đề tài mạng cảm biến không dây phân loại các dạng tấn công và cách phòng chống

Giới thiệu về mạng cảm biến không dây1.1.. Tổng quan về mạng cảm biến không dâyVớisựphổbiếncủamáytínhxáchtay,điệnthoạidiđộng,PDA,thiếtbịGPS,RFIDvàthiếtbịđiệntửthôngminhtrongthờikỳhậuPC,c

TRƯỜNGCÔNGNGHỆTHÔNGTINVÀTRUYỀNTHÔNG

TIỂULUẬNANNINHMẠNG

Đềtài:MạngcảmbiếnkhôngdâyPhân loạicácdạngtấncôngvàcáchphòng

chốngGiảng viên hướng dẫn: PGS Nguyễn Linh Giang

Nhóm:

Sinh viên thực hiện:

Nhóm 17Nguyễn Tuấn Khoa - 20200330Nguyễn Văn Bắc - 20204713Nguyễn Ngọc Anh - 20204710

1.Giớithiệuvềmạngcảmbiếnkhôngdây 3

1.1.Tổngquanvềmạngcảmbiếnkhôngdây 3

1.2.KiếntrúcvàngănxếpgiaothứccủaWSN 7

1.2.1.CấutrúccủamộtnúttrongWSN 7

1.3 Thách thức và hạn chế 13

1.4 Ứng dụng WSN 16

1.5.TíchhợpWSNvớiInternet 18

2 Tấn công, phòng chống tấn công trong WSN 21

2.1.CáckiểutấncôngđốivớiWSN 21

2.1.1.Tấncôngthụđộng 22

2.1.2.Tấncôngchủđộng……… 23

3.Tổngkết 48

1 Giới thiệu về mạng cảm biến không dây

1.1 Tổng quan về mạng cảm biến không dây

Vớisựphổbiếncủamáytínhxáchtay,điệnthoạidiđộng,PDA,thiếtbịGPS,RFIDvàthiếtbịđiệntửthôngminhtrongthờikỳhậuPC,cácthiếtbịđiệntoánđãtrởnênrẻhơn,diđộnghơn,phântánhơnvàphổbiếnhơntrongcuộcsốnghàngngày.Giờđây,từcácthànhphầnthươngmạisẵncó(COTS),cóthểxâydựngmộthệthốngnhúngnhỏhơnvàdiđộnghơnđángkểsovớicácmáytínhcánhântừnhữngnăm90,mặcdùcókhảnăngtươngđươnghoặcthậmchívượttrộihơn.CáchệthốngnhúngnhưvậycóthểđượchỗtrợvớicáchệđiềuhànhWindowshoặcLinuxđượcthunhỏlại.Từquanđiểmnày,sựxuấthiệncủamạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)vềcơbảnlàxuhướngmớinhấtcủaĐịnhluậtMoorehướngtớiviệcthunhỏvàcómặtkhắpnơicủacácthiếtbịmáytính

Mạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)làmộtloạimạngkhôngdâymớiđangtrởnênrấtphổbiếnvớimộtsốlượnglớncácứngdụngdânsựvàquânsự.NhưminhhọatrongHình1.1,WSNkếthợpkiếnthứcvàcôngnghệtừbalĩnhvựckhácnhau:Truyềnthôngkhôngdây,Mạng,HệthốngvàLýthuyếtđiềukhiển.ĐểhiệnthựchóacácứngdụnghiệncóvàtiềmnăngchoWSN,cầncócácgiaothứctruyềnthôngphứctạpvàcựckỳhiệuquả.Mạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)làmạngkhôngdâychứacácthiếtbịcảmbiếnđộclậpđượcphânphốinhằmgiámsátcácđiềukiệnvậtlýhoặcmôitrường.WSNbaogồmmộttậphợpcácnútcảmbiếnnhỏđượckếtnối,giaotiếpvớinhauvàtraođổithôngtinvàdữliệu

