An architecture for the analysis and detection of anomalies in smart city WSNs

Abstract

In the last few years, Wireless Sensor Networks (WSN) are gaining importance as a data collection mechanism for smart city systems. The development, deployment and operation of these networks involve a wide and heterogeneous set of technologies and participants. In many cases, city councils have outsourced the implementations of their WSNs to different external providers. This has resulted in a loss of control and visibility over the security of each individual WSN and, as well, over the entire system as a whole. In this article, we first describe the security problems related to the present model of WSN implementation within smart city systems. Then, we propose a non-intrusive architecture to recover part of the lost visibility, detect attacks on the WSNs operated by third parties, increase control over the providers and, in general, improve the security of the smart city from a holistic perspective.

En los últimos años, las redes de sensores inalámbricos (WSN) están ganando importancia como un mecanismo de recopilación de datos para sistemas de ciudades inteligentes. El desarrollo, la implantación y el funcionamiento de estas redes implican un conjunto amplio y heterogéneo de tecnologías y participantes. En muchos casos, los ayuntamientos han externalizado las implementaciones de sus redes inalámbricas de sensores a diferentes proveedores externos. Esto tiene como resultado una pérdida de control y visibilidad de la seguridad de cada individuo WSN y también de todo el sistema en su conjunto. En este artículo primero se describen los problemas de seguridad relacionados con el modelo actual de la aplicación WSN dentro de los sistemas de ciudades inteligentes. A continuación, se propone una arquitectura no intrusiva para recuperar parte de la visibilidad perdida, detectar ataques a las redes inalámbricas de sensores operados por terceros, aumentar el control sobre los proveedores y, en general, mejorar la seguridad de la ciudad inteligente desde una perspectiva holística.

En els últims anys, les xarxes de sensors sense fils (WSN) estan guanyant importància com un mecanisme de recopilació de dades per a sistemes de ciutats intel·ligents. El desenvolupament, la implantació i el funcionament d'aquestes xarxes impliquen un conjunt ampli i heterogeni de tecnologies i participants. En molts casos, els ajuntaments han externalitzat les implementacions de les seves xarxes sense fils de sensors a diferents proveïdors externs. Això té com a resultat una pèrdua de control i visibilitat de la seguretat de cada individu WSN i també de tot el sistema en el seu conjunt. En aquest article primer es descriuen els problemes de seguretat relacionats amb el model actual de l'aplicació WSN dins dels sistemes de ciutats intel·ligents. A continuació, es proposa una arquitectura no intrusiva per recuperar part de la visibilitat perduda, detectar atacs a les xarxes sense fils de sensors operats per tercers, augmentar el control sobre els proveïdors i, en general, millorar la seguretat de la ciutat intel·ligent des d'una perspectiva holística.