Recientemente, investigadores del grupo I4Labs han publicado un artículo en la revista Sensors, titulado «Exploring IoT Vulnerabilities in a Comprehensive Remote Cybersecurity Laboratory», como resultado del proyecto In4Labs.
Esta es la referencia:
Delgado, I.; Sancristobal, E.; Martin, S.; Robles-Gómez, A. Exploring IoT Vulnerabilities in a Comprehensive Remote Cybersecurity Laboratory. Sensors2023, 23, 9279. https://doi.org/10.3390/s23229279
Este es el abstract:
Con la rápida proliferación de dispositivos del Internet de las Cosas (IoT) en diversos sectores, asegurar prácticas robustas de ciberseguridad se ha vuelto primordial. La complejidad y diversidad de los ecosistemas IoT plantean desafíos de seguridad únicos que los enfoques educativos tradicionales a menudo no logran abordar de manera integral.
Los currículos actuales pueden proporcionar conocimiento teórico, pero típicamente carecen de los componentes prácticos necesarios para que los estudiantes se involucren con escenarios de ciberseguridad del mundo real. Esta brecha obstaculiza el desarrollo de profesionales de ciberseguridad competentes capaces de asegurar infraestructuras IoT complejas.
Para cerrar esta brecha educativa, se desarrolló un laboratorio en línea remoto, permitiendo a los estudiantes adquirir experiencia práctica en la identificación y mitigación de amenazas de ciberseguridad en un contexto de IoT.
Este entorno virtual permite trabajar con ecosistemas IoT reales, permitiendo a los estudiantes interactuar con dispositivos y protocolos reales (RSs485, I2C, Serial, WiFi, BLE) mientras practican diversas técnicas de seguridad:
Monitorización
Suplantación
Main in the middle
Denial of service
Cifrado de comunicaciones
El laboratorio está diseñado para ser accesible, escalable y versátil, ofreciendo una gama de módulos desde el análisis de protocolos básicos hasta la gestión avanzada de amenazas. La implementación de este laboratorio remoto demostró beneficios significativos, equipando a los estudiantes con las habilidades necesarias para enfrentar y resolver de manera efectiva los problemas de seguridad de IoT. Nuestros resultados muestran una mejora en las habilidades prácticas de ciberseguridad entre los estudiantes, destacando la eficacia del laboratorio en mejorar la educación en seguridad de IoT.
El profesor de la UNED e integrante del grupo de investigación I4Labs, Sergio Martín, junto con el Director del CA de A Coruña y tutor UNED Germán Carro, y los alumnos de TFM Sergio Roldán, Luis Beltrán y Atilano Fernández-Pacheco, han sido premiados el pasado 21 de Diciembre con el Premio del Consejo Social de la UNED a las Buenas Prácticas PDI/PAS 2021 por el proyecto Click and Learn.
Os dejamos a continuación un extracto de la entrevista realizada por el Departamento de Comunicación de la UNED al equipo desarrollador:
Cuenta Sergio Martín que después de ocho años trabajando en este proyecto el reconocimiento del Consejo Social de la UNED supone un gran aliento, “nuevos ánimos para seguir trabajando en el sistema y mejorarlo”.
“Click&Learn es un sistema que permite crear laboratorios remotos con un click, conectando la placa electrónica (basada en Arduino) con el equipamiento que se desee, y que esté siendo utilizado por el docente en sus prácticas presenciales, al USB de nuestro servidor de bajo coste. De la complejidad del software y de las comunicaciones se encarga nuestra plataforma UNED Arduino Remote Labs, solo es necesario indicar la URL de la cámara web que se va a usar”, explica Sergio.
Para los estudiantes de la UNED que utilizan los laboratorios remotos creados con la plataforma, este sistema les permite realizar prácticas de programación de dispositivos Arduinos reales desde su casa. “Con esto evitamos desplazamientos a la sede central para realizar dichas prácticas, la adquisición de equipamiento innecesario, y que su aprendizaje sea incompleto al estudiar únicamente con simulaciones”, señala.
En un futuro, el equipo quiere seguir desarrollando nuevos experimentos y añadir un módulo de analíticas de aprendizaje para conocer mejor cómo es el desempeño de los estudiantes en sus prácticas de laboratorio.
A Sergio Roldán Gómez le ha hecho “mucha ilusión” el reconocimiento de la UNED. “Para mí significa un gran honor que el Consejo Social haya decidido premiar todo el trabajo y esfuerzo que hemos invertido en un proyecto tan bonito, del que pueden beneficiarse profesores y alumnos, pues es una gran herramienta para el aprendizaje en línea, como complemento práctico a la enseñanza tradicional”, explica.
“El proyecto Click&Learn presenta la plataforma Arduino Remote Labs, un laboratorio Arduino real y completamente virtualizado que está enfocado a la enseñanza práctica de la electrónica, y en concreto al aprendizaje de microcontroladores”. Dicha plataforma facilita la integración de diversos experimentos en un entorno web, que son dirigidos mediante las instrucciones de un microcontrolador Arduino. “Por ejemplo, para encender un led, leer la temperatura ambiente o mover el brazo de una grúa. Los estudiantes pueden utilizar este laboratorio de manera remota y visualizar el resultado de sus experimentos en tiempo real a través de internet mediante una webcam, poniendo así en práctica su conocimiento teórico en la materia, o para aprender de manera interactiva”, indica Sergio.