< Hình 1: Các lĩnh vực nghiên cứu có liên quan đến WSNs >

Thôngthường,mộtnútcảmbiếnkhôngdây(hoặcđơngiảnlànútcảmbiến)baogồmcácthànhphầncảmbiến,tínhtoán,giaotiếp,truyềnđộngvànguồnđiện.Cácthànhphầnnàyđượctíchhợptrênmộthoặcnhiềubomạchvàđượcđónggóitrongmộtvàiinchkhối.Vớicôngnghệmạngvàmạchđiệnnăngthấp,hiệnđại,nútcảmbiếnđượccấpnguồnbằngpinAAcóthểtồntạiđếnbanămvớichếđộlàmviệcvớichukỳhoạtđộngthấp1%.Cácnútnàythuthậpthôngtinvềmôitrườngnhưnhiệtđộ,ápsuất,độẩmhoặcchấtônhiễmvàgửithôngtinnàyđếntrạmgốc.Cáisaugửithôngtinđếnmạngcódâyhoặckíchhoạtcảnhbáohoặchànhđộng,tùythuộcvàoloạivàcườngđộdữliệuđượcgiámsát Mộtmạngcảmbiếnkhôngdâythườngbaogồmhàngchụcđếnhàngnghìnnútnhưvậygiaotiếpquacáckênhkhôngdâyđểchiasẻthôngtinvàxửlýhợptác.WSNcóthểđượctriểnkhaitrênquymôtoàncầuđểgiámsátmôitrườngvànghiêncứumôitrườngsống,trênchiếntrườngđểgiámsátvàtrinhsátquânsự,trongcácmôitrườngkhẩncấpđểtìmkiếmvàcứuhộ,trongcácnhàmáyđểbảotrìdựatrêntìnhtrạng,trongcáctòanhàđểtheodõitìnhtrạngcơsởhạtầng,trongnhàđểhiệnthựchóanhữngngôinhàthôngminh,hoặcthậmchítrongcơthểđểtheodõibệnhnhân.Khảnăngngàycàngtăngcủacácnútcảmbiếnnhỏbé

Sauquátrìnhtriểnkhaibanđầu,thườngđượcthựchiệntheocáchthứcđặcbiệt,cácnútcảmbiếnsẽchịutráchnhiệmtựtổchứccơsởhạtầngmạngphùhợp,thườngxuyênthiếtlậpkếtnốinhiềubướcnhảyvớicácnútcảmbiếnkhác.Sauđó,cáccảmbiếnnhúngsẽbắtđầuthuthậpdữliệumôitrường,chẳnghạnnhưthôngtinâmthanh,địachấn,hồngngoạihoặctừtính,sửdụngcácchếđộhoạtđộngliêntụchoặctheosựkiện.Hệthốngđịnhvịtoàncầu(GPS)hoặcthuậttoánđịnhvịcụcbộcũngcóthểđượcsửdụngđểthuthậpthôngtinchitiếtvềvịtrívàđịnhvị.Dữliệunàysauđóđượcthuthậpmộtcáchcóhệthốngtrêntoànmạngvàđượcxửlýthíchhợpđểxâydựngcáinhìntoàndiệnvềcáchiệntượnghoặcđốitượngđượcgiámsát.NguyêntắccơbảncủaMạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)làmặcdùmỗinútcảmbiếnriênglẻcókhảnănghạnchếnhưngsứcmạnhtậpthểcủatoànbộmạngchứngtỏlàđủđểhoànthànhnhiệmvụđãđịnh

Trongkịchbảntiêuchuẩn,cáccánhâncóthểlấythôngtincụthểtừMạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)bằngcáchgửitruyvấnvàtruyxuấtkếtquảtừcáctrạmgốc(basestation)đượcchỉđịnh.Cáctrạmcơsởnàyđóngvaitròtrunggiangiữangườidùngvàmạng.Dođó,Mạngcảmbiếnkhôngdâycóthểđượcxemnhưmộtcơsởdữliệuphântán.Hơnnữa,cósựtíchhợpdựkiếncủacácmạngcảmbiếnvớiInternet,chophépkhảnăngchiasẻthôngtintoàncầu.ThiếtlậpkếtnốinàynângcaokhảnăngtổngthểvàkhảnăngtruycậpcủaWSN

< Hình 2: Truy cập WSN qua Internet >

1.2 Kiến trúc và ngăn xếp giao thức của WSN

NhưtrongHình1.3,mộtmạngcảmbiếnbaogồmmộtsốnútcảmbiến,đượctriểnkhaidàyđặcbêntrongkhônggiancảmbiến(SensorField)

