امنیت شبکه های حسگر بی سیم

دانلود پایان نامه کارشناسی کامپیوتر امنیت شبکه های حسگر بی سیم

در 115 صفحه ورد قابل ویرایش با فرمت doc

امنیت شبکه های سنسوری بی سیم

چکیده

 تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بی سیم به دلیل چالشهای فنی و مفهومی منحصربفرد از اهمیت ویژه ای برخوردار است.در این مقاله با توجه به محدودیت ها و شرایط عملیاتی ویژه ی شبکه های حسگر، روشی را برای بهبود تحمل پذیری خطا مانند تشخیص خطا در این نوع شبکه ها مورد بررسی قرار می دهیم.روش پیشنهادی به صورت روشی جدید قابلیت تشخیص خطا در شبکه های حسگر را بهبود می بخشد.در این روش با استفاده از گره های ذخیره شده در ساختاری خوشه ای تحمل پذیری خطا مانند تشخیص صحیح خطا و ترمیم آن را افزایش داده ایم.ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه ی آن با روش دیگر، بهبود روش پیشنهادی را نشان می دهد.

واژه های كلیدی :

 شبکه های حسگر بی سیم ، تحمل پذیری خطا ، ترمیم خطا  ، مدیریت شبکه.

فهرست مطالب

مقدمه                                     1

فصل اول

شبکه های حسگربی سیم      2

چرا شبکه های حسگر؟        2

تاریخچة شبكه های حسگر    3

ساختار كلی شبكه حسگر بی سیم         4

ساختمان گره         6

ویژگی ها 7

موضوعات مطرح  7

•تنگناهای سخت افزاری       8

•توپولوژی           8

•قابلیت اطمینان     8

•مقیاس پذیری       8

•قیمت تمام شده      9

•شرایط محیطی     9

•رسانه ارتباطی     9

•توان مصرفی گره ها          9

•افزایش طول عمر شبكه       10

•ارتباط بلادرنگ و هماهنگی 10

•امنیت و مداخلات  11

عوامل پیش بینی نشده          11

نمونه ی  پیاده سازی شده شبکه حسگر  12

بررسی نرم ا فزارهای شبیه سازی شبكه            14

خصوصیات لازم برای شبیه سازهای شبكه         15

شبیه ساز NS(v2)  16

معماری درونی NS 16

مدل VuSystem   16

شبیه ساز  OMNeT++       17

شبیه ساز  Ptolemy II        18

مدل سازی شبکه های بی سیم 20

اجرای یک مدل پیش ساخته   20

تغییر پارامترها      22

ساختار یک مدل پیش ساخته  23

•نمایش بصری(آیکون ها)     23

•کانال ها 26

•اکتور های  مرکب 27

•کنترل اجرا         28

•ساخت یک مدل جدید          29

•به کارگیری اکتور plot      39

قابلیت های مدل سازی         41

•شبیه سازی رویداد گسسته    41

•مدل های کانال     42

•مدل های گره بی سیم         42

•مثال هایی از قابلیت مدل سازی         42

1.ساختار بسته ها   42

2.اتلاف بسته ها    42

3.توان باتری        43

4.اتلاف توان        43

5.برخورد ها        44

6.بهره آنتن دهی ارسال        47

ساختار نرم افزار    50

چند مثال و کاربرد  54

فهمیدن تعامل (واکنش) در شبکه های حسگر       54

نقایص شبکه های حسگر      54

توانایی های توسعه یافته شبکه های حسگر         54

طراحی ومدل کردن ناهمگن پتولومی    54

مدل شبکه حسگر   55

نمونه های ایجاد شده توسط نرم افزار    55

•غرق سازی         55

•مثلث بندی          56

•نظارت بر ترافیک 57

•گمشده جنگی در منطقه دشمن و تعقیب کننده      58

•جهان کوچک       60

فصل دوم

امنیت در شبکه های حسگر بی سیم     61

مقدمه     61

چالش های ایمنی حسگر       63

استقرار نیرومند     63

محیط مهاجم         64

نایابی منبع           64

مقیاس بزرگ        64

حملات و دفاع       64

