دانلود مقاله ترجمه شده CMKMS: یک شِمای مدیریت کلید متحرک (سیار) مبتنی بر خوشه، برای شبکه‌ی حسگر بی‌سیم

چکیده

هدف: در این مقاله، با پیشنهاد یک شِمای مدیریت کلید متحرک مبتنی بر خوشه (CMKMS) ، مسئله‌ی امنیت در شبکه‌ی حسگر بی‌سیم(WNS) را بررسی و حل‌وفصل می‌کنیم. افزایش رو به رشد تقاضا برای شبکه‌های حسگر بی‌سیم در بسیاری از اپلیکیشن های بلادرنگ و اپلیکیشن هایی که دارای مأموریت بحرانی می‌باشد، باعث شده تا چالش‌هایی برحسب بهره‌وری انرژی، امنیت و پویایی در این شبکه‌ها پدید آید. به منظور اجتناب از حملات و بهبود بهره‌وری انرژی، باید مسئله‌ی امنیت را مهم تلقی کرد، در حالی که قابلیت پویایی یا تحرک می‌تواند در دسترسی‌پذیری به شبکه مفید و کمک ساز باشد. الگوریتم CMKMS بر ری مدیریت و حفظ کلید تحت یک شبکه‌ی حسگر بی‌سیم سیار مبتنی بر خوشه متمرکز می‌باشد. طراحی/اسلوب‌شناسی/روش:در این مقاله به مطالعه‌ی فعالیت‌های مربوطه در حوزه‌ی مدیریت کلید پرداخته شده است و الگوریتم‌های مختلف مدیریت کلید را بر اساس تکنیکی که در آنها بکار گرفته شده است مورد مقایسه قرار داده است. این مطالعه‌ی مقایسه‌ای نشان میدهد که الگوریتم‌های موجود برای مدیریت کلید از نظر امنیت کارآمد می‌باشند ولی به‌اندازه‌ی کافی برای وفق پذیری در شرایط متغیر شبکه مقیاس‌پذیر نبوده و تحت شرایط تحرک و پویایی گره‌ها، عملکرد کارآمدی از خود نشان نمی‌دهند. در این پژوهش، از یک روش مبتنی بر خوشه به منظور بهبود مقیاس‌پذیری استفاده شده است که در آن، از سرآیند خوشه به عنوان یک مدیر کلید استفاده شده است. کاری که در این مقاله توسعه داده شده است، هر دوی سرآیندهای پویا و ایستا را در نظر می‌گیرد. یافته‌ها: در CMKMS، دو فاز در نظر گرفته شده است که فاز اول برای نگهداری کلید بوده و در این فاز دو کلید خصوصی تحت عناوین کلید خانه برای خود خوشه و کلید خارجی برای زمانی که گره از یک خوشه به خوشه‌ای دیگر می‌رود تعریف شده است. دومین فاز، در زمان حرکت سرآیند خوشه از یک خوشه به خوشه‌ای دیگر، اقدام به نگهداری کلیدها می‌کند. الگوریتم پیشنهادی باعث بهبود بهره‌وری الگوریتم مدیریت کلید برحسب امنیت، قابلیت پویایی، بهره‌وری انرژی و مقیاس‌پذیری شبکه گردیده است. شبیه‌سازی شِما در شرایط واقعی مختلف نیز نشان میدهد که راهکار پیشنهادی ما از سربار رایانشی، مصرف انرژی و تأخیر کمتری در مقایسه با راهکارهای مدرن برخوردار می‌باشد. الزامات و محدودیت‌های پژوهشی: این پژوهش، با استفاده از یک شبیه‌سازی کامپیوتری مورد ارزیابی قرار گرفته است که متأسفانه این شبیه‌سازی باعث محدود شدن تست ها و آزمون‌های پژوهشی می‌گردد، چرا که فقط شرایط محیطی بیرونی در شبکه را در نظر می‌گیرد. بنابراین این پژوهش را می‌تواند با استفاده از بستر تست شبکه‌ی حسگر بی‌سیم نیز مورد آزمون قرار داد. الزامات عملی: این پژوهش، مسئله‌ی مدیریت کلید را مورد بررسی و حل‌وفصل قرار داده است و الگوریتم‌های مدیریت کلید را با قابلیت پشتیبانی از مقیاس‌پذیری و تحرک گره را برای پاسخ به تقاضای رو به رشد به اپلیکیشن های WSN ارائه داده است. اصالت و ارزش: در این مقاله، امنیت شبکه‌ی حسگر بی‌سیم با استفاده از الگوریتم‌های مدیریت کلید با قابلیت پشتیبانی از تحرک و مقیاس‌پذیری برقرار شده است.

1-مقدمه

شبکه‌ی حسگر بی‌سیم(WSN) را می‌توان شبکه‌ای متشکل از گره‌های حسگر دانست که با استفاده از کانال رادیوئی با هم ارتباط برقرار می‌کنند. امروزه از شبکه‌ی حسگر بی‌سیم در کاربردهای بلادرنگ و با مأموریت بحرانی زیادی استفاده می‌شود ( ژآئو و همکاران 2007). استفاده از شبکه‌ی حسگر بی‌سیم در کاربردهایی با مأموریت‌های بحرانی می‌تواند نیازمندی جدیدی را برای کاربرد این شبکه‌ها ایجاد نماید. این نیازمندی‌ها، شامل نیازمندی امنیتی و قابلیت تحرک ( پویایی) می‌باشد...