ترجمه مقاله روشی جدید برای امنیت شبکه حسگر بیسیم با استفاده از زیست الهامی

ترجمه مقاله روشی جدید برای امنیت شبکه حس¬گر بی¬سیم با استفاده از زیست الهامی

چکیده

بررسی طبیعت همزیستی سیستم­های بیولوژیکی ممکن است به دانش ارزشمندی برای شبکه­های کامپیوتری منجر شود. رویکردهایی که از زیست الهام گرفته­اند بدلیل تشابهاتی بین امنیت شبکه و زنده ماندن بدن انسان تحت حملات پاتوژنیک برای ارزیابی شبکه­ها جالب هستند. شبکه­ی حس­گر بی­سیم (WSN) شبکه­ای بر مبنای چند ارتباط کم هزینه و دستگاه­های فیزیکی متصل به گره­های حس­گر است که پارامترهای فیزیکی هستند. در حالی­که گسترش ویروس­ها در سیستم­های سیمی بطور کامل مطالعه شده است، استفاده از اعتماد[1]در WSN زمینه­ی تحقیقاتی در حال ظهوری است. تهدیدات امنیتی ممکن است به طرق مختلفی مثلاگره حس­گر خیراندیش[2] که پس از دوره­ی زمانی خاصی متقلب را تغییر می­دهد وارد WSNشود. تحقیق پیشنهادی از الهامات بیولوژیکی و روش­های یادگیری ماشین برای افزودن امنیت در برابر چنین خطراتی استفاده می­کند. در حالی­که این تحقیق از روش­های یادگیری ماشین برای تعریف گره­های متقلب استفاده می­کند، که با بطور پیوسته با استخراج الهام از سیستم ایمنی انسان می­تواند اثر گره­های متقل را بر روی شبکه خنثی کند. تحقیق پیشنهادی در پلت­فرم LabVIEW پیادده­سازی شده است و نتایج بدست آمده حاکی از دقت و قدرتمندی مدل پیشنهادی است.

وازگان کلیدی

الهام بیولوژیکی، یادگیری ماشین، WSN، سیستم ایمنی انسان، امنیت.

1. 1.      مقدمه

با الهام از مشخصات جالب سیستم­های بیولوژیکی، بسیاری از محققان بر روی تولید پارادایم­های طراحی جدید به منظور پرداختن بر چالش­ها در سیستم­های شبکه­ی کنونی کار می­کنند [1]. سیستم­های زیست­الهامی سیستم­هایی هستند که در آن­ها زیست نقش مهمی را در حل مسائل در حوزه­های دیگر ایفا می­کند. رویکردهای زیست­الهامی امیدوار کننده هستند زیرا در شرایط متغیر محیطی خود تطبیقی، خود تنظیمی و خود سازمانی هستند [2]. یکی از مشخصات چشمگیر سیستم بیولوژیکی این است که آن­ها قدرتمند هستند.

در طول سال­های اخیر، تغییر پارادایمی در ایجاد شبکه­های کامپیوتری وجود داشته است، از سیستم­های یکپارچه­ی متمرکز به سیستم­های مستقل، توزیعی و خود سازمان همانند شبکه­های حس­گر بی­سیم (WSN). عوامل متعددی وجود دارد که بر طراحی شبکه­ی حس­گر تاثیر می­گذارد از جمله مقیاس­پذیری، هزینه­ی تولید، محیط عملیاتی، قیود سخت­افزاری، محیط­های انتقال، مصرف توان همزمان به حس­گر، پردازش اطلاعات و ارتباطات [3]. به دلیل ویژگی­های بسط­پذیری و مقیاس­پذیری سیستم، گره­های جدید می­توانند در زمان­های مختلف وارد شوند. با این­حال، این کار باعث می­شود تا در معرض تهدیدات زیادی قرار بگیرند [10]. در نتیجه­ی این عمل، برای این سیستم-های توزیعی ضروریست تا بتوانند در دنیای در حال تغییر تطبیق و سازمان­دهی شوند. اگر به مشخصات سیستم­های بیولوژیکی و چالش­های پیش­ روی سیستم­های شبکه­ی توزیعی نظری بیاندازیم، مشخص می­شود که می­توان روش­های زیست­الهامی را برای حل این چالش­ها بکار بست [9]. گرچه گسترش ویروس­ها در سیستم­های سیمی بخوبی مورد بررسی قرار گرفته است، استفاده از اعتماد در گره­های شبکه­ی حس­گر بی­سیم زمینه­ی تحقیقاتی جدیدی محسوب می­شود [4]، [5]، [6]، [7]، [8].

هدف این مقاله ارائه­ی طرح یک سیستم امنیتی برای WSN با استفاده از سیستم ایمنی بدن انسان به عنوان الهام است. بخش 2 مدل اعتماد و شهرت و کاربرد آن را توضیح می­دهد. بخش 3 رویکرد جدیدی را توصیف می­کند که می­توان در WSN برای آشکارسازی و حذف گره­های متقلب بکار بست. همچنین در این بخش، سیستم­های ایمنی بدن انشان توضیح داده می­شود و مفهوم سلول-T و سلول-B در سیستم ما توضیح داده می­شود. بخش 4 مفهوم آنتی­ژن و آنتی­بادی مورد استفاده برای حذف گره متقلب را توضیح می­دهد. بخش 5 خلاصه­ی مقاله را جمع­بندی کرده و زمینه­ی تحقیقات آتی را ارائه خواهد داد.

[1]Trust

[2]benevolent sensor node