Xác minh vị trí cho định tuyến địa lý an toàn trong các mạng cảm biến không dây

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN LAN HƯƠNG XÁC MINH VỊ TRÍ CHO ĐỊNH TUYẾN ĐỊA LÝ AN TOÀN TRONG CÁC MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Hà Nội – Năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ NGUYỄN LAN HƯƠNG XÁC MINH VỊ TRÍ CHO ĐỊNH TUYẾN ĐỊA LÝ AN TỒN TRONG CÁC MẠNG CẢM BIẾN KHƠNG DÂY Ngành : Cơng nghệ thông tin Chuyên ngành : Truyền liệu mạng máy tính Mã số : LUẬN VĂN THẠC SĨ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TIẾN SĨ NGUYỄN ĐẠI THỌ Hà Nội – Năm 2016 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Luận văn cơng trình nghiên cứu thực cá nhân tơi Các số liệu, kết luận nghiên cứu trình bày luận văn trung thực thực không chép kết khác Trong q trình nghiên cứu tơi có tham khảo báo cơng trình nghiên cứu liên quan, tơi trích dẫn đầy đủ luận văn Tơi xin chịu trách nhiệm nghiên cứu Học viên Nguyễn Lan Hương LỜI CẢM ƠN Đầu tiên xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy, cô trường Đại học Công nghệ - Đại học Quốc gia Hà Nội nhiệt tình giảng dạy hướng dẫn thời gian học tập trường Tiếp đó, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy TS.Nguyễn Đại Thọ nhiệt tình hướng dẫn, tích cực phân tích, lắng nghe phản biện giúp tơi hiểu hướng để hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn đến TS Lê Đình Thanh tham gia định hướng giúp tơi q trình nghiên cứu, đánh giá kết thu đảm bảo tính khoa học tin cậy Mặc dù cố gắng để hồn thiện luận văn song khơng thể khơng có thiếu sót, tơi mong nhận góp ý nhận xét từ thầy, cô bạn đọc Học viên Nguyễn Lan Hương TĨM TẮT Thơng tin vị trí thơng tin quan trọng nhiều ứng dụng mạng cảm biến không dây (WSN) Khi nút cảm biến triển khai môi trường thù địch, dễ bị cơng thơng tin vị trí cảm biến khơng đáng tin cậy cần phải xác nhận trước chúng sử dụng ứng dụng dùng Các hệ thống xác minh trước yêu cầu triển khai dựa nhóm kiến thức khu vực cảm biến, phụ thuộc vào phần cứng chuyên dụng đắt tiền, chúng không phù hợp để sử dụng cho mạng cảm biến chi phí thấp Trong luận văn này, nghiên cứu sử dụng Anchor node tin cậy trang bị GPS nằm rải rác mạng WSN làm trung tâm trình xác minh thơng tin vị trí node có phần cứng hạn chế nằm phạm vi truyền tin Việc xác thực thơng tin vị trí cho phép thực định tuyến an toàn giải toán an ninh thuật toán vượt biên (Perimeter Forwarding) vượt vùng void giao thức GPSR Chúng đề xuất sử dụng phương pháp k- đường dự phòng thay chọn đường theo phương pháp quy tắc bàn tay phải Giải pháp đề xuất cung cấp đường định tuyến tới đích trường hợp node biên bị cơng Trong q trình thử nghiệm k –path, chúng tơi thấy hiệu thuật tốn chưa cao, cụ thể tỉ lệ gói tin bị nhiều Mặc dù vậy, thử nghiệm đạt kết định thấy rõ ảnh hưởng số độ tin cậy định tuyến phục hồi hệ trước Từ khóa: Định vị, xác minh, chỗ, khu vực, an ninh mạng cảm biến không dây, định tuyến địa lý, xác thực vị trí ABSTRACT Location information is information that is important for many applications in wireless sensor networks (WSNs) When the sensor nodes are