بهبود امنیت داده ها در شبکه های حسگر بی سیم دور از چاهک
چکیده
شبکه ی حسگر بی سیم دور از چاهک نوع خاصی از شبکه ی حسگر بی سیم است که حضور چاهک در آن دائمی نیست. چاهک گهگاهی در این شبکه حضور می یابد و به گردآوری داده های موجود در حافظه ی حسگرها می پردازد. حضور یک مهاجم قدرتمند هنگام غیبت چاهک، بزرگ ترین چالش امنیتی در این نوع از شبکه ی حسگر است. ما دو دسته ی کلی راه حل برای حفظ امنیت داده های این شبکه ارائه کرده ایم: راه حل غیررمزی و راه حل رمزی. راه حل غیررمزی بهره گیری از حسگرهای مقاوم در برابر نفوذ است؛ هرچند این راه حل بدیهی به نظر می رسد، ولی ما نشان داده ایم روش مدیریت داده های حس شده بر امنیت شبکه تأثیر بسزایی دارد. ما سه سطح از توانایی های شبکه و مهاجم را در نظر گرفته ایم و بر اساس آن ها نشان داده ایم می توان با رویکردی ساده و محلی، علاوه بر صرفه جویی در مصرف انرژی امنیت داده ها را نیز بهبود بخشید. به علاوه، به کمک یک مدل مبتنی بر مارکوف، درستی شبیه سازی ها را ثابت کرده ایم. راه حل رمزی ای که ما پیشنهاد کرده ایم برای شبکه هایی مناسب است که در آن ها حجم داده ی حس شده در حسگر بزرگ باشد. هر چه این داده بزرگ تر باشد، راه حل ارائه شده از قدرت بیش تری برخوردار است. ما داده ی حس شده را در جایگاه یک منبع تصادفی به کار برده ایم تا حسگرها بتوانند با استفاده از این منبع تصادفی و همکاری با یکدیگر محرمانگی کلیدهای رمز خود را حفظ کنند. حسگرها با همسایگان خود به مبادله ی کمک کلید می پردازند و از کمک کلیدهای دریافتی در ساخت کلید رمز استفاده می کنند تا شانس موفقیت مهاجم را کاهش دهند. ارتباط با همسایگان سبب می شود که دیگر نیازی به مسیریابی و همگام سازی در سرتاسر شبکه نداشته باشیم. ما علاوه بر حفظ محرمانگی، به احراز هویت هم پرداخته ایم. هم حفظ محرمانگی و هم احراز هویت را با دو روش مجزا انجام داده ایم که در یکی اولویت با امنیت و در دیگری اولویت با صرفه جویی در انرژی است. به کمک شبیه سازی، امنیت هر یک از روش ها را در حضور یک مهاجم قدرتمند با رفتار کاملاً تصادفی نشان داده ایم. علاوه بر آن، با مدلی ریاضی برای یکی از روش های حفظ محرمانگی، درستی شبیه سازی های خود را ثابت کرده ایم.
![شکل -2 :1 نمودار درختی قدرت روشهای رمزی در UWSN]2[.](/files/fig/f2/db/f2db6731327cf26e0e0a49c3ca2aec89720420d77929306cbab8980a8b8058f3-p19-1.webp)