da defesa: 09.06.2021


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How to cite

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• ABNT

  FERRÃO, Isadora Garcia. Resilient architecture to dynamically manage unmanned aerial vehicle networks under attack. 2021. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2021. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-23062021-125834/. Acesso em: 21 maio 2024.

• APA

  Ferrão, I. G. (2021). Resilient architecture to dynamically manage unmanned aerial vehicle networks under attack (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-23062021-125834/

• NLM

  Ferrão IG. Resilient architecture to dynamically manage unmanned aerial vehicle networks under attack [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-23062021-125834/

• Vancouver

  Ferrão IG. Resilient architecture to dynamically manage unmanned aerial vehicle networks under attack [Internet]. 2021 ;[citado 2024 maio 21 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-23062021-125834/

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