لایه فیزیکی          65

تراکم      65

کوبش     66

لایه اتصال           67

برخورد   67

تخلیه      67

لایه شبکه            68

اطلاعات مسیر یابی غلط      68

عملیات انتخابی حرکت به جلو            68

حمله چاهک         69

حمله سایبیل          69

حمله چاهک پیچشی            69

حمله جریان آغازگر 69

اعتبار و رمز گذاری            70

نظارت    70

پروب شدن           71

فراوانی   71

راه حل های پیشنهادی          71

پروتکل های ارتباط 71

معماری های مدیریت کلیدی  75

LEAP     75

LKHW   75

پیش نشر کلیدی به صورت تصادفی     76

Tiny PK 76

نتیجه گیری          77

فصل سوم

بهبود تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر بی سیم        78

کارهای انجام شده   78

سازمان دهی گره ها و عملکرد سیستم   79

روش پیشنهادی      81

4-1 شبیه سازی دو روش     83

4-2 ارزیابی         83

نتیجه گیری          84

فصل چهارم

مقاله انگلیسی SECURITY IN WIRELESS SENSOR NETWORKS 96

منابع      98

 مقدمه

   شبکه های حسگر بی سیم به عنوان یک فناوری جدید از پیشروترین فناوری های امروزی می باشند. این شبکه ها محدودیت ها، توانایی ها ,ویژگی ها، پیچیدگی ها و محیط عملیاتی خاص خود را دارند که آنها را از نمونه های مشابه، همچون شبکه های  موردی متفاوت می کند [ 1] .امروزه قابلیت اطمینان و تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر، با درنظر گرفتن کیفیت بهتر یکی از زمینه های مهم تحقیقاتی است. دستیابی به اطلاعات با کیفیت با محدودیت های درنظر گرفته شده در هنگامی که خطا وجود دارد یکی از چالش های شبکه های حسگر است[ 2,3].

خطا در شبکه های حسگر به صورت یک رویداد طبیعی به شمار می آید و برخلاف شبکه های معمولی و سنتی یک واقعه ی نادر نیست. برای تضمین کیفیت سرویس در شبکه های حسگر ضروری است تا خطاها را تشخیص داده و برای جلوگیری از صدمات ناشی از بروز خطا، عمل مناسب را در بخش هایی که آسیب دیده اند انجام دهیم[ 4].

دو بخش مهم در تحمل پذیری خطا یکی تشخیص خطاو دیگری ترمیم خطا است. در مرحله ی تشخیص خطا مهم این است که بتوان با صرف هزینه ی کم و با دقت بالا به این نتیجه رسید که واقعا خطایی رخ داده است و گره های آسیب دیده را شناسایی نمود. در مرحله ی ترمیم مهم است که پس از تشخیص خطا، بتوان گره های آسیب دیده را به وضعیتی که قبل از بروز خطا داشتند، رساند. در شبکه های حسگر تشخیص خطا می تواند در مواردی همچون امنیت و کارایی به کار گرفته شود.

در این مقاله با توجه به اهمیت تشخیص خطا و کاربرد تحمل پذیری خطا در شبکه های حسگر و با توجه به مدل واقعه گرا برای جمع آوری داده ها در شبکه های حسگر، روشی جدید برای تشخیص خطا با توجه به ساختاری خوشه ای پیشنهاد شده است. هدف اصلی، بهبود و تشخیص درست گره های آسیب دیده در شبکه های حسگر است .

بخش های مختلف این مقاله به صورت زیر تقسیم بندی شده است. در بخش ۲ در مورد روش ها و کارهای انجام شده برای افزودن تحمل- پذیری خطا در شبکه های حسگر توضیح داده می شود. در بخش ۳ سازماندهی گره ها در ساختار خوشه ای و نحوه ی عملکرد آنها برای افزودن روش پیشنهادی توضیح داده می شود. در بخش ۴ روش پیشنهادی توضیح داده می شود و در انتها شبیه سازی و ارزیابی روش پیشنهادی و مقایسه ی آن با روش [ 4] انجام می شود و بهبود روش پیشنهادی نسبت به این روش نشان داده می شود