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A Secure Protocol against Selfish and Pollution Attacker Misbehavior in Clustered WSNs

Résumé : Les réseaux de capteurs sans fil (WSN) ont été largement utilisés pour des applications dans de nombreux domaines. L'un des principaux défis réside dans les ressources énergétiques limitées lors de la conception d'un routage sécurisé dans de tels réseaux. L'organisation hiérarchique des nœuds du réseau permet d'utiliser efficacement leurs ressources. Dans ce cas, un sous-ensemble de nœuds, les clusterheads (CHs), est chargé de transmettre les messages des nœuds de cluster à la station de base (BS). Cependant, l'existence de nœuds d'attaquants égoïstes ou polluants dans le réseau provoque une défaillance de la transmission des données et endommage la disponibilité et l'intégrité du réseau. Principalement, lorsque des nœuds critiques comme les nœuds CH se comportent mal en refusant de transmettre des données à la BS, en modifiant des données en transit ou en injectant des données polluées, tout le réseau devient défectueux. Cet article présente un protocole sécurisé contre les mauvais comportements des attaquants égoïstes et polluants dans les WSN en cluster, connu sous le nom de (SSP). Il vise à contrecarrer les comportements inappropriés des attaquants égoïstes et polluants, le premier étant une forme d'attaque par déni de service (DoS). De plus, il maintient un niveau de confidentialité contre les indiscrets. Basé sur une technique de codage de réseau linéaire aléatoire (NC), le protocole utilise des matrices préchargées dans les nœuds de capteurs pour concevoir un plus grand nombre de nouveaux paquets à partir d'un ensemble de paquets de données initiaux, créant ainsi une redondance des données. Ensuite, il les transmet par des chemins séparés à la BS. De plus, il détecte les nœuds qui se comportent mal parmi les CH et exécute un mécanisme de punition à l'aide d'un compteur de contrôle. L'analyse de sécurité et les résultats de simulation démontrent que la solution proposée est non seulement capable de prévenir et de détecter les attaques DoS ainsi que les attaques de pollution, mais peut également maintenir un routage évolutif et stable pour les grands réseaux. Le protocole signifie que 100 % des messages sont récupérés et reçus avec succès au niveau de la BS lorsque le pourcentage de paquets perdus est d'environ 20 %. De plus, lorsque le nombre de nœuds se comportant mal exécutant des attaques de pollution atteint un certain seuil, SSP obtient un taux de réception de messages correctement reconstruits égal à 100 %. Si le protocole SSP n'est pas appliqué, le taux de réception de messages correctement reconstruits est réduit de 90% dans le même cas.
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Article dans une revue
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https://hal-unilim.archives-ouvertes.fr/hal-03448369
Contributeur : Eliane Caillou Connectez-vous pour contacter le contributeur
Soumis le : jeudi 25 novembre 2021 - 10:15:56
Dernière modification le : vendredi 26 novembre 2021 - 03:45:41

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Hana Rhim, Damien Sauveron, Ryma Abassi, Karim Tamine, Sihem Guemara. A Secure Protocol against Selfish and Pollution Attacker Misbehavior in Clustered WSNs. Electronics, MDPI, 2021, 10 (11), pp.1244. ⟨10.3390/electronics10111244⟩. ⟨hal-03448369⟩

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