Buradasınız

BOĞMA SALDIRILARINA KARŞI DİNAMİK KANAL ATLAMALI YENİ BİR GÜVENLİK YÖNTEMİNİN TASARIMI VE BAŞARIM ANALİZİ

DESIGN AND EVALUATION OF A NEW SECURITY METHOD WITH DYNAMIC CHANNEL HOPPING FOR JAMMING ATTACKS

Journal Name:

Publication Year:

Abstract (2. Language): 
Wireless Sensor Networks (WSNs) are used in many fields such as military, medical, industrial applications since they provide several advantages like ease of use, lower installation cost, and flexibility. Their practical use will be prevailing in the future as the new application areas are discovered. However, in some areas, such as military applications, building security systems, and patient monitoring systems, the security considerations cannot be overlooked. In such applications, WSNs are expected to be robust against potential attacks. To be assured of secure operations of WSNs, they are also expected to operate their functions in some severe adversary conditions such as jamming attacks that can even block communication between sensor nodes completely. In this paper, we have focused on a dynamic channel hopping method that is used against jamming attacks. Despite jamming attacks, 96% of the nodes can be reconnected to the network in 90-150 seconds and they continue operate with high performance rates. In addition, the method we proposed imposes approximately 11% extra overhead even though in worst cases in terms of energy consumption.
Abstract (Original Language): 
Kablosuz algılayıcı ağlar, kullanım kolaylığı, düşük kurulum maliyeti ve esneklik gibi avantajları sebebiyle askeri, tıbbi, ticari v.b birçok alanda kullanılmaktadır. Ancak askeri uygulamalar, bina güvenlik sistemleri, hasta takip sistemleri gibi güvenliğin ön planda olduğu uygulama alanlarında kullanılan kablosuz algılayıcı ağlarının her türlü saldırılara karşı dayanıklı olması beklenir. Bir algılayıcı ağının güvenliğinden emin olabilmek için, boğma saldırıları gibi düğüm iletişimlerini tamamen ya da kısmen engelleyebilen saldırı türlerine karşı da dayanıklı olması ve saldırılara rağmen görevlerini yürütebilmesi gerekmektedir. Bu çalışmada, kablosuz algılayıcı ağları için önemli bir tehdit unsuru olan boğma saldırılarının çözümüne yönelik dinamik kanal atlamalı bir güvenlik yöntemi üzerinde odaklanılmıştır. Geliştirilen yöntem ile ağdaki düğümlerin yaklaşık olarak %96’sı saldırı tespitinden sonra 90-150 sn süre içerisinde ağ ile irtibatını yeniden sağlayabilmekte ve iletişimlerini yüksek başarımla devam ettirebilmektedirler. Ayrıca önerilen dinamik kanal atlamalı güvenlik sisteminin enerji tüketimi açısından düğümlere getirdiği ek yük en kötü koşullarda bile %11 civarındadır.
877
887

REFERENCES

References: 

