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Grant support

This work was supported by the Spanish Ministry of Science, Innovation and Universities and the European Union FEDER Funds (Grant Numbers FPU 17/02007 and FPU 17/03105),by the Spanish Ministry of Economic Affairs and Digital Transformation under the project RTI2018-098156B-C52, by the Spanish Ministry of Science and Innovation under the project PID2021-123627OB-C52, by the University of Castilla La Mancha (Grant Numbers DO20184364 and PI001482), and by the JCCM (Grant Number SBPLY/21/180501/000195).

Análisis de autorías institucional

Castelo Gomez, Juan ManuelAutor o Coautor
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Security Analysis of the MQTT-SN Protocol for the Internet of Things

Publicado en:Applied Sciences-Basel. 12 (21): 10991- - 2022-11-01 12(21), DOI: 10.3390/app122110991

Autores: Roldan-Gomez, Jose; Carrillo-Mondejar, Javier; Castelo Gomez, Juan Manuel; Ruiz-Villafranca, Sergio

Afiliaciones

Univ Castilla La Mancha, Inst Informat I3A, Albacete 02071, Spain - Autor o Coautor
Univ Oviedo, Dept Comp Sci, Oviedo 33003, Spain - Autor o Coautor

Resumen

The expansion of the Internet of Things (IoT) paradigm has brought with it the challenge of promptly detecting and evaluating attacks against the systems coexisting in it. One of the most recurrent methods used by cybercriminals is to exploit the vulnerabilities found in communication protocols, which can lead to them accessing, altering, and making data inaccessible and even bringing down a device or whole infrastructure. In the case of the IoT, the Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) protocol is one of the most-used ones due to its lightness, allowing resource-constrained devices to communicate with each other. Improving its effectiveness, a lighter version of this protocol, namely MQTT for Sensor Networks (MQTT-SN), was especially designed for embedded devices on non-TCP/IP networks. Taking into account the importance of these protocols, together with the significance that security has when it comes to protecting the high-sensitivity data exchanged in IoT networks, this paper presents an exhaustive assessment of the MQTT-SN protocol and describes its shortcomings. In order to do so, seven different highly heterogeneous attacks were designed and tested, evaluating the different security impacts that they can have on a real MQTT-SN network and its performance. Each one of them was compared with a non-attacked implemented reference scenario, which allowed the comparison of an attacked system with that of a system without attacks. Finally, using the knowledge extracted from this evaluation, a threat detector is proposed that can be deployed in an IoT environment and detect previously unmodeled attacks.

Palabras clave
CybersecurityInternet of thingsMqtt-sMqtt-snProtocols

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Applied Sciences-Basel debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia WoS (JCR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2022, se encontraba en la posición 42/90, consiguiendo con ello situarse como revista Q2 (Segundo Cuartil), en la categoría Engineering, Multidisciplinary. Destacable, igualmente, el hecho de que la Revista está posicionada en el Cuartil Q2 para la agencia Scopus (SJR) en la categoría .

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir de las Citas Mundiales proporcionadas por WoS (ESI, Clarivate), arroja un valor para la normalización de citas relativas a la tasa de citación esperada de: 3.26. Esto indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: ESI 14 Nov 2024)

Esta información viene reforzada por otros indicadores del mismo tipo, que aunque dinámicos en el tiempo y dependientes del conjunto de citaciones medias mundiales en el momento de su cálculo, coinciden en posicionar en algún momento al trabajo, entre el 50% más citados dentro de su temática:

  • Media Ponderada del Impacto Normalizado de la agencia Scopus: 5.91 (fuente consultada: FECYT Feb 2024)
  • Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions: 10.58 (fuente consultada: Dimensions May 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-05-02, el siguiente número de citas:

  • WoS: 20
  • Scopus: 26
  • OpenCitations: 15
Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-05-02:

  • El uso, desde el ámbito académico evidenciado por el indicador de la agencia Altmetric referido como agregaciones realizadas por el gestor bibliográfico personal Mendeley, nos da un total de: 43.
  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 43 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

  • El Score total de Altmetric: 0.25.
  • El número de menciones en la red social X (antes Twitter): 1 (Altmetric).

Es fundamental presentar evidencias que respalden la plena alineación con los principios y directrices institucionales en torno a la Ciencia Abierta y la Conservación y Difusión del Patrimonio Intelectual. Un claro ejemplo de ello es:

  • El trabajo se ha enviado a una revista cuya política editorial permite la publicación en abierto Open Access.