deployed in hostile environments, the location information is very vulnerable Therefore, the sensor location information is not reliable and should be verified before they can be used by applications that use it The previous verification system or deployment requirements based on knowledge of the regional group sensor, or dependent on expensive dedicated hardware, so they are not suitable for use in sensor networks chi low cost In this paper, we propose to use location verification which trust-based GPS Anchor node are distributed in WSN network to verify low-hardware nodes in its radio range This step will solve issues of Perimeter Forwarding step – algorithm routes around void area – in GPSR Routing We propose k-path method in perimeter routing instead of unique path in right hand rule as original GPRS Its feature: we still found a routing path to destination even when a node at perimeter mode was attacked Through the testing and received results, we found that its efficiency is not high, the percentage of packets lost a lot However, the test also reached certain results as clear indicators of the impact of reliability in previous resilient method Keywords: Location verification, triangulation, wireless sensor networks, Geographic routing, Perimeter Routing, Secure WSN Protocol MỤC LỤC TÓM TẮT MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ CỦA ĐỀ TÀI 1.1 Mạng cảm biến không dây (WSN) 1.1.1 Những thách thức WSN 1.1.2 Vấn đề an ninh WSN 1.1.3 Những khái niệm xác minh thơng tin vị trí WSN 1.1.4 Định tuyến vị trí mạng cảm biến khơng dây 10 1.2 Định hướng mục tiêu đề tài 11 1.3 Phạm vi đề tài 12 CHƯƠNG II: XÁC MINH THƠNG TIN VỊ TRÍ 13 TRONG MẠNG CẢM BIẾN KHÔNG DÂY 13 2.1 Xác minh thơng tin vị trí 13 2.2 Các cơng xảy biện pháp đối phó 14 2.3 Các giả sử mơ hình hệ thống 15 2.4 Các phương pháp xác minh thơng tin vị trí 16 4.1 Xác minh chỗ 16 2.4.2 Sự xác minh vị trí đơn 26 2.4.3 Xác minh vùng In-Region 28 2.4.4 Phân tích bảo mật 33 2.5 So sánh giải pháp xác minh vị trí 37 2.6 Lựa chọn phương pháp xác minh thông tin vị trí 37 2.7 Kết luận 39 CHƯƠNG III: ĐỊNH TUYẾN PHỤC HỒI THEO THƠNG TIN VỊ TRÍ 40 3.1 GPSR 40 3.1.1 Chuyển tiếp tham lam 40 3.1.2 Quy tắc bàn tay phải 42 3.1.3 Đồ thị phẳng 44 3.1.4 Kết hợp tham lam vành đai đồ thị phẳng 47 3.2 Định tuyến an toàn 50 3.2.1 Khả hồi phục GR (Resilient GR) 50 3.2.2 Quản lý độ tin cậy 53 3.3 Kết luận 55 CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 57 4.1 Bài tốn k-đường dự phòng Perimeter Forwarding 57 4.2 Ý tưởng giải thuật 58 4.3 Yêu cầu thiết bị cấu hình 59 4.4 Kịch mô 60 Kết mô 61 4.6 Đánh giá kết nghiên cứu 64 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT VC Verification Center SubVC Sub Verification Center GFM Greedy Filtering using Matrix GFT Greedy Filtering Using Trustability-Indicator WSN Wireless sensor network WSNs Wireless sensor networks RF Radio Frequence GR Greograph Routing RGR Resilient Geographic Routing ToA Thời gian đến TDoA Thời gian khác đến XOR Phép toán Xor DV-hop Distance Vector –hop DV- distance Distance Vector –distance