Publication

Safeguarding the IoT From Malware Epidemics: A Percolation Theory Approach

Ainur Zhaikhan
2021
Article
Résumé

The upcoming Internet of Things (IoT) is foreseen to encompass massive numbers of connected devices, smart objects, and cyber-physical systems. Due to the large scale and massive deployment of devices, it is deemed infeasible to safeguard 100% of the devices with state-of-the-art security countermeasures. Hence, large-scale IoT has inevitable loopholes for network intrusion and malware infiltration. Even worse, exploiting the high density of devices and direct wireless connectivity, malware infection can stealthily propagate through susceptible (i.e., unsecured) devices and form an epidemic outbreak without being noticed to security administration. A malware outbreak enables adversaries to compromise a large population of devices, which can be exploited to launch versatile cyber and physical malicious attacks. In this context, we utilize spatial firewalls, to safeguard the IoT from malware outbreak. In particular, spatial firewalls are computationally capable devices equipped with state-of-the-art security and anti-malware programs that are spatially deployed across the network to filter the wireless traffic in order to detect and thwart malware propagation. Using tools from percolation theory, we prove that there exists a critical density of spatial firewalls beyond which malware outbreak is impossible. This, in turn, safeguards the IoT from malware epidemics regardless of the infection/treatment rates. To this end, a tractable upper bound for the critical density of spatial firewalls is obtained. Furthermore, we characterize the relative communications ranges of the spatial firewalls and IoT devices to ensure secure network connectivity. The percentage of devices secured by the firewalls is also characterized.

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Concepts associés (40)
Logiciel malveillant
vignette|upright=1.5|Différents types de logiciels malveillants. Un logiciel malveillant ou maliciel, aussi dénommé logiciel nuisible ou programme malveillant ou pourriciel (de l'anglais malware ), est un programme développé dans le but de nuire à un système informatique, sans le consentement de l'utilisateur dont l'ordinateur est infecté. Il existe plusieurs méthodes utilisées par les pirates pour infecter un ordinateur, comme le phising (hameçonnage par e-mail) ou le téléchargement automatique d'un fichier par exemple.
Logiciel antivirus
Les antivirus sont des logiciels conçus pour identifier, neutraliser et éliminer des logiciels malveillants (dont les virus informatiques ne sont qu'une catégorie). Ces derniers peuvent se baser sur l'exploitation de failles de sécurité, mais il peut également s'agir de logiciels modifiant ou supprimant des fichiers, que ce soit des documents de l'utilisateur stockés sur l'ordinateur infecté, ou des fichiers nécessaires au bon fonctionnement de l'ordinateur (le plus souvent ceux du système d'exploitation).
Cyberattaque
Une cyberattaque est un acte offensif envers un dispositif informatique à travers un réseau cybernétique. Une cyberattaque peut émaner de personnes isolées ou d'un groupe de pirates informatiques, éventuellement étatique. Une cyberattaque est presque systématiquement malveillante, mais peut s'inscrire dans une approche éthique, lorsqu'elle a pour seul but de mettre en évidence une faille de sécurité. Il existe de très nombreuses définitions selon les pays, les ONG, les organisations internationales Pour A.
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