Evaluating IoT device security through penetration testing with Flipper Zero : methods, exploits, and countermeasures
| dc.contributor.advisor | Xenakis, Christos | |
| dc.contributor.advisor | Ξενάκης, Χρήστος | |
| dc.contributor.author | Karanikas, Georgios | |
| dc.contributor.author | Καρανίκας, Γεώργιος | |
| dc.date.accessioned | 2026-09-18T10:40:11Z | |
| dc.date.available | 2026-09-18T10:40:11Z | |
| dc.date.issued | 2026-07 | |
| dc.identifier.uri | https://dione.lib.unipi.gr/xmlui/handle/unipi/19753 | |
| dc.description.abstract | Η ραγδαία εξάπλωση των συσκευών του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) έχει διευρύνει την επιφάνεια επίθεσης του καθημερινού περιβάλλοντος, συγκεντρώνοντας μεγάλο μέρος του κινδύνου στο επίπεδο αντίληψης (perception layer) — τους αισθητήρες, τους ενεργοποιητές και τις ασύρματες διεπαφές που συνδέουν τον ψηφιακό με τον φυσικό κόσμο. Παραδοσιακά, η αξιολόγηση της ασφάλειας αυτών των ετερογενών πρωτοκόλλων απαιτούσε πληθώρα εξειδικευμένων και δαπανηρών εργαλείων, καθένα για μία μόνο τεχνολογία. Η παρούσα διπλωματική εξετάζει μια διαφορετική υπόθεση: ότι ένα ενιαίο, εμπορικά διαθέσιμο, φορητό εργαλείο κόστους κάτω των 200 δολαρίων — το Flipper Zero — μπορεί πλέον να πραγματοποιήσει αυτή τη διαπρωτοκολλική αξιολόγηση, και ότι αυτή η προσβασιμότητα συνιστά ουσιαστική μεταβολή στο ίδιο το μοντέλο απειλής. Η έρευνα ακολουθεί μια δομημένη μεθοδολογία δοκιμών διείσδυσης τεσσάρων φάσεων (αναγνώριση, καταμέτρηση, εκμετάλλευση και ανάλυση μετά την επίθεση), εντός ελεγχόμενου εργαστηριακού περιβάλλοντος. Διεξήχθησαν δέκα εμπειρικές μελέτες περίπτωσης σε αντιπροσωπευτικές συσκευές του επιπέδου αντίληψης, καλύπτοντας συστήματα Sub-GHz σταθερού και κυλιόμενου κώδικα, κάρτες RFID και NFC, δίκτυα Wi- Fi, συσκευές υπερύθρων, συσκευές Bluetooth Low Energy, καθώς και σταθμό εργασίας μέσω έγχυσης εντολών USB HID. Όπου ορισμένες προηγμένες επιθέσεις δεν μπορούσαν να αναπαραχθούν με ασφάλεια ή νομιμότητα, εξετάστηκαν μέσω ανοιχτών πηγών πληροφόρησης (OSINT). Τα αποτελέσματα καταδεικνύουν ότι οι περισσότερες επιτυχημένες παραβιάσεις δεν απαίτησαν την παραβίαση κρυπτογραφίας· εκμεταλλεύτηκαν την απουσία της, την εσφαλμένη διαμόρφωσή της ή την εμπιστοσύνη των συστημάτων σε μη πιστοποιημένη είσοδο. Τα ευρήματα συντέθηκαν σε ένα σύνολο αντιμέτρων οργανωμένων κατά βαθύτερη αιτία. Η κύρια συνεισφορά της εργασίας είναι η εμπειρική τεκμηρίωση ενός αναπλαισιωμένου μοντέλου απειλής: διαπρωτοκολλικές επιθέσεις που άλλοτε προϋπέθεταν εξειδικευμένο εξοπλισμό είναι πλέον προσβάσιμες μέσω φθηνού, φορητού υλικού. Το βασικό συμπέρασμα είναι ότι η ανασφάλεια του επιπέδου αντίληψης δεν οφείλεται κυρίως σε έλλειψη λύσεων, αλλά σε συσσωρευμένες αδιάθετες λύσεις. | el |
| dc.format.extent | 169 | el |
| dc.language.iso | en | el |
| dc.publisher | Πανεπιστήμιο Πειραιώς | el |
| dc.rights | Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/ | * |
| dc.title | Evaluating IoT device security through penetration testing with Flipper Zero : methods, exploits, and countermeasures | el |
| dc.title.alternative | Αξιολόγηση ασφάλειας συσκευών IoT μέσω δοκιμών διείσδυσης με το Flipper Zero : μέθοδοι, επιθέσεις και αντίμετρα | el |
| dc.type | Master Thesis | el |
| dc.contributor.department | Σχολή Τεχνολογιών Πληροφορικής και Επικοινωνιών. Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων | el |
| dc.description.abstractEN | The proliferation of Internet of Things (IoT) devices has expanded the attack surface of everyday environments, concentrating much of the risk at the perception layer — the sensors, actuators, and short-range radios that connect the digital and physical worlds. Traditionally, assessing the security of these diverse wireless protocols required an array of specialized, expensive instruments, each dedicated to a single technology. This thesis tests a different proposition: that a single, commercially available, sub-$200 multi-tool — the Flipper Zero — can now perform this cross-protocol assessment, and that this accessibility represents a meaningful shift in the threat model itself. The research follows a structured, four-phase penetration testing methodology (reconnaissance, enumeration, exploitation, and post-attack analysis) applied within a controlled, permission-based laboratory environment. Ten empirical case studies were conducted against representative perception-layer devices, spanning fixed- and rolling- code Sub-GHz systems, RFID and NFC access credentials, Wi-Fi networks, infrared appliances, Bluetooth Low Energy devices, and a workstation targeted through USB HID injection. Where certain advanced attacks could not be safely or legally reproduced, they were examined through open-source intelligence (OSINT). The results demonstrate that the majority of successful compromises did not require breaking cryptography; they exploited its absence, its misconfiguration, or the implicit trust systems place in unauthenticated input. Fixed-code systems, default credentials, and weak passphrases fell readily, while correctly implemented defenses — protected management frames, a properly configured rolling code — resisted the same attacks. The experimental findings were synthesized into a set of countermeasures organized by root cause rather than by technology. The principal contribution of this work is empirical evidence for a reframed threat model: cross-protocol, cyber-physical attacks once confined to well-funded specialists are now accessible to a broad population using inexpensive, portable hardware. The central conclusion is that the insecurity of the perception layer is, for the most part, not an absence of solutions but a backlog of unapplied ones. | el |
| dc.contributor.master | Κυβερνοασφάλεια και Τεχνολογίες Τεχνητής Νοημοσύνης / MSc Cybersecurity & AI Technologies | el |
| dc.subject.keyword | IoT security | el |
| dc.subject.keyword | Penetration testing | el |
| dc.subject.keyword | Flipper Zero | el |
| dc.subject.keyword | Perception layer | el |
| dc.subject.keyword | Wireless protocols | el |
| dc.subject.keyword | Ασφάλεια IoT | el |
| dc.subject.keyword | Δοκιμές διείσδυσης | el |
| dc.subject.keyword | Επίπεδο αντίληψης | el |
| dc.subject.keyword | Ασύρματα πρωτόκολλα | el |
| dc.date.defense | 2026-09 |
Files in this item
This item appears in the following Collection(s)
-
Τμήμα Ψηφιακών Συστημάτων
Department of Digital Systems
Except where otherwise noted, this item's license is described as
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα
Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα