Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Tese de Doutorado Nº 635
Aluno: Anderson Apolônio Lira Queiroz
Orientador: Kelvin Lopes Dias
Título: SIMA-IoV – Arquitetura baseada em Contexto para Seleção Inteligente
do Método de Autenticação na Internet de Veículos 5G
Data: 16/08/2024
Hora/Local: 8:30 – Defesa de Tese via Conferência Web (Interessados – entrar em contato com o aluno)
Banca Examinadora:
Prof. Carlos Andre Guimarães Ferraz(UFPE / CIN )
Prof. Fernando Ferreira de Carvalho(UPE / DSI)
Prof. Antônio Correia de Sá Barreto Neto(IFPE / DTI)
Prof. Ozonias de Oliveira Brito Júnior(UFPI / DC)
Prof. Andrilene Ferreira Maciel (UFRPE / DINFO – Participou da Qualificação)
RESUMO:
O mercado de veículos conectados cresceu substancialmente nos últimos anos, fortalecendo a Internet dos Veículos (IoV). Esse ecossistema viabiliza tanto a conectividade entre veículos quanto com a infraestrutura dos sistemas de transporte inteligentes (ITS) e dispositivos de pedestres, além de proporcionar acesso a serviços da Internet e recursos de nuvens computacionais. Contudo, a adoção mais ampla da IoV com todo o seu potencial inovador para as cidades inteligentes depende fortemente de estratégias eficazes de segurança e privacidade. O processo de autenticação é um dos pilares fundamentais nesse contexto. Por um lado, a autenticação deve garantir que apenas veículos autorizados obtenham conectividade, armazenamento e processamento na IoV. Por outro, o processo de autenticação não deve degradar a qualidade de serviço (QoS) das aplicações de streaming de vídeo dos dispositivos dos passageiros conectados ao veículo ou das atualizações remotas de software automotivas (OTA). Esta tese, primeiramente, avalia estratégias para a autenticação de veículos em redes móveis de quinta geração (5G-V2X). São analisadas abordagens centralizadas baseadas em autoridade de confiança (TA) e soluções distribuídas com suporte de cadeias de blocos (blockchain). A abordagem baseada em blockchain emprega os algoritmos de consenso PoW (Proof of Work) e PoS (Proof of Stake). Uma arquitetura em camadas para IoV, com suporte à segurança, é proposta com a incorporação dos dois métodos de autenticação em ambiente de computação de borda (edge) e nevoeiro (fog). Por fim, a tese propõe um arcabouço inteligente para a tomada de decisão ciente de contexto utilizando otimização bayesiana para a seleção do método de autenticação. Os mecanismos, componentes e arquitetura desenvolvidos nesta tese foram implementados e avaliados usando o simulador de eventos discretos OMNeT++, o simulador de redes para ambientes veiculares VeinS e o simulador de tráfego intermodal SUMO. Os dados de tráfego para a região simulada foram obtidos a partir de sensores da CTTU, localizados na Avenida Agamenon Magalhães, em Recife-PE, Brasil. Esses dados permitiram capturar a variabilidade e complexidade do ambiente real, facilitando a modelagem das simulações e a avaliação das diferentes soluções. Os resultados mostraram que o processo de tomada de decisão para a seleção do método de autenticação SIMA-IoV, consegue se adaptar aos diferentes cenários de mobilidade e carga na rede. Com o emprego da computação de borda, distribuída entre as estações rádio base 5G para o processo de mineração da blockchain, a proposta obteve resultados da ordem de milissegundos para a métrica de atraso de autenticação, o que garante a qualidade e continuidade dos serviços para as aplicações no contexto V2X em ambiente de alta mobilidade.
Palavras-chave: Internet de Veículos, Autenticação, Autoridade de Confiança, Cadeia de Blocos, Computação de Borda, tecnologia 5G, Otimização
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