IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen

Esineiden internet (IoT - Internet of Things) tarkoittaa "esineiden" yhdistämistä internetiin. Esineet voivat olla erilaisia laitteita kuten älykello, auto, robotti-imuri, IP-kamera, älykoti IoT-laitteet tai vaikkapa kahvinkeitin. Langattomat sensoriverkot (WSN) koostuvat erilaisista langa...

Täydet tiedot

Bibliografiset tiedot
Päätekijä: Huusko, Eero
Muut tekijät: Informaatioteknologian tiedekunta, Faculty of Information Technology, Informaatioteknologia, Information Technology, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Aineistotyyppi: Pro gradu
Kieli:fin
Julkaistu: 2022
Aiheet:
Linkit: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/81153
_version_ 1826225753280217088
author Huusko, Eero
author2 Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Huusko, Eero Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Huusko, Eero Informaatioteknologian tiedekunta Faculty of Information Technology Informaatioteknologia Information Technology Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Huusko, Eero
datasource_str_mv jyx
description Esineiden internet (IoT - Internet of Things) tarkoittaa "esineiden" yhdistämistä internetiin. Esineet voivat olla erilaisia laitteita kuten älykello, auto, robotti-imuri, IP-kamera, älykoti IoT-laitteet tai vaikkapa kahvinkeitin. Langattomat sensoriverkot (WSN) koostuvat erilaisista langattomista mittausyksiköistä, jotka mittaavat ja keräävät tietoa ympäristöstään. Vaikka IoT tarjoaa tehokkaita ja joustavia ratkaisuja moniin tosielämän haasteisiin, on tietoturvaan liittyviä ratkaisuja syytä kyseenalaistaa. Tilannetta pahentaa entisestään, kun yhdistettyjen laitteiden määrä kasvaa eksponentiaalisesti. Tämän seurauksena tietoturvasta ja yksityisyydestä on tullut merkittävä haaste IoT-järjestelmille. Tässä Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin millainen on IoT-tietoturvaosaamisen tarvekartoituksen ja pedagogisen mallin mukaisesti toimiva ja ratkaisukeskeiseen oppimiseen parhaiten soveltuva oppimisympäristö. Painotus tutkimuksessa kohdistui IoT-järjestelmien ja erityisesti langattomien sensoriverkkojen tietoturva- ja yksityisyyshaasteisiin käytetyn teknologian ja arkkitehtuurin näkökulmaan. Tässä Pro gradu -tutkielmassa keskityttiin oppimisympäristön suunnitteluun ja toteuttamiseen kehittämistutkimuksen menetelmin. Kehitetyssä oppimisympäristössä on mahdollista toteuttaa opetusta langattomien sensoriverkkojen ja IoT-järjestelmien kohdistuviin haavoittuvuuksiin ja haavoittuvuuksien vaikutuksiin luottamuksellisuuteen, eheyteen ja saatavuuteen. Kehitystyön tuloksena toteutettiin useita IoT-laitteita ja Internet-verkon toimilaitteita sisältävä oppimisympäristö, joka voidaan tarvittaessa irrottaa julkisesta Internetistä. Oppimisympäristön kehityssykleissä suunniteltiin ja pilotoitiin useita erilaisia oppimistehtäviä. Kehityssykleissä analysoitiin myös oppimistehtävien soveltuvuutta IoT-järjestelmän tieto- ja kyberturvallisuuden testausmenetelmien opettamiseen. Parhaaksi vaihtoehdoksi todettiin IoT-järjestelmän tietoturvan opettaminen siten, että opetus toteutetaan noudattamalla penetraatiotestauksen menetelmiä. Didaktinen malli noudattaa Kajaanin ammattikorkeakoulussa käytössä olevaa sosiokonstruktivististä oppimiskäsitystä, jossa korostetaan tekemällä oppimista teoreettisen tiedon pohjalta. Työn tuloksena saatiin myös ymmärrystä siitä, mitä osaamista opiskelijoilla tulee olla ennen IoT-tietoturvakurssin suorittamista. Merkittävin osaamisvaatimus liittyi tietoverkkoihin ja tietoliikenneteknologian osaamiseen. Internet of Things (IoT) means the connection of "objects" to the Internet. The objects can be various devices such as a smart watch, a car and a robot vacuum cleaner, especially an IP camera, smart home devices or even a coffee maker. Wire- less sensor networks (WSNs) consist of a variety of wireless measurement units that measure and collect information about their environment. While IoT provides effective and flexible solutions to many real-life challenges, security-related solutions are questionable. The situation is exacerbated as the number of connected devices increases exponentially. As a result, security and privacy have become a major challenge for IoT systems. This Master’s thesis examined the learning environment that works in accordance with the needs assessment and pedagogical model of IoT security expertise and is best suited for solutioncentered learning. The emphasis in the study was on the technology and architecture used to address the security and privacy challenges of IoT systems, and in particular wireless sensor networks. This Master’s thesis focused on the design and implementation of a learning environment using development research methods. In a developed learning environment, it is possible to teach about the vulnerabilities of wireless sensor networks and IoT systems and the impact of the vulnerabilities on confidentiality, integrity and availability. As a result of the development work, a learning environment with several IoT devices and Internet network actuators was implemented, which can be disconnected from the public Internet if necessary. Several different learning tasks were planned and piloted in the development cycles of the learning environment. The development cycles also analyzed the suitability of learning tasks for teaching IoT network, datasecurity and cybersecurity testing methods. The best option was to teach the security of the IoT system by following the penetration testing methods. The didactic model follows the socio-constructivist concept of learning used at Kajaani University of Applied Sciences, which emphasizes learning by doing it on the basis of theoretical knowledge. The work also resulted in an understanding of what skills students should have before completing an IoT security course. The most significant competence requirement was related to competence in wireless networks and telecommunications technology.
