ІНТЕГРАЦІЯ БЕЗПЕКИ ТА ВІДМОВОСТІЙКОСТІ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ ТА ТРАФІКУ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.25.390400

Ключові слова:

Інтернет Речей, ІоТ, інформаційна безпека, сенсорна мережа, енергоресурси, відмовостійкість, загрози, аномалії, надійність, вузли

Анотація

У статті досліджено особливості функціонування сенсорних мереж як ключової складової технології Інтернету речей (IoT), що забезпечує інтеграцію між фізичним і цифровим світом. Проаналізовано виклики, з якими стикаються сенсорні мережі, включаючи обмежені ресурси, збої вузлів, масштабування та загрози безпеці. Розглянуто основні компоненти сенсорних мереж: датчики, сенсори, «інтелектуальні» елементи, шлюзи та комунікаційні модулі, які забезпечують збір і передачу даних для подальшого аналізу. Акцентовано увагу на тому, що сенсорні мережі часто є мішенню для атак зловмисників, таких як DDoS, Sinkhole і атаки на маршрутизацію, що вимагає розробки нових методів захисту. Детально розглянуто загрози від нелегітимних елементів у сенсорних мережах, які можуть порушувати роботу мережі, створювати витоки даних та впливати на живучість і відмовостійкість мережі шляхом виснаження ресурсів. Для ефективного виявлення таких вузлів запропоновано застосовувати механізми аналізу та моніторингу трафіку, енергоспоживання та шифрування. Досліджено природу збоїв у сенсорних мережах та взаємозв’язок відмовостійкості й безпеки. Розраховано ймовірності відмов для мереж різних розмірів та запропоновано механізми підвищення відмовостійкості, включаючи резервування вузлів, алгоритми самовідновлення та толерантність до помилок. Запропоновано методику виявлення зловмисних вузлів на основі аналізу трафіку та енергетичних характеристик. Виявлено, що вузли, які перевищують порогові значення за кількістю переданих пакетів або енергоспоживанням, можуть бути зловмисними. Зазначено, що комбінування різних методів дозволить підвищити точність виявлення зловмисних вузлів на ранніх етапах, що значно покращить рівень інформаційної безпеки сенсорних мереж. Висвітлено перспективи подальших досліджень у напрямку розробки нових захисних механізмів та підвищення відмовостійкості сенсорних мереж.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Sicari, S., Rizzardi, A., Grieco, L. A., & Coen-Porisini, A. (2015). Security, privacy and trust in Internet of Things: The road ahead. Comput. Netw. 76, 146–164. https://doi.org/10.1016/j.comnet.2014.11.008

Barabash, O. V., Dovzhenko, N. M., & Ausheva, N. M. (2024). An integrated approach to security in sensor networks. XI All-Ukrainian scientific and practical conference of young scientists, 223–224.

Liu, D., & Ning, P. (2007). Security for Wireless Sensor Networks. Advances in Information Security (ADIS), 28. https://doi.org/10.1007/978-0-387-46781-8

Zhang, H., Liu, J., & Kato, N. (2018). Threshold Tuning-Based Wearable Sensor Fault Detection for Reliable Medical Monitoring Using Bayesian Network Model. IEEE Syst. J. 12, 1886–1896. https://doi.org/10.1109/JSYST.2016.2600582

Openko, P., Dovzhenko, N., Orikhovsky, P., & Ikaev, D. (2024). Ensuring reliability and security in modern wireless sensor networks based on the implementation of the RSSI metric. Air power of Ukraine, 1(6), 131–136. https://doi.org/10.33099/2786-7714-2024-1-6-131-136

Dovzhenko, N., Barabash, O., Ausheva, A., Ivanichenko, Y., & Obushnyi S. (2023). Comprehensive Analysis of Efficiency and Security Challenges in Sensor Network Routing. In Cybersecurity Providing in Information and Telecommunication Systems, CPITS-II 2023, vol. 3550, 275–280.

Zawaideh, F. (2019). An Efficient Weighted Trust-Based Malicious Node Detection Scheme for Wireless Sensor Networks. Int. J. Commun. Syst. 32, 3878. https://doi.org/10.1002/dac.3878

John, A., Isnin, F. I., & Madni, S. H. H. (2023). Current security threats in applications of wireless sensor network. International Journal of Engineering, Science and Technology (IJonET), 5(3), 255–272. https://doi.org/10.46328/ijonest.174

Ahmad, R, Wazirali, R, & Abu-Ain, T. (2022). Machine Learning for Wireless Sensor Networks Security: An Overview of Challenges and Issues. Sensors, 22(13), 4730. https://doi.org/10.3390/s22134730

Barabash, O., Ausheva, N., Skladannyi, P., Ivanichenko, Y., & Dovzhenko, N. (2024). Technical aspects of building a fault-tolerant sensor network infrastructure. Electronic Professional Scientific Journal «Cybersecurity: Education, Science, Technique», 4(24), 185–195. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.24.185195

Kim, T., Vecchietti, L. F., Choi, K., Lee, S., & Har, D. (2021). Machine Learning for Advanced Wireless Sensor Networks: A Review. IEEE Sens. J. 21, 12379–12397. https://doi.org/10.1109/JSEN.2020.3035846

Karpenko, A., Bondarenko, T., Ovsiannikov, V., & Martyniuk, V. (2020). Ensuring information security in wireless sensor networks. Electronic professional scientific publication “Cybersecurity: Education, Science, Technology”, 2(10), 54–66. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2020.10.5466

Jain, U., & Hussain, M. (2018). Wireless Sensor Networks: Attacks and Countermeasures. SSRN Electronic Journal. https://doi.org/10.2139/ssrn.3170185

Karlof, C., & Wagner D. (2003). Secure routing in wireless sensor networks: attacks and countermeasures. Ad Hoc Networks. 1(2–3), 293–315. https://doi.org/10.1016/s1570-8705(03)00008-8

Downloads


Переглядів анотації: 90

Опубліковано

2024-09-25

Як цитувати

Довженко, Н., Іваніченко, Є., Складанний, П., & Аушева , Н. (2024). ІНТЕГРАЦІЯ БЕЗПЕКИ ТА ВІДМОВОСТІЙКОСТІ СЕНСОРНИХ МЕРЕЖ НА ОСНОВІ АНАЛІЗУ ЕНЕРГОСПОЖИВАННЯ ТА ТРАФІКУ. Електронне фахове наукове видання «Кібербезпека: освіта, наука, техніка», 1(25), 390–400. https://doi.org/10.28925/2663-4023.2024.25.390400

Статті цього автора (авторів), які найбільше читають