امنيت شبكه هاي حسگر بي سيم

دانلود پايان نامه كارشناسي كامپيوتر امنيت شبكه هاي حسگر بي سيم

در 115 صفحه ورد قابل ويرايش با فرمت doc

امنيت شبكه هاي سنسوري بي سيم

چكيده

 تحمل پذيري خطا در شبكه هاي حسگر بي سيم به دليل چالشهاي فني و مفهومي منحصربفرد از اهميت ويژه اي برخوردار است.در اين مقاله با توجه به محدوديت ها و شرايط عملياتي ويژه ي شبكه هاي حسگر، روشي را براي بهبود تحمل پذيري خطا مانند تشخيص خطا در اين نوع شبكه ها مورد بررسي قرار مي دهيم.روش پيشنهادي به صورت روشي جديد قابليت تشخيص خطا در شبكه هاي حسگر را بهبود مي بخشد.در اين روش با استفاده از گره هاي ذخيره شده در ساختاري خوشه اي تحمل پذيري خطا مانند تشخيص صحيح خطا و ترميم آن را افزايش داده ايم.ارزيابي روش پيشنهادي و مقايسه ي آن با روش ديگر، بهبود روش پيشنهادي را نشان مي دهد.

واژه هاي كليدي :

 شبكه هاي حسگر بي سيم ، تحمل پذيري خطا ، ترميم خطا  ، مديريت شبكه.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                   صفحه

مقدمه                                     1

فصل اول

شبكه هاي حسگربي سيم      2

چرا شبكه هاي حسگر؟        2

تاريخچة شبكه هاي حسگر    3

ساختار كلي شبكه حسگر بي سيم         4

ساختمان گره         6

ويژگي ها 7

موضوعات مطرح  7

•تنگناهاي سخت افزاري       8

•توپولوژي           8

•قابليت اطمينان     8

•مقياس پذيري       8

•قيمت تمام شده      9

•شرايط محيطي     9

•رسانه ارتباطي     9

•توان مصرفي گره ها          9

•افزايش طول عمر شبكه       10

•ارتباط بلادرنگ و هماهنگي 10

•امنيت و مداخلات  11

عوامل پيش بيني نشده          11

نمونه ي  پياده سازي شده شبكه حسگر  12

بررسي نرم ا فزارهاي شبيه سازي شبكه            14

خصوصيات لازم براي شبيه سازهاي شبكه         15

شبيه ساز NS(v2)  16

معماري دروني NS 16

مدل VuSystem   16

شبيه ساز  OMNeT++       17

شبيه ساز  Ptolemy II        18

مدل سازي شبكه هاي بي سيم 20

اجراي يك مدل پيش ساخته   20

تغيير پارامترها      22

ساختار يك مدل پيش ساخته  23

•نمايش بصري(آيكون ها)     23

•كانال ها 26

•اكتور هاي  مركب 27

•كنترل اجرا         28

•ساخت يك مدل جديد          29

•به كارگيري اكتور plot      39

قابليت هاي مدل سازي         41

•شبيه سازي رويداد گسسته    41

•مدل هاي كانال     42

•مدل هاي گره بي سيم         42

•مثال هايي از قابليت مدل سازي         42

1.ساختار بسته ها   42

2.اتلاف بسته ها    42

3.توان باتري        43

4.اتلاف توان        43

5.برخورد ها        44

6.بهره آنتن دهي ارسال        47

ساختار نرم افزار    50

چند مثال و كاربرد  54

فهميدن تعامل (واكنش) در شبكه هاي حسگر       54

نقايص شبكه هاي حسگر      54

توانايي هاي توسعه يافته شبكه هاي حسگر         54

طراحي ومدل كردن ناهمگن پتولومي    54

مدل شبكه حسگر   55

نمونه هاي ايجاد شده توسط نرم افزار    55

•غرق سازي         55

•مثلث بندي          56

•نظارت بر ترافيك 57

•گمشده جنگي در منطقه دشمن و تعقيب كننده      58

•جهان كوچك       60

فصل دوم

امنيت در شبكه هاي حسگر بي سيم     61

مقدمه     61

چالش هاي ايمني حسگر       63

استقرار نيرومند     63

محيط مهاجم         64

نايابي منبع           64

مقياس بزرگ        64

حملات و دفاع       64

لايه فيزيكي          65

تراكم      65

كوبش     66

لايه اتصال           67

برخورد   67

تخليه      67

لايه شبكه            68

اطلاعات مسير يابي غلط      68

عمليات انتخابي حركت به جلو            68

حمله چاهك         69

حمله سايبيل          69

حمله چاهك پيچشي            69

حمله جريان آغازگر 69

اعتبار و رمز گذاري            70

نظارت    70

پروب شدن           71

فراواني   71

راه حل هاي پيشنهادي          71

پروتكل هاي ارتباط 71

معماري هاي مديريت كليدي  75

LEAP     75

LKHW   75

پيش نشر كليدي به صورت تصادفي     76

Tiny PK 76

نتيجه گيري          77

فصل سوم

بهبود تحمل پذيري خطا در شبكه هاي حسگر بي سيم        78

كارهاي انجام شده   78

سازمان دهي گره ها و عملكرد سيستم   79

روش پيشنهادي      81

4-1 شبيه سازي دو روش     83

4-2 ارزيابي         83

نتيجه گيري          84

فصل چهارم

مقاله انگليسي SECURITY IN WIRELESS SENSOR NETWORKS 96

منابع      98

 مقدمه

   شبكه هاي حسگر بي سيم به عنوان يك فناوري جديد از پيشروترين فناوري هاي امروزي مي باشند. اين شبكه ها محدوديت ها، توانايي ها ,ويژگي ها، پيچيدگي ها و محيط عملياتي خاص خود را دارند كه آنها را از نمونه هاي مشابه، همچون شبكه هاي  موردي متفاوت مي كند [ 1] .امروزه قابليت اطمينان و تحمل پذيري خطا در شبكه هاي حسگر، با درنظر گرفتن كيفيت بهتر يكي از زمينه هاي مهم تحقيقاتي است. دستيابي به اطلاعات با كيفيت با محدوديت هاي درنظر گرفته شده در هنگامي كه خطا وجود دارد يكي از چالش هاي شبكه هاي حسگر است[ 2,3].

خطا در شبكه هاي حسگر به صورت يك رويداد طبيعي به شمار مي آيد و برخلاف شبكه هاي معمولي و سنتي يك واقعه ي نادر نيست. براي تضمين كيفيت سرويس در شبكه هاي حسگر ضروري است تا خطاها را تشخيص داده و براي جلوگيري از صدمات ناشي از بروز خطا، عمل مناسب را در بخش هايي كه آسيب ديده اند انجام دهيم[ 4].

دو بخش مهم در تحمل پذيري خطا يكي تشخيص خطاو ديگري ترميم خطا است. در مرحله ي تشخيص خطا مهم اين است كه بتوان با صرف هزينه ي كم و با دقت بالا به اين نتيجه رسيد كه واقعا خطايي رخ داده است و گره هاي آسيب ديده را شناسايي نمود. در مرحله ي ترميم مهم است كه پس از تشخيص خطا، بتوان گره هاي آسيب ديده را به وضعيتي كه قبل از بروز خطا داشتند، رساند. در شبكه هاي حسگر تشخيص خطا مي تواند در مواردي همچون امنيت و كارايي به كار گرفته شود.

در اين مقاله با توجه به اهميت تشخيص خطا و كاربرد تحمل پذيري خطا در شبكه هاي حسگر و با توجه به مدل واقعه گرا براي جمع آوري داده ها در شبكه هاي حسگر، روشي جديد براي تشخيص خطا با توجه به ساختاري خوشه اي پيشنهاد شده است. هدف اصلي، بهبود و تشخيص درست گره هاي آسيب ديده در شبكه هاي حسگر است .

بخش هاي مختلف اين مقاله به صورت زير تقسيم بندي شده است. در بخش ۲ در مورد روش ها و كارهاي انجام شده براي افزودن تحمل- پذيري خطا در شبكه هاي حسگر توضيح داده مي شود. در بخش ۳ سازماندهي گره ها در ساختار خوشه اي و نحوه ي عملكرد آنها براي افزودن روش پيشنهادي توضيح داده مي شود. در بخش ۴ روش پيشنهادي توضيح داده مي شود و در انتها شبيه سازي و ارزيابي روش پيشنهادي و مقايسه ي آن با روش [ 4] انجام مي شود و بهبود روش پيشنهادي نسبت به اين روش نشان داده مي شود