first_indexed 2022-05-19T20:00:31Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Honkanen, Risto T.", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Hakala, Ismo", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Myllym\u00e4ki, Mikko", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Huusko, Eero", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2022-05-19T07:53:43Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2022-05-19T07:53:43Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2022", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/81153", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Esineiden internet (IoT - Internet of Things) tarkoittaa \"esineiden\" yhdist\u00e4mist\u00e4 internetiin. Esineet voivat olla erilaisia laitteita kuten \u00e4lykello, auto, robotti-imuri, IP-kamera, \u00e4lykoti IoT-laitteet tai vaikkapa kahvinkeitin. Langattomat sensoriverkot (WSN) koostuvat erilaisista langattomista mittausyksik\u00f6ist\u00e4, jotka mittaavat ja ker\u00e4\u00e4v\u00e4t tietoa ymp\u00e4rist\u00f6st\u00e4\u00e4n. Vaikka IoT tarjoaa tehokkaita ja joustavia ratkaisuja moniin tosiel\u00e4m\u00e4n haasteisiin, on tietoturvaan liittyvi\u00e4 ratkaisuja syyt\u00e4 kyseenalaistaa. Tilannetta pahentaa entisest\u00e4\u00e4n, kun yhdistettyjen laitteiden m\u00e4\u00e4r\u00e4 kasvaa eksponentiaalisesti. T\u00e4m\u00e4n seurauksena tietoturvasta ja yksityisyydest\u00e4 on tullut merkitt\u00e4v\u00e4 haaste IoT-j\u00e4rjestelmille. T\u00e4ss\u00e4 Pro gradu -tutkielmassa tutkittiin millainen on IoT-tietoturvaosaamisen tarvekartoituksen ja pedagogisen mallin mukaisesti toimiva ja ratkaisukeskeiseen oppimiseen parhaiten soveltuva oppimisymp\u00e4rist\u00f6. Painotus tutkimuksessa kohdistui IoT-j\u00e4rjestelmien ja erityisesti langattomien sensoriverkkojen tietoturva- ja yksityisyyshaasteisiin k\u00e4ytetyn teknologian ja arkkitehtuurin n\u00e4k\u00f6kulmaan. T\u00e4ss\u00e4 Pro gradu -tutkielmassa keskityttiin oppimisymp\u00e4rist\u00f6n suunnitteluun ja toteuttamiseen kehitt\u00e4mistutkimuksen menetelmin. Kehitetyss\u00e4 oppimisymp\u00e4rist\u00f6ss\u00e4 on mahdollista toteuttaa opetusta langattomien sensoriverkkojen ja IoT-j\u00e4rjestelmien kohdistuviin haavoittuvuuksiin ja haavoittuvuuksien vaikutuksiin luottamuksellisuuteen, eheyteen ja saatavuuteen. Kehitysty\u00f6n tuloksena toteutettiin useita IoT-laitteita ja Internet-verkon toimilaitteita sis\u00e4lt\u00e4v\u00e4 oppimisymp\u00e4rist\u00f6, joka voidaan tarvittaessa irrottaa julkisesta Internetist\u00e4. Oppimisymp\u00e4rist\u00f6n kehityssykleiss\u00e4 suunniteltiin ja pilotoitiin useita erilaisia oppimisteht\u00e4vi\u00e4. Kehityssykleiss\u00e4 analysoitiin my\u00f6s oppimisteht\u00e4vien soveltuvuutta IoT-j\u00e4rjestelm\u00e4n tieto- ja kyberturvallisuuden testausmenetelmien opettamiseen. Parhaaksi vaihtoehdoksi todettiin IoT-j\u00e4rjestelm\u00e4n tietoturvan opettaminen siten, ett\u00e4 opetus toteutetaan noudattamalla penetraatiotestauksen menetelmi\u00e4. Didaktinen malli noudattaa Kajaanin ammattikorkeakoulussa k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 olevaa sosiokonstruktivistist\u00e4 oppimisk\u00e4sityst\u00e4, jossa korostetaan tekem\u00e4ll\u00e4 oppimista teoreettisen\ntiedon pohjalta. Ty\u00f6n tuloksena saatiin my\u00f6s ymm\u00e4rryst\u00e4 siit\u00e4, mit\u00e4 osaamista opiskelijoilla tulee olla ennen IoT-tietoturvakurssin suorittamista. Merkitt\u00e4vin osaamisvaatimus liittyi tietoverkkoihin ja tietoliikenneteknologian osaamiseen.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "Internet of Things (IoT) means the connection of \"objects\" to the Internet. The objects can be various devices such as a smart watch, a car and a robot vacuum cleaner, especially an IP camera, smart home devices or even a coffee maker. Wire- less sensor networks (WSNs) consist of a variety of wireless measurement units that measure and collect information about their environment. While IoT provides effective and flexible solutions to many real-life challenges, security-related solutions are questionable. The situation is exacerbated as the number of connected devices increases exponentially. As a result, security and privacy have become a major challenge for IoT systems. This Master\u2019s thesis examined the learning environment that works in accordance with the needs assessment and pedagogical model of IoT security expertise and is best suited for solutioncentered learning. The emphasis in the study was on the technology and architecture used to address the security and privacy challenges of IoT systems, and in particular wireless sensor networks. This Master\u2019s thesis focused on the design and implementation of a learning environment using development research methods. In a developed learning environment, it is possible to teach about the vulnerabilities of wireless sensor networks and IoT systems and the impact of the vulnerabilities on confidentiality, integrity and availability. As a result of the development work, a learning environment with several IoT devices and Internet network actuators was implemented, which can be disconnected from the public Internet if necessary. Several different learning tasks were planned and piloted in the development cycles of the learning environment. The development cycles also analyzed the suitability of learning tasks for teaching IoT network, datasecurity and cybersecurity testing methods. The best option was to teach the security of the IoT system by following the penetration testing methods. The didactic model follows the socio-constructivist concept of learning used at Kajaani University of Applied Sciences, which emphasizes learning by doing it on the basis of theoretical knowledge. The work also resulted in an understanding of what skills students should have before completing an IoT security course. The most significant competence requirement was related to competence in wireless networks and telecommunications technology.", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2022-05-19T07:53:43Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2022-05-19T07:53:43Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2022", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "116", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "IoT-j\u00e4rjestelm\u00e4", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "penetraatiotestaus", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.other", "value": "sosiokonstruktivismi", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "other", "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "IoT-tietoturvaoppimisymp\u00e4rist\u00f6n kehitt\u00e4minen", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-202205192785", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Informaatioteknologian tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Information Technology", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Informaatioteknologia", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Information Technology", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Tietojenk\u00e4sittelytiede", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Computer Science", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "601", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "sensoriverkot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tietoliikennetekniikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "oppimisymp\u00e4rist\u00f6", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "esineiden internet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tietoverkot", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "oppiminen", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tietoturva", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "Internet", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "tieto- ja viestint\u00e4tekniikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_81153
language fin
last_indexed 2025-02-18T10:54:15Z
main_date 2022-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2022
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/337959d1-2427-44ce-a468-8a094f0dde37\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-202205192785.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2022
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Huusko, Eero IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen IoT-järjestelmä penetraatiotestaus sosiokonstruktivismi Tietojenkäsittelytiede Computer Science 601 sensoriverkot tietoliikennetekniikka oppimisympäristö esineiden internet tietoverkot oppiminen tietoturva Internet tieto- ja viestintätekniikka
title IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_full IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_fullStr IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_full_unstemmed IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_short IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_sort iot tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
title_txtP IoT-tietoturvaoppimisympäristön kehittäminen
topic IoT-järjestelmä penetraatiotestaus sosiokonstruktivismi Tietojenkäsittelytiede Computer Science 601 sensoriverkot tietoliikennetekniikka oppimisympäristö esineiden internet tietoverkot oppiminen tietoturva Internet tieto- ja viestintätekniikka
topic_facet 601 Computer Science Internet IoT-järjestelmä Tietojenkäsittelytiede esineiden internet oppiminen oppimisympäristö penetraatiotestaus sensoriverkot sosiokonstruktivismi tieto- ja viestintätekniikka tietoliikennetekniikka tietoturva tietoverkot
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/81153 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-202205192785
work_keys_str_mv AT huuskoeero iottietoturvaoppimisympäristönkehittäminen