En algunas materias la actividad práctica es fundamental, pero cuando se aprende a distancia no es tan sencillo de aplicar esta máxima del aprendizaje. Aquí es donde cobra todo el sentido Click&Learn. “La plataforma de Arduino Remote Labs es una gran herramienta para profesores y alumnos ya que conseguimos que todo el conocimiento práctico que refuerza la teoría impartida pueda ser adquirido de manera remota, en un entorno escalable e intuitivo. Por otro lado, con situaciones como las que hemos vivido recientemente debido a la pandemia causada por el coronavirus, este tipo de laboratorios se hace indispensable ya que permite el aprendizaje sin necesidad de salir de casa”, expone el premiado.
Gracias a este sistema, durante la pandemia los alumnos han podido seguir adquiriendo el refuerzo práctico sobre las materias impartidas sin necesidad de salir de casa. “Por otro lado, el profesorado no necesita invertir tiempo en adquirir todos los conocimientos que se necesitan para la creación de un simulador virtual, ya que este entorno permite añadir de manera sencilla nuevos experimentos, y a su vez los alumnos con menos recursos pueden hacer uso de este entorno virtual sin tener que invertir dinero en adquirir todos los componentes electrónicos que necesitarían si tuviesen que replicarlo en sus casas”.
Luis Beltrán recuerda que durante su colaboración en este proyecto una de sus principales motivaciones era “la sensación de estar trabajando en algo realmente útil y de valor para otras personas”. “Es una alegría ver como aquella intuición está ahora respaldada por este reconocimiento de la UNED”, dice.
Construir una plataforma de aprendizaje online a través de la cual los estudiantes de la UNED pudieran interactuar con dispositivos electrónicos reales a través de internet, le pareció a Luis un proyecto interesante. “Eliminaba la necesidad de que los estudiantes tuvieran que invertir en dispositivos propios, y permitía el acceso en cualquier momento y desde cualquier lugar con una conexión a internet. Además, facilita la experimentación con dispositivos reales, lo cual es siempre valioso para la formación, y particularmente para la educación a distancia como es el caso de la UNED”.
“El sistema facilita el acceso a herramientas de aprendizaje en tecnologías de la información con enfoques innovadores, que normalmente estarían limitadas por los recursos disponibles para los estudiantes, su ubicación y los horarios”. En el futuro -cree Luis- la plataforma podría expandirse con mayor cantidad de dispositivos y ejercicios para los alumnos.
Atilano Fernández-Pacheco está “muy contento”. “Pocas veces se reconoce el trabajo realizado con un premio y el reconocimiento es muy importante para animarte a realizar este tipo de proyectos”, confiesa.
“Democratizar los laboratorios es el objetivo de este proyecto. Hacerlos accesibles a cualquier persona o estudiante que disponga de un ordenador o una tablet y una conexión a internet. Permite que desde todos los lugares de España se pueda acceder a tecnología puntera”.
Esta práctica impacta, según Atilano, a más de 17 principios de sostenibilidad de la ONU (ODS). “El principio 4 de Educación de Calidad, el 5 de Igualdad de género (porque facilita a las mujeres el acceso a STEM), el 9 de Industria Innovadora, el 12 de Producción y Consumo Responsable (reduce la generación de laboratorios con poco uso). “Los planes para el futuro incluyen avanzar mejorando la securización del laboratorio y el almacenamiento de datos para poder explotar información con herramientas de Big Data”.
Atilano opina que el impacto de Click&Learn para los estudiantes es muy importante: “La UNED muchas veces puede ser criticada por la falta de aplicabilidad de la teoría y este proyecto rompe totalmente con este paradigma”.
Para Germán Carro, este reconocimiento representa “la cristalización de la recompensa por el esfuerzo realizado durante varios años. Este premio, así como otros recibidos por nuestra labor, nos impulsan a seguir trabajando en esta línea”.
“Desde hace más de una década uno de los esfuerzos principales del Departamento en que colaboro, ha sido diseñar, desarrollar y facilitar el acceso a laboratorios online con interacción real y virtual, para los alumnos de ingeniería. Este proyecto es solo uno de los desarrollos realizados siguiendo esa línea de trabajo”, explica.
German señala que desde la UNED el objetivo era “dar el servicio más cercano al alumno”. “Y para ello nada mejor que utilizar las tecnologías remotas. Durante el pasado año de pandemia y confinamiento este punto ha sido fundamental. En un entorno que se vio virtualizado de un día para otro, nosotros ya teníamos desde el primer momento herramientas desarrolladas y testadas para ser usadas de inmediato”.
“La UNED se ha caracterizado durante sus casi 50 años de existencia, por llevar la universidad allí donde otros no son capaces de llegar. En el caso de los grados técnicos existen ciertas dificultades para cumplir ese objetivo. Con proyectos como el nuestro demostramos que también desde la ingeniería podemos acercar al alumno las herramientas físicas que podría encontrar en cualquier universidad presencial. Pero para ello debemos seguir conservando nuestra capacidad de adaptación, flexibilidad y ejecución. El carácter UNED que aglutina la colaboración, el trabajo distribuido y el servicio al alumno, se adapta a los cambiantes momentos que vivimos actualmente a través del aprovechamiento de las nuevas tecnologías”, explica.
En opinión de Germán, acercar aún la posibilidad de estudiar un grado universitario técnico a todas las personas es de por sí una defensa clara del derecho a la educación, la formación y la cualificación. “Pero además no debemos olvidar la posibilidad del alumno de proponer mejoras a los procesos y colaborar, con mentalidad crítica con su evolución para modificar y adaptar su entorno y la sociedad en que se desenvuelve”.
