|
Abstract:
|
A proliferação de dispositivos Internet das Coisas (IoT) demanda mecanismos robustos
de segurança que operem sob restrições severas de recursos computacionais, memória
e energia. Este trabalho tem como objetivo avaliar comparativamente o desempenho
e a eficiência energética de algoritmos de assinatura digital em dispositivos IoT,
utilizando como plataforma de teste o microcontrolador ESP32-C6 baseado em uma
arquitetura de conjunto de instruções de processador de código aberto, a RISC-V
RV32IMAC de 32 bits. Para alcançar este objetivo, foram implementadas e analisadas
28 configurações distintas combinando três algoritmos criptográficos (RSA, ECDSA e
EdDSA), três bibliotecas de software (MbedTLS, WolfSSL e MicroECC), múltiplas
curvas elípticas e duas funções de hash (SHA-256 e SHA-512). A metodologia
experimental envolveu a medição sistemática de quatro métricas principais: consumo
energético, tempo de execução, “pegada” de memória (RAM e Flash) e perfil de corrente
elétrica durante as operações de geração de chaves, geração de assinatura e verificação de
assinatura digital. Para garantir a precisão das medições, foi desenvolvido um testbed
dedicado, utilizando o sensor INA226 da Texas Instruments para monitoramento
de corrente, com calibração prévia e isolamento entre o dispositivo sob teste e o
sistema de medição. O estudo visa fornecer dados empíricos que permitam aos
desenvolvedores de sistemas IoT tomar decisões informadas sobre a seleção de algoritmos
e bibliotecas criptográficas, considerando os compromissos entre segurança, desempenho
computacional, consumo de recursos e eficiência energética. Como contribuição,
este trabalho preenche lacunas identificadas na literatura quanto a caracterização de
desempenho criptográfico no ESP32-C6, a comparação entre diferentes implementações
de bibliotecas para o mesmo algoritmo, e a avaliação de algoritmos modernos como
EdDSA em plataformas embarcadas de baixo custo. |
