Дослідження безпеки безпровідних сенсорних мереж із застосуванням адаптивного протоколу маршрутизації
Автор: Балян Андрій Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Системне адміністрування телекомунікаційних мереж
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Метою роботи є підтримка захищеності бездротової сенсорної мережі шляхом використання адаптивного методу керування протоколом маршрутизації. Предметом дослідження є методи протидії загрозам безпеці у бездротових сенсорних мережах (БСМ). Завдання, які вирішуються в ході дослідження [1]: 1. Аналіз принципів функціонування протоколів маршрутизації у БСМ та виявлення загроз безпеці в них. 2. Аналіз існуючих методів управління безпекою розподілених мереж передачі. 3. Розробка адаптивного методу управління для вдосконалення існуючого протоколу маршрутизації БСМ та мінімізації наслідків від реалізації загроз безпеці. 4. Розробка макета на основі симулятора NS-3, що реалізує актуальні атаки на БСМ та експериментальна оцінка ефективності запропонованого методу в рамках розробленого макета. Широкомовна природа каналу передачі даних робить БСМ сприйнятливими до різних загроз безпеки. При здійсненні різних атак, атакуючий може: ? робити зашумлення каналу радіопередачі; ? захопити активні або впровадити свої, що мають подібні або певні характеристики, вузли мережі для здійснення різних атак; ? додавати або змінювати дані в каналі, шляхом поширення пекетів, схожих структурою з пакетами мережі. У протоколі LEACH вузли БСМ при виборі ГК ґрунтуються на витрати енергії при передачі. При виборі ЦК, у багатьох модифікаціях цього протоколу, враховується його енергоресурс. Це означає, що зловмисник може додати свій вузол, який матиме більше ресурсів, наприклад, хороший приймач-передавач або досить багато заряду батареї, ніж усі пристрої в мережі і за рахунок цього шанс того, що він стане ГК і в його кластер потраплять на пристрій мережі, зростає [2]. У ході роботи було досліджено протоколи маршрутизації, загрози їхній безпеці та методи управління безпекою БСМ. Було розроблено адаптивний метод управління безпекою БСМ, який використовує теорію ігор. Проведено експериментальне дослідження, яке демонструє ефективність розробленого методу [3]. Теорія ігор (ТІ) – це процес моделювання стратегічної взаємодії двох або більше гравців у ситуації, що містить встановлені правила та результати. ТІ є наукою про стратегію або, принаймні, про оптимальне прийняття рішень незалежними та конкуруючими суб’єктами у стратегічній обстановці. Тестування в реальних умовах вимагатиме досить серйозних часових та грошових витрат. Крім розгортання мережі, потрібно багато разів проводити експерименти з різними атаками на неї, що супроводжуватиметься постійним виходом з ладу вузлів у мережі [4]. Використання методу симуляції мережі дозволить набагато швидше та з мінімальними накладними витратами провести необхідне тестування. При такому підході головне використовувати симулятор, який дозволить емулювати роботу мережі, наближену до роботи в реальних умовах [5]. Основними характеристиками БСМ є велика кількість вузлів, їх низька потужність і обмеження зв’язку на короткі відстані. Ці вузли працюють разом, щоб забезпечити отримання, відстеження та передачу інформації, що робить бездротові сенсорні вузли придатними для моніторингу природних явищ та змін навколишнього середовища, оцінки руху транспорту, контролю безпеки та моніторингу військових запитів. Отримані результати можуть бути використані як основа при розробці систем управління БСМ.