GPS Global Positioning System – Hệ thống định vị toàn cầu AD Active Difference Metric PD Passive Difference Metric AS Asymmetry Metric CN Consistent-Neighbor Metric ECR Estimated communication range CBS Trạm sở bảo mật (covert base stations) MBS Trạm sở di động FS Tập chuyển tiếp (Forwarding set) RSS Tín hiệu vơ tuyến BS Base station – trạm sở LAD Localization Anomaly Detection PLV Phương pháp xác minh thơng tin vị trí sử dụng xác suất PMF Hàm xác suất khối AoA Angle of Arrival DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình Ba kiểu cơng tham chiếu vị trí: (1) uncoordinated, (2) collusion, (3) pollution attacks Trong hình P vị trí thực Hình Sự định vị nút cảm biến Hình 3: Ví dụ định tuyến địa lý: (a) X hàng xóm gần nguồn với sink; (b) khoảng trống: X vị trí ngắn 10 Hình Ảnh chụp khu vực nút cảm biến 18 Hình Hàm trọng lượng 19 Hình Thuật tốn GFM 22 Hình Tính tốn số tạm thời 24 Hình Thuật tốn GFT 25 Hình Sự so sánh hệ thống xác minh thông tin vị trí 28 Hình 10 Một hình ảnh khu vực nút cảm biến s1 có hàng xóm s2, s3, s4 29 Hình 11 Thuật tốn xác minh khu vực 30 Hình 13 Tấn cơng vào thuật tốn GFM 34 Hình 14 Các ma trận GFM công 34 Hình 15 Các cơng vào thuật toán xác minh 36 Hình 16 Ví dụ chuyển tiếp tham lam 40 Hình 17 Ví dụ chuyển tiếp tham lam bị Fail X cực tiểu địa phương w,y xa đích D 42 Hình 18 X tạo nên void tới đích D 42 Hình 19 Quy tắc bàn tay phải 43 Hình 20: Đồ thị RNG,với cạnh (u,v) nằm 45 Hình 21: Đồ thị GG 46 Hình 22 Bên trái đồ thị đầy đủ mạng với 200 nút phạm vi triển khai 200x200 Ở đồ thị GG đồ thị đầy đủ Ở bên phải đồ thị RNG GG đồ thị đầy đủ 48 Hình 23: ví dụ chuyển tiếp chu vi D đích; x nút gói tin vào chế độ chuyển tiếp chu vi; mũi tên bước cho việc chuyển tiếp tham lam 49 Hình 24 Đường Perimeter Forwarding bị công 57 xác minh, mức độ tin cậy có tập với giá trị khởi đầu định, ví dụ 0.5 Nếu nguồn phát nút hàng xóm i (∈ ={ + ) chuyển thành cơng gói tin hướng tới d, làm tăng độ tin cậy nút i: (16) ế + ≤ 1, ượ Trong kích thước bước cụ thể, ví dụ 0.01 Như thảo luận trên, đối thủ FS thả gói chuyển tiếp đến nút theo hướng sai, ACK trả Bằng việc lắng nghe, s kiểm tra hàng xóm i thực chuyển tiếp gói tin theo hướng d có chứng xác nhận độ tin cậy ACK mà nhận Cụ thể, nút i bị nghi ngờ làm gián đoạn việc định tuyến mức độ tin cậy giảm: ={ (17) − ∆ ế − ∆ > 0, ượ Trong ∆ hình phạt xác định trước cho hành vi đáng ngờ Hơn nữa, thông qua việc trao đổi thông tin độ tin cậy cách định kỳ với nút j, nút s tiếp tục tham chiếu độ tin cậy nút i Chú ý không loại bỏ nút khỏi FS bị nghi ngờ làm rớt vài gói tin, thành thực bị chất lượng, ví dụ tắc nghẽn nhỏ thoáng qua Khi nút phục hồi từ vấn đề mạng góp sức để đảm bảo GR, độ tin cậy cải thiện Nếu nút bị vấn đề mãn tính mạng lượng lại bị loại bỏ khỏi FS 3.3 Phân tích điều chỉnh an ninh (Security analysis and trade-offs) Bằng thông điệp chứng thực mã hóa, ngăn chặn kẻ thù bên ngồi mà khơng dùng khóa mật để mạo danh nút hợp lệ giải mã mã Hơn nữa, đối thủ thay đổi liệu q trình vận chuyển mà khơng bị phát Vì kẻ thù buộc phải dựa vào cơng mạnh để lấy khóa riêng liên quan