< Hình 3: WSN kết nối với Internet thông qua nút sink >

Cácnútcảmbiếnlàcácbộthuphátthườngnằmrảiráctrongtrườngcảmbiếntrongđómỗinútcókhảnăngthuthậpdữliệuvàđịnhtuyếndữliệutrởlạibộ

thu/cổngvàngườidùngcuốibằngkiếntrúckhôngcócơsởhạtầngnhiềubướcthôngquabộthuphát.Chúngsửdụngkhảnăngxửlýcủamìnhđểthựchiệncácphéptínhđơngiảncụcbộvàchỉtruyềndữliệuđượcyêucầuvàđãđượcxửlýmộtphần.Trạmcơsở(sinknodes)cóthểgiaotiếpvớingườiquảnlýtácvụ/ngườidùngcuốiquaInternethoặcvệtinhhoặcbấtkỳloạimạngkhôngdâynào(nhưWiFi,mạnglưới,hệthốngdiđộng,WiMAX,v.v.),giúpInternetofThingstrởnênkhảthi.Tuynhiên,trongnhiềutrườnghợpsinknodescóthểđượckếtnốitrựctiếpvớingườidùngcuối.Lưuýrằngcóthểcónhiềusink/gatewayvànhiềungườidùngcuốitrongkiếntrúc

1.2.1 Cấu trúc của một nút trong WSN

Mỗinútcảmbiếnbaogồmnămthànhphầnchính:mộtbộviđiềukhiển,mộtbộthuphát,mộtbộnhớ,mộtbộnguồnvàmộtbộcảmbiến.MỗithànhphầnnàyđềucótínhquyếtđịnhtrongviệcthiếtkếWSNđểtriểnkhai

< Hình 4: Các thành phần của 1 nút trong WSN >

Bộviđiềukhiểnchịutráchnhiệmvềcácnhiệmvụkhácnhau,xửlýdữliệuvàđiềukhiểncácthànhphầnkháctrongnút.Nólàbộđiềukhiểnchínhcủanútcảmbiếnkhôngdây,quađómọithànhphầnkhácđượcquảnlý.Bộviđiềukhiểncóthểbaogồmbộnhớtíchhợphoặccóthểđượcliênkếtvớibộlưutrữnhỏđượctíchhợpvàobảngmạchnhúng,quảnlýcácquytrìnhchophépnútcảmbiếnthựchiệncáchoạtđộngcảmbiến,chạycácthuậttoánliênquanvàcộngtácvớicácnútkhácthôngquagiaotiếpkhôngdây

Thôngquabộthuphát,nútcảmbiếnthựchiệngiaotiếpvớicácnútkhácvàcácbộphậnkháccủaWSN.Đâylàđơnvịtiêuthụđiệnnăngnhiềunhất

BộnhớdùngđểlưutrữtạmthờidữliệuđượccảmnhậnvàcóthểlàRAM,ROMvàcácloạibộnhớkháccủachúng(SDRAM,SRAM,EPROM, ),flashhoặcthậmchícácthiếtbịlưutrữbênngoàinhưUSB

Bộnguồn,mộttrongnhữngthànhphầnquantrọng,dùngđểcungcấpnănglượngchonút.Nguồnđiệncóthểđượclưutrữphổbiếnnhấtởtrongpincóthểsạclạihoặckhông,hoặcđượclưutrữtrongtụđiện.Đểcungcấpthêmnănglượngvànạplại,cóthểsửdụngcácnguồntựnhiênnhưnănglượngmặttrờidướidạngcáctấmvàtếbàoquangđiện,nănglượnggióvớituabin,độngnăngtừnước,

Cuốicùngnhưngkhôngkémphầnquantrọnglàbộcảmbiến,làthànhphầnchínhcủanútcảmbiếnkhôngdâygiúpphânbiệtnóvớibấtkỳhệthốngnhúngnào

TrongWSN,cácnútcảmbiếncóchứcnăngképvừalànơikhởitạodữliệuvừalàbộđịnhtuyếndữliệu.Dođó,giaotiếpđượcthựchiệnvìhailýdo:

•Chứcnăngnguồn:Vaitròchínhcủamỗinútcảmbiếnlàthuthậpdữliệutừmôitrườngthôngquacáccảmbiếnkhácnhau.Dữliệuđượctạoratừviệccảmnhậnmôitrườngcầnphảiđượcxửlývàtruyềnđếncácnútcảmbiếngầnđóđểphânphốinhiềubướctớibộthu

