Security in Building Automation Systems: a Study on Multi-party Key-agreement Protocols

The main objective of this thesis is to provide an evaluation of the most important multi-party key exchange algorithms, that are generalizations of the more famous two-party Diffie-Hellman key exchange, proposed in the literature. This analysis is carried out not as a simple theoretical review, but with a very precise practical target: the application of multi-party key exchange algorithms to secure Building Automation Systems (BAS). This target is reached through implementing and testing various multi-party key exchange algorithms on a realistic benchmark, that simulates the devices commonly deployed on BAS. The experimental validation has provided sig- nificant indications about which are the best solutions that should be em- ployed in this specific context.

Il principale obiettivo di questa tesi è di fornire una valutazione dei più importanti algoritmi di scambio di chiavi fra più partecipanti, cioè gener- alizzazioni del più famoso scambio di chiavi Diffie-Hellman, proposti nella letteratura. Questa analisi non è limitata a una semplice rivisitazione teor- ica, ma ha un preciso scopo pratico: l‘applicazione dei suddetti algoritmi alla messa in sicurezza dei Building Automation System (BAS). Questo obiettivo viene raggiunto attraverso l‘implementazione e la verifica di vari algoritmi di scambio di chiavi generalizzati su una realistica piattaforma di test, che simula i dispositivi normalmente utilizzati nei BAS. La valutazione speri- mentale messa in atto ha fornito indicazioni significative riguardo quale sia la miglior soluzione adottabile in questo contesto specifico.