Please use this identifier to cite or link to this item: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46423

Title: Security of remote iot system management by integrating firewall configuration into tunneled traffic
Other Titles: Безпека віддаленого керування iot-системою завдяки інтеграції налаштування фаєрволу до тунельованого трафіка
Authors: Мишко, Олексій
Матюк, Данило
Деркач, Марина
Mishko, Oleksiy
Matiuk, Danylo
Derkach, Maryna
Affiliation: Східноукраїнський національний університет імені Володимира Даля, Київ, Україна
Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, Тернопіль, Україна
Volodymyr Dahl East Ukrainian National University, Kyiv, Ukraine
Ternopil Ivan Puluj National Technical University, Ternopil, Ukraine
Bibliographic description (Ukraine): Mishko O. Security of remote iot system management by integrating firewall configuration into tunneled traffic / Oleksiy Mishko, Danylo Matiuk, Maryna Derkach // Scientific Journal of TNTU. — Tern. : TNTU, 2024. — Vol 115. — No 3. — P. 122–129.
Bibliographic description (International): Mishko O., Matiuk D., Derkach M. (2024) Security of remote iot system management by integrating firewall configuration into tunneled traffic. Scientific Journal of TNTU (Tern.), vol. 115, no 3, pp. 122-129.
Is part of: Вісник Тернопільського національного технічного університету, 3 (115), 2024
Scientific Journal of the Ternopil National Technical University, 3 (115), 2024
Journal/Collection: Вісник Тернопільського національного технічного університету
Issue: 3
Volume: 115
Issue Date: 4-Sep-2024
Submitted date: 13-Jun-2024
Date of entry: 24-Oct-2024
Publisher: ТНТУ
TNTU
Place of the edition/event: Тернопіль
Ternopil
DOI: https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2024.03.122
UDC: 004.056.53
Keywords: безпека
система IoT
фаєрвол
VPN
мережа
трафік
доступ
інтеграція
протокол
security
IoT system
firewall
VPN
network
traffic
access
integration
protocol
Number of pages: 8
Page range: 122-129
Start page: 122
End page: 129
Abstract: Розглянуто актуальне питання підвищення рівня безпеки віддаленого керування IоT-системи. Для того, щоб забезпечити індивідуальний і безпечний доступ до системи віддалено, інтегровано налаштування фаєрволу до VPN-тунелю. Фаєрвол контролює мережевий трафік і фільтрує пакети даних, забороняючи або дозволяючи специфічний мережевий трафік на основі заданих правил і політик безпеки, тим самим гарантуючи захист компʼютерної мережі від несанкціонованого доступу, а також те, що лише авторизовані користувачі мають можливість керувати системою домашньої автоматизації дистанційно. Для побудови VPN-тунелю використано протокол WireGuard, що налаштовано безпосередньо на маршрутизаторі. Це дозволило перенаправляти трафік через домашню локальну мережу. В IoT-системі використовується маршрутизатор MikroTik Hap AC Lite, що працює на операційній системі RouterOS v7.7, яка забезпечує надійну мережеву інфраструктуру. Такий механізм безпеки реалізовано й протестовано на розробленій системі розумного освітлення, яка дозволяє ефективно керувати яскравістю освітлення в реальному часі. Для програмування й інтеграції мікроконтролера з системою домашньої автоматизації використано платформу ESPHome. Система домашньої автоматизації, що базується на основі мікроконтролера ESP32 ESP8266, драйвері двигуна L298N і світлодіодній стрічці, інтегрована з платформою Home Assistant. Home Assistant встановлена та доступна за IP-адресою одноплатного компʼютера Nvidia Jetson Nano, що являє собою веб-сервер з операційною системою Ubuntu, і портом 8123, запущена як Docker-контейнер для віртуалізації Linux-середовищ. Усе це дає можливість гнучкого розгортання, масштабованості та узгодженості операцій задля керування різними IoT-пристроями в одному централізованому середовищі
The issue of increasing the security level of the IoT system is considered in this paper. To provide individual and secure access to the system remotely, firewall data packet filtering rules were integrated into the VPN connection using the WireGuard protocol. Such security mechanism was implemented and tested on the developed smart lighting system, which enables effective control of lighting brightness in real time. The IoT system is based on ESP32 microcontroller and is integrated with Home Assistant platform. Using web server and Docker technology, the system is efficient and flexible to manage various IoT devices in one centralized environment, and MikroTik Hap AC Lite router with RouterOS v7.7 operating system provides reliable network infrastructure
URI: http://elartu.tntu.edu.ua/handle/lib/46423
ISSN: 2522-4433
Copyright owner: © Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя, 2024
URL for reference material: https://doi.org/10.1109/IDAACS-SWS.2018.8525787
https://doi.org/10.1109/IDAACS.2019.8924401
https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.131
https://doi.org/10.1109/WF-IoT.2019.8767188
https://doi.org/10.1109/ISSC52156.2021.9467837
https://doi.org/10.31548/energiya1(65).2023.165
https://doi.org/10.23939/ictee2024.01.020
https://doi.org/10.1109/ICISE51755.2020.00121
https://doi.org/10.17485/IJST/v16i33.1262
https://doi.org/10.1109/TNSM.2022.3233673
https://doi.org/10.14722/ndss.2017.23160
References (International): 1. Skarga-Bandurova I., Derkach M. (2019). Iot For Public Transport Information Service Delivering. Internet of Things for Industry and Human Applications. Volume 3. Assessment and Implementation. Intelligent Transportation Systems and IoT. Section 41. Ministry of Education and Science of Ukraine, National Aerospace University KhAI, pp. 373-401.