•Chứcnăngbộđịnhtuyến:Ngoàidữliệubanđầu,mỗinútcảmbiếncònchịutráchnhiệmchuyểntiếpthôngtinđượctruyềnbởicácnútlâncận.KỹthuậttruyềnthôngnănglượngthấptrongWSNgiớihạnphạmvitruyềnthôngcủamộtnút.Trongmộtmạnglớn,cầncógiaotiếpnhiềubướcnhảyđểcácnútchuyểntiếpthôngtindocácnútlâncậngửiđếnbộthuthậpdữliệu.Theođó,nútcảmbiếncótráchnhiệmnhậndữliệudocácnútlâncậngửiđếnvàchuyểntiếpnhữngdữliệunàyđếnmộttrongcácnútlâncậncủanótheocácquyếtđịnhđịnhtuyến

Ngoạitrừtrạngtháihoạtđộngtruyền/nhận,cácbộthuphátcóthểđượcđặtởtrạngtháikhônghoạtđộng(sẵnsàngnhậnnhưngkhônglàmnhưvậy),trongđómộtsốchứcnăngtrongphầncứngcóthểđượctắt,giảmmứctiêuthụnănglượng.PhântíchmứctiêuthụđiệnnăngcủabộthupháttrongHình1.5chothấyrằngbộthupháttiêutốnmộtlượngnănglượngtươngtựđểtruyềnvànhậncũngnhưkhinóởchếđộrảnh.Hơnnữa,cóthểtiếtkiệmmộtlượngnănglượngđángkểbằngcáchtắtbộthuphátvềtrạngtháingủbấtcứkhinàonútcảmbiếnkhôngcầntruyềnhoặcnhậnbấtkỳ

< Hình 6: Cấu trúc liên kết sao của WSN >Tuynhiên,mạngcảmbiếnthườngbaophủcáckhuvựcđịalýrộnglớnvàcôngsuấttruyềnsóngvôtuyếncầnđượcgiữởmứctốithiểuđểtiếtkiệmnănglượng;dođó,truyềnthôngđabướcnhảylàtrườnghợpphổbiếnhơnđốivớiWSNs(Hình1.6).Trongcấutrúcliênkếtdạnglướinày,cácnútcảmbiếnkhôngchỉphảithuthậpvàphổbiếndữliệucủariêngchúngmàcònđóngvaitròlàbộchuyểntiếpchocácnútcảmbiếnkhác,nghĩalàchúngphảicộngtácđểtruyềndữliệucảmbiếntớitrạmgốc.Vấnđềđịnhtuyếnnày,tứclànhiệmvụtìmđườngdẫnnhiềuchặngtừnútcảmbiếnđếntrạmgốc,làmộttrongnhữngtháchthứcquantrọngnhấtvàđãnhậnđượcsựquantâmlớntừcộngđồngnghiêncứu.Khimộtnútđóngvaitròchuyểntiếpchonhiềutuyến,nóthườngcócơhộiphântíchvàxửlýtrướcdữliệucảmbiếntrongmạng,điềunàycóthểdẫnđếnviệcloạibỏthôngtindưthừahoặctổnghợpdữliệucóthểnhỏhơndữliệugốc.

< Hình 7: Giao tiếp Multi-Hop trong WSN >

1.2.2 Ngăn xếp giao thức WSN

NgănxếpgiaothứcISO-OSIrútgọnđượcsửdụngbởisinkvàtấtcảcácnútcảmbiếnđượcđưaratrongHình1.7.Ngănxếpgiaothứcnàykếthợpnhậnthứcvềnănglượngvàđịnhtuyến,tíchhợpdữliệuvớicácgiaothứcmạng,truyềntảinănglượnghiệuquảthôngquamôitrườngkhôngdâyvàthúcđẩynỗlựchợptáccủacácnútcảmbiến.Ngănxếpgiaothứcbaogồmlớpvậtlý,lớpđiềukhiểntruycậptrungbình,lớpđịnhtuyếnvàlớpứngdụng.Lớpvậtlýgiảiquyếtcácnhucầuvềkỹthuậtđiềuchế,truyềnvànhậnđơngiảnnhưngmạnhmẽ.Domôitrườngồnàovàcácnútcảmbiếncóthểdiđộngnênlớpđiềukhiểntruycậptrungbìnhchịutráchnhiệmđảmbảoliênlạcđángtincậythôngquacáckỹthuậtkiểmsoátlỗivàquảnlýquyềntruycậpkênhđểgiảmthiểukhảnănggâynhiễuhoặcxungđộtgiữacáctínhiệuđượcphátsóngcủacácnútcảmbiếnlâncận.Lớpđịnhtuyếnđảmnhiệmviệcđịnhtuyếndữliệuvàtùythuộcvàonhiệmvụcảmbiến,cácloạiphầnmềmứngdụngkhácnhaucóthểđượcxâydựngvàsửdụngtrênlớpứngdụng