1. I.F. Akyildiz, W. Su, Y. Sankarasubramaniam, E.
Cayirci,“Wireless Sensor Networks: A Survey,”
Computer Networks, Elsevier, Cilt 38, Sayı 4,
393–422, Mart 2002.
Boğma Saldırılarına Karşı Dinamik Kanal Atlamalı Yeni… M. Çakıroğlu ve ark.
Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der. Cilt 26, No 4, 2011 887
2. C. Hartung, J. Balasalle, R. Han, “Node
compromise in sensor networks: The need for
secure systems”, Technical Report, CU-CS-988-
04, Department of Computer Science, University
of Colorado at Boulder, 2004.
3. A.D. Wood, J.A. Stankovic, “Denial of service in
sensor networks,” IEEE Computer, Cilt 35, Sayı
10, 54–62, Ekim. 2002.
4. W. Xu, W. Trappe, Y. Zhang, T. Wood, “The
feasibility of launching and detecting jamming
attacks in wireless networks”, In Proc. of ACM
MobiHoc, 46-57, 2005.
5. Wenyuan Xu, Ke Ma, Wade Trappe, Yanyong
Zhang, “Jamming Sensor Networks: Attack and
Defense Strategies,” IEEE Networks Special
Issue on Sensor Networks, Cilt 20, Sayı 3, 41–
47, Mayıs/Haziran 2006.
6. Yee Wei, P. Hartel, J. Den Hertog, P.Havinga,
“Link layer Jamming Attacks on S-MAC”,
Proceeedings of the Second European
Workshop on Sensor Network, 217 – 225,
İstanbul, Türkiye, 31 Ocak-2 Şubat 2005.
7. Yee Wei, L. Lodewijk, V. Hoesel, J. Doumen, P.
Hartel, P.Havinga, “Energy-Efficient Link-Layer
Jamming Attacks against Wireless Sensor
Network MAC Protocols”, SANS’05, Virginia,
USA, Kasım 2005.
8. Anthony D. Wood, John A. Stankovic, Gang
Zhou, “DEEJAM: Defeating Energy-Efficient
Jamming in IEEE 802.15.4-based Wireless
Networks”, SECON 2007, Haziran 2007, San
Diego, California, USA.
9. A. Wood, J. Stankovic, S. Son., “JAM: A
jammed-area mapping service for sensor
networks.”, 24. IEEE Real-Time Systems
Symposium, 286 - 297, 2003.
10. W. Xu, A. T. Wood, W. Trappe,Y Zhang,
“Channel surfing and spatial retreats: defenses
against wireless denial of service”, in
Proceedings of the 2004 ACM workshop on
Wireless security, 80-89, 2004.
11. W. Xu, A. T. Wood, W. Trappe,Y Zhang,
“Channel Surfing: Defending Wireless Sensor
Networks from”, IPSN'07 Cambridge, 25-27,
Massachusetts, USA, Nisan 2007.
12. M. Çakıroğlu, A.Turan Özcerit, “Denial Of
Service Attack Resistant Mac Protocol Design
For Wireless Sensor Networks”, J. Fac. Eng.
Arch. Gazi Univ., Vol 22, No 4, 697- 707, 2007.
13. M. Cagalj, S. Capkun. J.-P. Hubaux, “Wormhole-
Based Anti-Jamming Techniques in Sensor
Networks”, IEEE Transactions on Mobile
Computing, Mayıs, 2006.
14. Wei Ye, J. Heidemann, Deborah Estrin, “An
energy-efficient mac protocol for wireless sensor
networks.”, IEEE INFOCOM, USA, 1567–
1576, Haziran 2002.
15. M. Çakıroğlu, A.Turan Özcerit, “Jamming
Detection Mechanisms for Wireless Sensor
Networks, ACM Infoscale 2008, Napoli, Italya,
4-6 Haziran 2008.
16. H. W. So, J. Walrand, J. Mo Jeonghoon,
“McMAC: A Parallel Rendezvous Multi-Channel
MAC Protocol”, IEEE Wireless
Communications and Networking Conference,
WCNC 2007, 11-15 Mart 2007.
17. H. W. So, G. Nguyen, J. Walrand, “Practical
synchronization techniques for multi-channel
mac”, MobiCom ’06: Proceedings of the he
Twelfth Annual International Conference on
Mobile Computing and Networking, ACM,
New York, USA, 2006.
18. www.omnetpp.org, OMNET++, Ayrık Olay
tabanlı Simulator.
19. Internet: Chipcon, CC2420 2.4GHz IEEE
802.15.4/ZigBee ready, RF Alıcı/Verici çalışma
sayfası,
http://www.chipcon.com/files/CC2420_Data_She
et_1_3.pdf
20. M. Çakıroğlu, A.T. Özcerit, “Design and
Evaluation of a Query-based Jamming Detection
Algorithm for Wireless Sensor Networks”,
Turkish Journal of Electrical Engineering &
Computer Sciences, Cilt 19, Sayı 1, 1-19, Ocak
2011.
21. C. Bayılmış, et al.,“Development of Web-based
Remote Monitoring System for Wireless Sensor
Networks Using MATLAB Web Server”, J. Fac.
Eng. Arch. Gazi Univ. Vol 25, No 2, 371-379,
2010

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com