De la arquitectura a la comunicación
En la primera parte introdujimos los ecosistemas IoT, su aplicación en las ciudades inteligentes y los dispositivos que componen una red LoRaWAN. Ahora profundizaremos en la configuración y conexión de esos dispositivos.
Veremos qué información contienen los mensajes que intercambian los nodos, qué modos de activación existen y cómo se incorporan a la red antes de comenzar a transmitir datos.
Tramas y modos de activación
Una trama es el conjunto de datos que envían y reciben los dispositivos LoRaWAN. Cada paquete incluye la información útil del sensor, como temperatura o presión, además de los campos necesarios para dirigir y validar la comunicación, como direcciones, identificadores y contadores.
La parte que contiene las mediciones se denomina payload o carga útil.
Antes de poner un nodo en funcionamiento hay que establecer su modo de activación:
- OTAA, Over-The-Air Activation: el dispositivo realiza un procedimiento de unión y negocia las claves de sesión con la red.
- ABP, Activation By Personalization: la sesión y sus claves se configuran previamente de forma manual, por lo que se omite el procedimiento de unión.
Unión OTAA y claves de sesión
Un nodo OTAA envía un mensaje JoinRequest para solicitar su incorporación. Si la petición es válida, el Network Server responde con un JoinAccept.
Durante este intercambio se derivan claves de sesión como AppSKey y NwkSKey. Hasta que la sesión no queda establecida, el nodo no puede transmitir de forma válida la información de sus sensores.
Estas claves se derivan a partir de una clave raíz llamada AppKey. Si una AppKey es predecible, se reutiliza o queda expuesta, la confidencialidad y autenticidad de la comunicación pueden verse comprometidas.
Idea clave: la seguridad no depende únicamente del cifrado. También exige proteger las claves raíz, rotarlas cuando corresponda y controlar cómo se aprovisionan los dispositivos.
La última parte presenta un escenario de suplantación de nodos, explica el papel del contador de tramas y analiza las consecuencias para una Smart City.