< Hình 8: Ngăn xếp giao thức ISO-OSI cho WSN >

1.3 Thách thức và hạn chế

MặcdùWSNcónhiềuđiểmtươngđồngvớicáchệthốngphântánkhácnhưngchúngphảichịunhiềutháchthứcvàhạnchếriêng.NhữngràngbuộcnàytácđộngđếnthiếtkếcủaWSN,dẫnđếncácgiaothứcvàthuậttoánkhácvới

cácgiaothứcvàthuậttoántươngứngtrongcáchệthốngphântánkhác:

● Năng lượng

Cácđặctínhnộitạicủacácnútcảmbiếnriênglẻđặtranhữngtháchthứcbổsungchocácgiaothứctruyềnthôngchủyếuvềmứctiêuthụnănglượng

CácứngdụngWSNvàcácgiaothứctruyềnthôngchủyếuđượcđiềuchỉnhđểmanglạihiệuquảsửdụngnănglượngcaotuynhiêncácnútcảmbiếnmang

nguồnnănglượnghạnchế.Thôngthường,chúngđượccấpnguồnbằngpin,

phảiđượcthaythếhoặcsạclại(vídụ:sửdụngnănglượngmặttrời)khicạn

kiệt.Đốivớimộtsốloạicảmbiếnkhác,khôngcólựachọnnàophùhợp,nghĩalàchúngsẽbịloạibỏkhinguồnnănglượngcủachúngcạnkiệt.Việcpincóthểđượcsạclạihaykhôngảnhhưởngđángkểđếnchiếnlượcápdụngchoviệctiêuthụnănglượng.Dođó,trongkhicácmạngtruyềnthốngđượcthiếtkếđểcải

< Hình 9: Denial of sleep attack in WSN >Năm2020,FotohivàFirooziđãđưaramộtchiếnlượckếthợpliênquanđếnphầnchìmdiđộngvàcáchtiếpcậnFireflytùythuộcvàoLEACHvàmạngthầnkinhHopfieldđãđượcđềxuấttrongnghiêncứunàyWSN-FAHN(thuật

● Tấn công kiệt sức (Exhaustion attack)

Mộtcuộctấncôngkiệtsứclàlặplạicáccuộctấncôngvachạmchođếnkhitoànbộnănglượngcủacácnútcạnkiệt.Nóicáchkhác,cáccuộctấncônglàmcạnkiệttàinguyênyêucầuthiếtlậpcácvòngđịnhtuyếnvàmởrộngtuyếntrongquátrìnhtruyềngóiđểlàmcạnkiệtnănglượngcủacácnút

Hussainvàcộngsự(2019)đãpháttriểnIDSđểnhậnbiếtnhiềuhìnhthứctấncôngcủakẻxâmnhậptrêngiaothứcWSNMAC.MộtphươngphápquyếtđịnhmềmđãđượcxâydựngđểxácđịnhcáccuộctấncôngKiệtsứcvàxâmnhập.Ngoàira,mộtcơchếphòngngừađãđượcđưavàođểhỗtrợnúttránhcáccuộctấncôngxâmlấnnày.Trongphầnpháthiệnxâmnhập,họđãchọnsốliệuthốngkêsaulàmchỉbáoxâmnhập:Tỷlệvachạm(Rc)đượcchỉđịnhlàmphépđothờigianvachạmcủanúttínhbằnggiây.Xácsuấtđểmộtgóithôngtinđượctruyềnthànhcôngđượcxácđịnhbởitỷlệtruyềngóidữliệuthànhcôngtrêntất

PremkumarvàSundararajan(2020)đãđềxuấtcấutrúckhungDLDMbảovệmạngkhỏicáccuộctấncôngDoStrongbàiviếtnày.KẻtấncôngđượcpháthiệntrênmạngđồngnhấtdựatrêncáccụmsửdụngCơchếphòngthủdựatrênhọctậpsâu(DLDM).Dựatrêncácyêucầuvềcườngđộtínhiệunhậnđược,cácgóiđượcxửlýmỗigiây,độtrễnhậngói,thôngtinđượcsửađổi,thôngtinđượcchuyểntiếpvàtỷlệgiảmđốivớihoạtđộngcủanút,chúngđượcphânloạilàlànhtínhhoặcđộchạitheophươngphápDLDM.Nếunútđượcxácđịnhlàđộchại,nósẽđượcđặttrênbảngchặn.Việctạoramộtmạngđángtincậycóthểlàmgiảmlượngđiệnnăngmàtàinguyênmáytínhsửdụng,chẳnghạnnhưbăngthông,tốcđộxửlývàpin.Ưuđiểmchínhcủacácphươngphápđượcđềxuấtlàviệclựachọnđúnggiaothứcđịnhtuyếnnhìnchungsẽkéodàituổithọcủacảmbiến.Trongquátrìnhcanthiệp,CHvàtrạmgốcsẽtácđộngđếnmứcsửdụngnănglượngcủanútcảmbiến.BằngcáchngănchặncáchìnhthứctấncôngkhácnhauvàoCHvàtrạmgốc,mạngcóthểđượccảithiệntheothờigian

● Tấn công bất công (Unfairness attack)

SựkhôngcôngbằnglàmộtkiểutấncôngDoSdễbịtấncông.CuộctấncôngnàydẫnđếnsựchậmtrễkhôngcầnthiếtvềtínhhiệuquảcủaWSNkhisửdụngcácgiaothứcMAC

2.1.2.3 Tấn công lớp mạng

● Tấn công lỗ đen (Blackhole attack)

Tấncônglỗđentrongmạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)làmộtloạimốiđedọabảomậttrongđómộthoặcnhiềunútđộchạichọnlọcthả,loạibỏhoặchấpthụcácgóidữliệuthayvìchuyểntiếpchúngđếnđíchdựkiến.Cuộctấncôngnàyđặcbiệtcóhạivìnólàmgiánđoạnluồngliênlạcbìnhthườngtrongmạngcảmbiếnvàcóthểdẫnđếnsuygiảmđángkểvềhiệusuấthoặcthậmchíkhiếnmạngbịlỗihoàntoàn.ĐâylàcáchtấncônglỗđenthườnghoạtđộngtrongWSN:

❖ Mạodanhnút:Núttấncôngmạodanhmộtnúthợppháptrongmạng

❖ Bỏgóicóchọnlọc:Nútđộchạitựnhậnlàcóđườngđingắnnhấthoặchiệuquảnhấtđếnđích.Tuynhiên,thayvìchuyểntiếpcácgóidữliệuđãnhận,nósẽloạibỏhoặchấpthụchúng,khiếnchocóvẻnhưcácgóiđãbịmấttrongquátrìnhvậnchuyển

❖ Giánđoạnliênlạc:Vìnútđộchạituyênbốlàtuyếnđườngtốiưunêncácnútkháccóthểchọnđịnhtuyếndữliệucủachúngquađó.Kếtquảlàkẻtấncônglàmgiánđoạnliênlạcbằngcáchloạibỏcácgóicóchọnlọc

❖ Tácđộngđếnhiệusuấtmạng:Cuộctấncônglỗđencóthểgâyrasựchậmtrễ,mấtgóităngvàgiảmhiệusuấtmạng

❖ Khókhăntrongviệcpháthiện:Việcpháthiệnmộtcuộctấncônglỗđencóthểlàmộttháchthứcvìnútđộchạihoạtđộnggiốngnhưmộtnúthợpphápchođếnkhinóđộchại

Kalkhavàcộngsự(2019)đãnghĩramộtcuộctấncôngBlackHolevàđưaracơchếbảovệchogiaothứcđịnhtuyếnAODV(Ad-hocOn-demandDistanceVector)thôngquaWSN.Họsửdụngmộtchiếnlượcphòngngừanhằmtìmranhữngconđườngnhanhnhấtgiữangườigửivàngườinhận.Cáchtiếpcậnđượcđềxuấtgiảđịnhtrướcrằngcảnhàcungcấpvàđíchđếnđềukhôngđộchạihoặcbịtấncông,sauđóđềxuấtrằngquytrìnhxácđịnhđườngdẫnđộchạinênđượcđưavàobướcpháttriểnđườngdẫncủagiaothứcđịnhtuyếnAODV.Việcsửdụngsânkhấuchínhdạngcâycóthểđảmbảongănngừasựtấncôngcủalỗđen.Cấutrúcliênkếtcủamạngđượcđánhdấuởgiaiđoạnđầutiênbằngviệctriểnkhaicácnút.Sauđó,ởbướcthứhai,hệthốngsửdụngthuậttoáncủaYen92đểxácđịnhbốntuyếnđườngtrựctiếpgiữahaiđiểm.GiátrịcủamọiđườngdẫnđượccoilàtrạngtháiHMM(MôhìnhMarkovẩn)trongphươngphápcủahọvìcuộctấncônglỗđensửdụngđườngdẫnnhanhnhấtgiữanhàcungcấpvàngườinhậnlàmthamsốtrongcuộctấncôngmạngcủanó.ThuậttoánViterbi93đượcsửdụngởbướcquyếtđịnhđểtìmraconđườngcónguycơgâyhạilớnnhất.Tỷlệdữliệugói(PDR)củathuậttoánnàylàkhoảng19%khibịtấncông,trongkhiphânphốitừđầuđếncuốilàtừ80–85%.Tấtcảcácgóidữliệuđượclấybởicácnútlỗđen,cácnútnàycốtìnhloạibỏcácgói.Kếtquảlà,tấtcảcácnútdọctheođườngdẫnđãxácđịnhđềubịloạibỏgóivàđượckiểmtrađểxácđịnhnútthùđịch,ngănchặnmọiđườngdẫnđịnhtuyếntiếptheotránhđượcnó

Clementvàcộngsự(2020)đãđềxuấtmộtthuậttoánđểpháthiệnBlackHoleAttackstrênmạnglướichămsócsứckhỏecủacáccảmbiếnkhông

IndependentComponentAnalysis:Phântíchthànhphầnđộclậpdựkiến).PICAlàmộtcôngnghệđãđượctriểnkhaithànhcôngtrongWSNđểcảithiệnkhảnăngpháthiệnxâmnhập.PhươngphápPICAtốiưuhóabộnhớcũngnhưECA.Khiquymôcủacuộctấncônglỗđentănglên,hiệusuấtcủaWSNsẽgiảmđiđángkể.Dođó,phântíchthànhphầnchínhđượcthựchiệnđểkhámphánútlỗđendựatrênphântíchhànhvicủachúng.Thôngtinlẫnnhau,theogiảđịnhvềtínhđộclập,làthướcđomứcđộtincậyvốncóđượcthểhiệntrongsựphânbổlẫnnhaucủacácnútcảmbiến.Thôngtinlẫnnhau(MI)làphépđomứcđộtincậylẫnnhaugiữacáchànhvicủanúttrongWSN,chẳnghạnnhưkhảnăngnhậngói,cộngtácvàmứcđộtincậy,cùngnhữngthứkhác.KhisosánhvớiHệthốngdanhtiếngnhậnbiếtkênhhiệntạicóngưỡngpháthiệnthíchứng(CRS-A)vàHệthốngpháthiệnxâmnhậpkếthợp(HIDS),phươngphápPICAđượcđềxuấtsẽtăngcườngBHADR(BlackHoleAttackDetectionRate)lầnlượtlà7%và18%.Dođó,phươngphápPICAđượcđềxuấtgiúpgiảm29%BHADT(BlackHoleAttackDetectionTime)trongWSNkhisosánhvớiCRS-Avà38%trongmôhìnhHIDS.PhươngphápPICAcảithiệncácphươngphápmôhìnhCRS-AvàHIDStrướcđây,vớiFPR(Tỷlệdươngtínhgiả)giảmlầnlượtlà37%và27%.PDRđãđượctăngcườnglầnlượtlà12và22%sovớicácphiênbảnCRS-AvàHIDStrướcđó

● Tấn công sai hướng (Misdirection attack)

TấncôngsaihướngtrongMạngcảmbiếnkhôngdây(WSN)làmộtmốiđedọabảomậttrongđókẻthùthaotúngthôngtinđịnhtuyếntrongmạng,khiếncácgóidữliệuđượcchuyểnhướngtheocácđườngdẫndướimứctốiưuhoặcđộchại.Mụctiêucủamộtcuộctấncôngsaihướnglàlàmgiánđoạnliênlạc,làmgiảmhiệusuấtmạnghoặclàmtổnhạiđếntínhtoànvẹnvàbảomậtcủadữliệuđượctruyền

ĐâylàcáchmộtcuộctấncôngđịnhhướngsaithườnghoạtđộngtrongWSN: