بخشی از مقاله
چکیده
در شبکههای موردی سیار مجموعهای از گرههای سیار هستند که به صورت بیسیم با یکدیگر ارتباط دارند. این شبکهها با محدودیت انرژی و برد رادیویی مواجه هستند. ارسال اطلاعات به صورت گام به گام انجام میشود. بعضی از گرههای این شبکه ممکن است به صورت خودخواهانه عمل کرده و داده را ارسال نکنند. وجود گرههای خودخواه امنیت شبکه را به مخاطره میاندازد. در این مقاله روشی برای کشف گرههای خودخواه مطرح شده است. روش پیشنهادی از دو مرحله تشکیل شده است. در مرحله اول وجود گرههای خودخواه در شبکه شناسایی میشود. در مرحله دوم گرههای خودخواه مشخص میشوند. روش پیشنهادی با نرم افزار متلب با سایر روشهای مشابه مقایسه میشود.
مقدمه
شبکههای موردی سیار مجموعهای از گرههای توزیع شده هستند. این گرهها از طریق لینکهای بیسیم با یکدیگر ارتباط دارند. از ویژگیهای این شبکه توپولوژی پویا، عدم وجود مدیریت مرکزی، عدم نیاز به مسیر یابها، دارای آزادی حرکت میباشد - . - Patel,2016 از کاربردهای این شبکه میتوان انجام عملیات محاسبات توزیعشده، جستجو و نجات، کاربرد نظامی، حفاظت از محیط زیست، عملیات اورژانس نام برد - . - Stieglitz,2011
حملات مختلفی علیه این شبکه انجام میشود یکی از این نوع حملات؛ حملات گرههای خودخواه است - نوبهاری،. - 1396 گرههای خودخواه تمایل به داشتن بیشترین سود از شبکهها دارند و همزمان سعی در حفظ منابع خود مانند پهنای باند، طول عمر باتری یا سخت افزار دارند - . - Mohammed,2011 این گرهها فقط با سایر گرهها ارتباط دارد و از پیشرانی بستهها به سایر گرهها سرباز میزند - . - Shevade,2008 گرههای خودخواه از نظر حافظهای که در اختیار سایر گرهها میگذارند به سه گروه تقسیم میشوند: گرههای بدون خودخواهی، گرهها با خودخواهی جزئی، گرهها با خودخواهی کامل - . - Das,2015
• گرهها بدون خودخواهی: این نوع گرهها همانند گرههای همکار عمل میکنند و فضای حافظه خود را در اختیار سایر گرهها قرار میدهند و بستهها را با مفقیت ارسال میکنند.
• گرهها با خودخواهی تمام: این نوع از گرهها با خودخواهی تمام حافظه خود را در اختیار دیگر گرهها قرار نمیدهند و بستهها را به دیگر گرهها ارسال نمیکنند.
• گرهها با خودخواهی جزئی: این نوع از گرهها قسمتی از حافظه خود را در اختیار دیگران قرار میدهند و بقیه را برای سود شخصی نگه میدارند.
در این مقاله یک روش مبتنی بر اعتبار برای کشف گرههای خودخواه پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی از یک نوع خوشه بندی برای شبکههای موردی سیار استفاده کرده است. سر خوشهها با کنترل ویژگیهای عمومی شبکه وجود گرههای خودخواه را کشف میکنند. با هر ارسال داده اعتبار هر گره افزایش پیدا میکند. گرههای که اعتبار پایینی دارند گره مشکوک به خودخواهی فرض میشوند. برای هر گره مشکوک سه گره نگهبان تعیین میشود تا روی عملکرد آنها نظارت شود. در مرحله دوم گرههای خودخواه شبکه کشف میشوند.
در بخش مقدمه گرههای خودخواه معرفی شدند و ویژگیها و رفتار آنها در شبکه بیان شد. در بخش کارهای قبلی الگوریتمهایی که برای کشف گرههای خودخواه وجود دارند بیان میشود و به مزایا و معایب آنها پرداخته میشود. در بخش روش پیشنهادی الگوریتمی برای کشف گرههای خودخواه به همراه جزئیات آورده بیان میشود. در بخش نتایج روش پیشنهادی با سایر روشهای مشابه مقایسه میشود. در بخش کارهای آتی پیشنهادهاییی برای بهبود روش پیشنهادی بیان میشود و در ادامه مراجع آورده شده است.
کارهای قبلی
استراتژیهای مختلفی برای تشخیص نفوذ گرههای خودخواه در شبکههای موردی سیار مطرح شده است که در اینجا به توضیح هر یک از آنها پرداخته میشود - . - Patel,2016
• مبتنی بر شهرت: در این روش از یک گره نگهبان استفاده میشود. این گره به نحوه ارسال و دریافت بین گرهها گوش میکند و گرههای بدرفتار را شناسایی میکند و به مبدا ارسال میکند - . - Wang,2010
• مبتنی بر اعتبار: اساس این رویکرد اعتباراتی است که به منظور دادن انگیزه به گرهها برای همکاری با شبکه داده میشود. پیاده سازی برنامه مبتنی بر اعتبار میتواند به دو شکل PPM,PTM پیادهسازی شود - . - Chen,2003
• مبتنی بر تأیید: این روش تضمین ارسال بسته را با پیغام تصدیق انجام میدهد به طوری که زمانی که پیشرانی بسته را میخواهد انجام دهد یک پیغام تصدیق به مبدأ ارسال میکند و اگر پیغام تصدیق را دریافت نشد به عنوان یک رفتار مشکوک به خودخواهی شناخته میشود - . - Science,2015
• مبتنی بر تئوری بازیها: ارسال و یا باز ارسال بین گرهها به صورت یک بازی مدل شده است. برای هر بازی تابع مطلوبیت تعریف میشود به طوری که هر گره سعی در بدست آوردن بیشترین مقدار از تابع مطلوبیت دارند و هر گرهی که باعث شود تابع مطلوبیت دیگر گرهها کاهش یابد به عنوان گره خودخواه شناخته میشود. این روشها نتایج بهتری نسبت به سایر روشها دارند - . - Li,2012
• مبتنی بر تنبیه و تشویق: در این روش گرههایی که همکار هستند و داده را ارسال میکنند تشویق میشوند و گرههایی که غیرهمکار هستند تنبیه میشوند - . - Samian ,2015
