IoT eszközök szimulációja konténerekben sérülékenységvizsgálati tesztek céljából
Varecza Árpád tanulmánykötet

Cím: IoT eszközök szimulációja konténerekben sérülékenységvizsgálati tesztek céljából 

Szerző: Vegera József

Kiadó neve: Nyíregyházi Egyetem, Matematika és Informatika Intézet

DOI: https://doi.org/10.71066/VARECZA.2025.1.05

Megjelenés: 2025. december

Letöltés / Megtekintés (PDF): letöltés

Összefoglaló:

A Dolgok Internete (IoT) biztonsági vizsgálata során a kutatók alapvető kihívása a „skálázhatóság-hűség szakadék” (Scalability-Fidelity Gap) áthidalása: míg a fizikai tesztkörnyezetek magas hűséget, de alacsony skálázhatóságot kínálnak, addig a szimulációk skálázhatók, de hiányzik belőlük a hardveres pontosság. Jelen tanulmány egy hibrid megközelítést javasol, amely a konténerizáció (Docker) és a hardveremuláció (QEMU) kombinációjára épít a hatékony sérülékenységvizsgálat érdekében. A dolgozat részletezi az ARM és MIPS alapú firmware-ek x86-os környezetben történő futtatásának technikai megoldásait (User-Mode és System-Mode emuláció), valamint bemutatja a Kubernetes és a KubeVirt szerepét a skálázható, hardveresen izolált tesztkörnyezetek orkesztrációjában. A tanulmány továbbá elemzi az IP-alapú (MQTT) protokollok szimulációját, valamint a rádiós (Zigbee) protokollok vizsgálatához szükséges Hardware-in-the-Loop (HIL) módszertan integrációját konténerizált környezetekbe.

Kulcsszavak: IoT biztonság, konténerizáció, emuláció, Docker, Kubernetes, QEMU, KubeVirt, firmware elemzés, Hardware-in-the-Loop (HIL)

Abstract: 

In the security testing of the Internet of Things (IoT), a fundamental challenge for researchers is bridging the "Scalability-Fidelity Gap": while physical testbeds offer high fidelity but low scalability, simulations are scalable but lack hardware accuracy. This study proposes a hybrid approach leveraging the combination of containerization (Docker) and hardware emulation (QEMU) for effective vulnerability assessment. The paper details technical solutions for running ARM and MIPS-based firmware in x86 environments (User-Mode and System-Mode emulation) and demonstrates the role of Kubernetes and KubeVirt in orchestrating scalable, hardware-isolated testbeds. Furthermore, the study analyzes the simulation of IP-based protocols (MQTT) and the integration of Hardware-in-the-Loop (HIL) methodologies required for testing radio protocols (Zigbee) within containerized environments.

Felhasznált szakirodalom: