19327

۱۹۳۲۷

طراحي روش ارتباطي امن و بهينه در شبكه هاي حسگر آكوستيك زيرآبي

كارشناسي ارشد

الكترونيك ديجيتال

۹۵-۹۷

۱۳۹۷/۰۶/۲۱

دكتر سيد محمدرضا موسوي ميركلائي

برق

پيش‌گفتار پيشرفت‌هاي اخير در زمينه الكترونيك و مخابرات بي‌سيم توانايي طراحي و ساخت حسگرهايي را با توان مصرفي پايين، اندازه كوچك، قيمت مناسب و كاربري‌هاي گوناگون داده است. اين حسگرهاي كوچك كه توانايي انجام اعمالي چون دريافت اطلاعات مختلف محيطي بر اساس نوع حسگر، پردازش و ارسال آن اطلاعات را دارند، موجب پيدايش ايده‌اي براي ايجاد و گسترش شبكه‌هاي موسوم به شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم شده‌اند. يك شبكه حسگر متشكل از تعداد زيادي گره‌هاي حسگري است كه در يك محيط به طور گسترده پخش شده و به جمع‌آوري اطلاعات از محيط مي‌پردازند. به دليل محدوديت‌ها و ويژگي‌هاي منحصر به‌فرد كانال زيرآبي مانند پهناي باند مخابراتي كم، مقدار خطاي بيت زياد، تاخير در انتشار قابل توجه و غيره، اين شبكه حسگرها مي‌توانند به راحتي مورد حملات بدخواهانه قرار بگيرند. هماهنگي و مخابره پيام‌هاي زيرآبي بين حسگرها، به طور طبيعي چالش‌ها و نقطه‌نظرات امنيتي را به دنبال خود خواهد داشت. همچنين دستيابي به يك سيستم مخابراتي مطمئن بين حسگري به دليل حركت و همچنين عدم ثبات حسگرها با جريان‌هاي زيرآبي، كار بسيار مشكلي مي‌باشد. در حالت كلي، حملات بدخواهانه روي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم زيرآبي مي‌تواند به دو بخش كلي تقسيم شود: حمله بر روي گره‌هاي حسگر و حمله بر روي پروتكل‌هاي شبكه. لذا در تحليل امنيتي اين شبكه‌ها، شناخت حملات در لايه‌هاي مختلف بسيار مفيد خواهد بود. حملات بدخواهانه بر روي حسگرها تاثيرگذارترين حمله بر شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم زيرآبي است. هرچند كه اجراي اين حملات در عمل امكان پذير نمي‌باشند، زيرا حسگرها در اين شبكه‌ها به صورت بسيار پراكنده توزيع شده و از بين بردن گره‌ها به صورت همزمان كار بسيار مشكلي مي‌باشد. اما حمله بر روي پروتكل‌هاي شبكه، خصوصا پروتكل‌هاي ارتباطي مي‌تواند به سادگي در شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم زيرآبي انجام پذيرد. زماني كه پروتكل‌هاي ارتباطي شكسته شوند، كل شبكه بي‌مصرف مي‌شود. بنابراين بايد تمركز زيادي بر روي پروتكل‌هاي امن در همه لايه‌هاي شبكه‌هاي حسگر بي‌سيم زيرآبي صورت گيرد. لذا هدف از پايان‌نامه، ارائه يك پروتكل امن و بهينه براي ارتباطات در شبكه‌هاي حسگر زيرآبي مي‌باشد. بدين منظور، ابتدا يك سامانه متشكل از تعدادي گره‌هاي حسگر و يك گره مركزي به‌عنوان دريافت كننده اطلاعات با حضور گره يا گره‌هايي به‌عنوان حمله‌گر مدل مي‌گردد. ثابت مي‌شود كه پروتكل ارتباطي ارائه شده در اين پايان‌نامه امن است؛ زيرا در برابر حملات موجود در سامانه مورد نظر از قبيل: حمله تحليل پيام، حمله دستكاري پيام، حمله بازپخش و حمله تزريق پيام جعلي مقاوم بوده و نيز بهينه است؛ چرا كه باعث بهبود در سربارهاي مخابراتي و محاسباتي و حافظه مصرفي با توجه به محدوديت‌هاي موجود در شبكه مي‌شود. واژگان كليدي: شبكه حسگر آكوستيك زيرآبي، پروتكل امنيتي سبك‌وزن، تهديدات زيرآبي

1397/06/27

9/23/2019 12:00:00 AM