Original title: Senzorová síť se zabezpečením datových přenosů
Translated title: Sensor Network with Secured Data Transfers
Authors: Nosko, Matúš ; Španěl, Michal (referee) ; Zemčík, Pavel (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2026
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta informačních technologií
Abstract: [slo] [eng]
Priemyselné komunikačné protokoly, ako napríklad Modbus RTU, štandardne nedisponujú šifrovaním ani autentifikáciou, čo ich robí zraniteľnými voči moderným kybernetickým hrozbám. Cieľom tejto práce bol návrh a implementácia zabezpečenej architektúry využívajúcej obojstrannú autentifikáciu a šifrovanie dátového toku symetrickým algoritmom AES-GCM. Navrhnutý systém funguje v hybridnom režime, vďaka čomu dokáže riadiaca jednotka na jednej fyzickej zbernici komunikovať so zabezpečenými aj so staršími, nezabezpečenými zariadeniami. Zabezpečené koncové uzly boli realizované prostredníctvom mikrokontroléra ESP32 a platformy Raspberry Pi 4. Následná analýza preukázala funkčnosť riešenia. Práca tak dokazuje, že moderné bezpečnostné štandardy možno spätne kompatibilne integrovať do priemyselných sietí. Industrial communication protocols, such as Modbus RTU, natively lack encryption and authentication, making them vulnerable to modern cyber threats. The aim of this thesis was to design and implement a secure architecture utilizing mutual authentication and data stream encryption via the symmetric AES-GCM algorithm. The proposed system operates in a hybrid mode, enabling the master unit to communicate with both secure and older, unsecured devices on a single physical bus. The secure end nodes were implemented using an ESP32 microcontroller and a Raspberry Pi 4 platform. Subsequent analysis demonstrated the functionality of the solution. The thesis proves that modern security standards can be integrated into industrial networks with backward compatibility.
Keywords: AES-GCM; Asymmetric Cryptography; Backward Compatibility; Cybersecurity; Industrial Networks; Modbus RTU; Mutual Authentication; RS-485; Symmetric Cryptography

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/260547

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-777096


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses