Internet of Drones (IoD) is expected to play a central role in many civilian and military applications, that require sensitive and mission-critical information to be processed. It is therefore vital to ensure the security and privacy of IoD. However, unlike traditional networks, IoD has a broader attack surface and is highly energy-constrained, which hinder the direct adoption of standard cryptographic protocols for IoD. We propose an energy-efficient cryptographic framework (namely IoD-Crypt), which can potentially meet the requirements of battery-limited IoD. Specifically, IoD-Crypt utilizes special precomputation techniques and self-certified primitives to gain significant computation and communication efficiency over the standard public key cryptography (PKC) suites. Our integrations and optimizations are broadly applicable to key exchange, digital signature and public key encryption schemes that encompass generic applications of PKC in IoD. We prove that IoD-Crypt is secure in the random oracle model. We fully implemented IoD-Crypt on two common drone processors, namely 8-bit AVR and 32-bit ARM, and conducted an in-depth energy analysis. Our experiments (on both platforms) showed that IoD-Crypt offers up to 48x less energy consumption compared to standard techniques. We have open-sourced our implementations for wide adoption and public testing purposes.


翻译:预计Droones (IoD) 的互联网将在许多民用和军事应用中发挥中心作用,这需要处理敏感和对任务至关重要的信息,因此对确保IoD的安全和隐私至关重要。然而,与传统网络不同,IoD具有较广的攻击面,而且高度能源限制,这妨碍了直接采用用于IoD的标准加密协议。 我们提议一个节能的加密框架(即IoD-Crypt),它有可能满足限制电池的IoD的要求。 具体地说,IoD-Crypt利用特别的预配技术和自我认证的原始技术,在标准的公共密钥(PKC)套套件上获得重要的计算和通信效率。我们的整合和优化广泛适用于关键交换、数字签名和公共钥匙加密计划,其中包括PKC在IoD的通用应用。 我们证明IoD-Crypt在随机或触摸底模型中是安全的。我们完全在两种通用无人机处理器上安装了IoD-C,即8-Best AVC 和对标准能源的测试进行了较低的测试。

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