2. Skarga-Bandurova I., Derkach M., Kotsiuba I. The information service for delivering arrival public transport prediction. In 2018 IEEE 4th International Symposium on Wireless Systems within the International Conferences on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems (IDAACS-SWS), 2018, pp. 191–195. https://doi.org/10.1109/IDAACS-SWS.2018.8525787
3. Palamar A., Karpinski M., Palamar M., Osukhivska H., Mytnyk M. Remote Air Pollution Monitoring System Based on Internet of Things. In 2nd International Workshop on Information Technologies: Theoretical and Applied Problems (ITTAP), 2022, pp. 194–204.
4. Lundin A. C., Özkil A. G., Schuldt-Jensen J. Smart cities: A case study in waste monitoring and management. In 50th Hawaii International Conference on System Sciences (HICSS), 2017, pp. 1392–1401.
5. Derkach M., Lysak V., Skarga-Bandurova I., Kotsiuba I. Parking Guide Service for Large Urban Areas. In 2019 10th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS), 2019, vol. 1, pp. 567–571. https://doi.org/10.1109/IDAACS.2019.8924401
6. Starchenko V. (2021) Traffic optimization in wifi networks for the internet of things. Scientific Journal of TNTU, vol. 104, no. 4, pp. 131–142. https://doi.org/10.33108/visnyk_tntu2021.04.131
7. Fox J., Donnellan A., Doumen L. The deployment of an IoT network infrastructure, as a localised regional service. IEEE 5th World Forum on Internet of Things (WF-IoT), 2019, pp. 319–324. https://doi.org/10.1109/WF-IoT.2019.8767188
8. Waters D., Donnellan A., Fox J. An adaptable internet of things network infrastructure implemented for a smart building system. In 2021 32nd Irish Signals and Systems Conference (ISSC), 2021, pp. 1–7. https://doi.org/10.1109/ISSC52156.2021.9467837
9. Kolodiichuk L. (2023) Using the Home Assistant Digital Platform to Control the Electrical Installation. Energy & Automation, no. 1. https://doi.org/10.31548/energiya1(65).2023.165
10. Beshley M., Shkoropad Y., Beshley H. (2024) Development of a cyber-physical system for automation and control of the Internet of things using the Home Assistant platform. Information and communication technologies, electronic engineering, vol. 4, no. 1, pp. 20–30. https://doi.org/10.23939/ictee2024.01.020
11. Xu Z., Ni J. Research on network security of VPN technology. In 2020 International Conference on Information Science and Education (ICISE-IE), 2020, pp. 539–542. https://doi.org/10.1109/ICISE51755.2020.00121
12. Farooq M., Khan R., Khan M. H. (2023) Stout Implementation of Firewall and Network Segmentation for Securing IoT Devices. Indian Journal of Science and Technology, 16 (33), pp. 2609–2621. https://doi.org/10.17485/IJST/v16i33.1262
13. Carcelén J. S. P., Parra M. G. O. (2024) Comparison of efficiency, security and stability between RouterOS from MikroTik and Cisco IOS, in network engineering environments. Revista Científica Interdisciplinaria Investigación y Saberes, 14 (2), pp. 42–62.
14. Vergütz A., Santos B. V. d., Kantarci B., Nogueira M. (2023) Data Instrumentation From IoT Network Traffic as Support for Security Management. In IEEE Transactions on Network and Service Management, vol. 20, no. 2, pp. 1392–1404. https://doi.org/10.1109/TNSM.2022.3233673
15. Donenfeld J. A. WireGuard: Next Generation Kernel Network Tunnel. Network and Distributed System Security Symposium, 2017. https://doi.org/10.14722/ndss.2017.23160
Content type: Article
Appears in Collections:Вісник ТНТУ, 2024, № 3 (115)



Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.