Đồ án tốt nghiệp - Thiết kế và triển khai Zero-Touch Onboarding bảo mật cho hệ thống IOT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – VIỄN THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI ZERO-TOUCH
ONBOARDING BẢO MẬT CHO HỆ THỐNG IOT
NGÀNH HỆ THỐNG NHÚNG VÀ IOT

Sinh viên:

CAO QUỲNH MAI
MSSV: 20139009
NGUYỄN BÁ QUỐC TÀI
MSSV: 20139089

Hướng dẫn:

TS. HUỲNH THẾ THIỆN

TP. HỒ CHÍ MINH - 12/2024

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT MÁY TÍNH – VIỄN THÔNG

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ VÀ TRIỂN KHAI ZERO-TOUCH
ONBOARDING BẢO MẬT CHO HỆ THỐNG IOT
NGÀNH HỆ THỐNG NHÚNG VÀ IOT

Sinh viên:

CAO QUỲNH MAI
MSSV: 20139009
NGUYỄN BÁ QUỐC TÀI
MSSV: 20139089

Hướng dẫn:

TS. HUỲNH THẾ THIỆN

TP. HỒ CHÍ MINH - 12/2024

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình nhóm đề tài hoàn thành đồ án tốt nghiệp, tôi đã nhận được rất nhiều
sự tư vấn và lời khuyên từ Thầy Huỳnh Thế Thiện. Tôi xin chân thành cảm ơn!
Nhóm thực hiện đồ án tốt nghiệp
(Ký và ghi rõ họ tên)

Cao Quỳnh Mai

Nguyễn Bá Quốc Tài

LỜI CAM ĐOAN
Nhóm thực hiện đồ án tốt nghiệp xin cam đoan rằng khóa luận tốt nghiệp
này được thực hiện dựa trên kiến thức và nỗ lực cá nhân, không sao chép nội
dung hay kết quả từ bất kỳ đồ án, bài báo khoa học, hay tài liệu nào khác. Các
tài liệu tham khảo được sử dụng trong khóa luận đều đã được trích dẫn đầy đủ
và chính xác theo quy định.

Nhóm thực hiện đồ án tốt nghiệp
(Ký và ghi rõ họ tên)

Cao Quỳnh Mai

Nguyễn Bá Quốc Tài

TÓM TẮT NỘI DUNG
Đề tài Thiết kế và triển khai Zero-Touch Onboarding bảo mật cho hệ thống IoT tập
trung vào việc xây dựng một hệ thống tự động hóa quy trình kết nối và đăng ký thiết bị
IoT vào một hệ thống mới một cách an toàn và hiệu quả. Luận văn nghiên cứu và áp dụng
các phương pháp tiên tiến trong lĩnh vực mật mã, bao gồm cơ chế mã hóa bất đối xứng
Elliptic Curve Cryptography (ECC), trao đổi khóa an toàn Elliptic Curve Diffie-Hellman
(ECDH), mô hình quản lý khóa dựa trên hạ tầng Public Key Infrastructure (PKI), và các
giao thức xác thực bảo mật.
Hệ thống được thiết kế với hai mục tiêu chính: đảm bảo tính bảo mật trong quá trình
trao đổi thông tin giữa thiết bị và hệ thống quản lý, đồng thời giảm thiểu sự can thiệp thủ
công, giúp quy trình triển khai thiết bị trở nên nhanh chóng và thuận tiện hơn. Đặc biệt,
thiết kế được sử dụng cho phép một thiết bị khi xuất xưởng có thể tự động kết nối với bất
kỳ hệ thống IoT chưa biết mà không cần cấu hình lại thủ công, giúp giảm chi phí thay
đổi phần mềm cho từng thiết bị khi xuất xưởng, cho phép cấu hìn
...

...
ptography: Protocols, Algorithms, and Source Code in C.
Wiley, 1996.
[7] A. J. Menezes, S. A. Vanstone, and P. C. V. Oorschot, Handbook of Applied Cryptography.

CRC Press, 1996.

[8] J. Daemen and V. Rijmen, The Design of Rijndael: AES – The Advanced Encryption
Standard.

Springer, 2002.

[9] National Institute of Standards and Technology (NIST), “Recommendation for
block cipher modes of operation,” National Institute of Standards and Technology
(NIST), Tech. Rep. NIST Special Publication 800-38A, 2001, accessed: 2024-1216. [Online]. Available: https://csrc.nist.gov/publications/detail/sp/800-38a/final
75

[10] D. Hankerson, A. Menezes, and S. Vanstone, Guide to Elliptic Curve Cryptography.

Springer, 2004.

[11] N. Koblitz, “Elliptic curve cryptosystems,” Mathematics of Computation, vol. 48,
no. 177, pp. 203–209, 1987.
[12] J. Black and P. Rogaway, “Cbc macs for arbitrary-length messages: Attacks and
fixes,” Advances in Cryptology, 2002.
[13] DigiCert, “Introduction to certificate-based authentication,” 2024, digiCert
Whitepaper.
[14] Microsoft. What is fido2? Accessed: 3-12-2024. [Online]. Available: https:
//www.microsoft.com/en-us/security/business/security-101/what-isfido2
[15] C. Adams and S. Farrell, “Internet x.509 public key infrastructure certificate management protocols,” IETF, Tech. Rep. RFC 2510, 1999.
[16] T. Group, “Hsm and cryptographic solutions for modern enterprises,” 2023, available at thalesgroup.com.
[17] R. S. LLC, “Public-key cryptography standards (pkcs) #1: Rsa cryptography specifications,” Tech. Rep., 2003.
[18] R. Housley and T. Polk, Planning for PKI: Best Practices Guide for Deploying
Public Key Infrastructure.

Wiley, 2002.

[19] J. Bonneau et al., “The quest to replace passwords: A framework for comparative
evaluation of web authentication schemes,” IEEE Security &amp Privacy, 2012.
[20] Yubico. Webauthn developer guide. Accessed: 21-11-2024. [Online]. Available:
https://developers.yubico.com/WebAuthn/WebAuthn_Developer_Guide/
[21] F. Alliance, “Introduction to fido2 and webauthn,” 2017, fIDO Whitepaper.
[22] D. Hardt, “The oauth 2.0 authorization framework,” IETF, Tech. Rep. RFC 6749,
2012.
[23] M. Jones, J. Bradley, and N. Sakimura, “Json web token (jwt),” IETF, Tech. Rep.
RFC 7519, 2015.
76

[24] R. T. Fielding, “Architectural styles and the design of network-based software architectures,” Doctoral Dissertation, UC Irvine, 2000.
[25] C. Walls, Spring Boot in Action.

Manning Publications, 2016.

77