دانلود مقاله ترجمه شده کشف همسایه و مکان‌یابی کرم‌چاله در شبکه‌های متحرک ad hoc

کشف همسایه بخش مهمی از بسیاری از پروتکل‌های شبکه‌های ad hoc بی سیم، از جمله مکان‌یابی و مسیریابی است. هنگامی که کشف همسایه شکست می‌خورد، کارآیی ارتباطات و پروتکل‌ها کاهش می‌یابد. در شبکه‌های تحت تاثیر حملات relay، که کرم‌چاله نیز شناخته می‌شوند، ممکن است شکست نافذتر رخ دهد. کرم‌چاله می‌تواند به طور انتخابی ارتباطات را تقلیل داده یا رد کند. در این مقاله، کشف همسایه امن متحرک (MSND) را معرفی می‌کنیم که از طریق امکان بخشی به تعیین همسایگی گره‌های موجود، نوعی حفاظت در مقابل کرم‌چاله‌ها فراهم می‌کند. همچنین پروتکل مکان‌یابی کرم‌چاله ای ارائه می‌شود که به گره‌ها اجازه می‌دهد حضور کرم‌چاله را تشخیص داده و مکان آن را بیابند. تا آنجا که می‌دانیم، این مقاله اولین تحقیق امن سازی کشف همسایه در شبکه‌های متحرک ad hoc و مکان‌یابی کرم‌چاله‌ها می‌باشد. MSND از مفاهیم سختی گراف برای تشخیص کرم‌چاله استفاده می‌کند. ویژگی‌های پروتکل امنیتی خود را ثابت می‌کنیم و از طریق شبیه سازی‌های گسترده و ارزیابی سیستمی واقعی با به کارگیری Epic mote و ربات‌های iRobot تاثیرگذاری آن را نشان می‌دهیم.

کشف همسایه فرآیندی است که از طریق آن، گره ای در شبکه تعداد کل و هویت دیگر گره‌های در مجاورت خود را تعیین می‌کند. آن بخش سازنده اساسی بسیاری از پروتکل‌ها از جمله مکان‌یابی [2]، مسیریابی [3]، انتخاب رهبر [4] و مدیریت گروه [5] است. ارتباطات مبتنی برزمان و بسیاری از مکانیسم‌های کنترل دسترسی رسانه [6] به اطلاعات دقیق همسایه‌ها تکیه می‌کنند. کشف همسایه به خصوص برای عملکرد صحیح شبکه‌های بی سیم اهمیت دارد.

در شبکه‌های بی سیم، همسایه‌ها معمولا گره‌هایی تعریف می‌شوند که در بازه رادیویی یکدیگر قرار دارند. درنتیجه کشف همسایه بررسی حجم فضا یا "همسایگی" پیرامون گره ای بی سیم است. گره‌های یافته شده در همسایگی، همسایه‌ها بوده و بسته به پیکربندی و توپولوژی شبکه، ممکن است در عملکرد وظایف متنوعی از جمله ارتباطات، تشخیص و مکان‌یابی همکاری کنند. هرچند، ارتباطات بی سیم در معرض سوءاستفاده قرار دارند. متجاوز‌ها در اجرای فعالیت‌های بدخواهانه از رد سرویس ساده گرفته تا فریب کاری پیشرفته، آزادانه عمل می‌کنند.

یکی از تهدیدات پلیدانه شبکه‌های بی سیم کرم‌چاله یا حمله relay است [7]. در این حمله، دو یا چند متجاوز برای ثبت ارتباطات در سطح بیت یا بسته در یک مکان با هم همکاری کرده و آن‌ها را در هرجای دیگر شبکه بازسازی می‌کنند. کرم‌چاله‌ها می‌توانند ارتباطات را مختل کرده، مسیریابی را تغییر دهند یا منجر به خطاهای مکان‌یابی شوند. سوءاستفاده بیشتر از ارتباطات در معرض کرم‌چاله می‌تواند منجر به دسترسی فیزیکی بدون مجوز، از دست رفتن انتخابی بسته‌ها و حتی رد سرویس شود [8]. هنگامی که کرم‌چاله گره‌های دور را متقاعد می‌کند که همسایه هم هستند، می‌تواند ترافیک آن‌ها و هرگونه ترافیکی که در طول لینک ارسال می‌کنند را مشاهده کند. هنگامی که چند گره در یک منطقه به طور مشابهی در معرض خطر باشند، همه ارتباطات آن منطقه از طریق نقاط خفگی باریک قابل "جمع آوری" هستند. در این نقاط، ترافیک یکی شده و متجاوز می‌تواند با کمترین تلاش، به حداکثر دانش دست یابد. نقاط خفگی حملات بزرگ مقیاس با هدف خاص DoS را نیز در مقابل هرنوع ترافیک در حال عبور ممکن می‌سازند. به طور مشابه، پروتکل‌های مکان‌یابی گره به شدت در معرض خطر قرار می‌گیرند (مثلا ممکن است گره ای فریب خورده و فکر کند در یک پرش دورتر از anchor، گره ای با مکان شناخته شده، که بسیار دورتر است، می‌باشد). با فرض تاثیرات شدید کرم‌چاله، گره‌ها باید قادر به کشف همسایه ای امن باشند...