từ khóa cơng khai Hoặc nắm bắt nút cảm biến trích xuất khóa 54 Thuật toán quản lý độ tin cậy cung cấp cách đầy đủ nút quản lý mức độ tin cậy riêng Trong mơi trường tương đối vơ hại, ví dụ như, tồn nhà thơng minh, thơng tin tin cậy trao đổi nút đáng tin cậy với chăm sóc cẩn thận Như vậy, cân thơng tin tin cậy nhiều lỗ hổng bảo mật tiềm tàng trao đổi thông tin Giá trị ngưỡng sử dụng để tính tốn FS xác định mức độ đáp ứng giao thức với cơng phá vỡ việc định tuyến Nếu ngưỡng lựa chọn ứng viên cao nút đáng ngờ loại bỏ trước đó; nhiên, nút khơng ác ý bị loại sớm vấn đề mạng làm việc tắc nghẽn mạng khơng dây Vì vậy, cần thiết để đưa giá trị ngưỡng tốt mà cân tốc độ việc loại trừ nút đáng ngờ khả sai dương tính Nói chung, chúng tơi tin khơng có giá trị ngưỡng tối ưu hóa cân cho tất ứng dụng, người ta phải chọn giá trị thích hợp, ví dụ, cách sử dụng ngưỡng cao mơi trường khắc nghiệt Q trình xác minh việc chuyển tiếp (cần thiết cho việc quản lý độ tin cậy) làm tiêu hao lượng Để giảm mức tiêu thụ lượng, nút gọi ngẫu nhiên việc kiểm tra xác minh người hàng xóm hay khơng mức lượng trở nên thấp Trong đó, thu thập thông tin ổn định độ tin cậy hàng xóm Ngồi ra, có nhiều lựa chọn thiết kế với chi tiết cụ thể ∆ Khi ∆ > , ví dụ, giảm khoảng thời gian mà nút bị xâm nhập FS để phá vỡ giao thức Đây cách tiếp cận thận trọng ứng dụng nhiều để quẩn lý độ tin cậy mơi trường thù địch Ngồi ra, quản lý độ tin cậy theo cách lạc quan việc thiết lập, ví dụ, ∆ ≤ môi trường coi tương đối ổn định (lành tínhbenign) Hơn nữa, kích thước tuyệt đối ∆ hay xác định cân tốc độ hội tụ tin cậy sai dương tính/ âm tính 3.3 Kết luận Trong nghiên cứu này, từ đầu mong muốn đưa giải pháp định tuyến an toàn hoàn chỉnh Dựa báo K.Liu [5] chúng 55 xác định phần xác minh thơng tin vị trí tác giả có sử dụng ý tưởng xác minh dựa phương pháp Triangulation, phương pháp xác minh chỗ có nhiều nhược điểm tốc độ Do chúng tơi tiến hành thay thuật tốn xác minh vùng để xác minh độ tin cậy node láng giềng trước chuyển tin Phương pháp kiểm nghiệm tỉ lệ chuyển gói thành cơng tin cậy phần mơ Thêm nữa, q trình thực chúng tơi cố gắng giải tình Perimeter Forwarding định tuyến an toàn cách gửi broadcast đến k-láng giềng xác minh tin cậy trình bày chi tiết bên Chúng tơi cố gằng bổ sung phần hạn chế mà tác giả K.Liu [5] chưa giải triệt để.Trong phần mã nguồn mơ mà chúng tơi kế thừa từ mã nguồn báo để tiến hành cải tiến 56 CHƯƠNG IV: GIẢI PHÁP VÀ ĐÁNH GIÁ THỰC NGHIỆM 4.1 Bài tốn k-đường dự phòng Perimeter Forwarding Việc xác định thơng tin vị trí đảm bảo an tồn phần cốt lõi tốn chúng tơi đánh giá Bài tốn xác minh chủ yếu sử dụng để đảm bảo cho trình định tuyến thực an tồn Trong q trình nghiên cứu chúng tơi phát rằng, mạng xuất hiện tượng void ( số node nằm vùng chuyển gói tin đến đích theo thuật tốn GPSR thơng thường) q trình xác minh định tuyến gặp trục trặc B.Karp đưa giải pháp dùng Perimeter Forwarding để vượt void Tức gặp trạng thái void, thuật toán GPSR tắt trạng thái chuyển tiếp gói tin tham lam mà chuyển sang trạng thái dùng thuật toán vượt biên ( xác định đường dựa quy tắc bàn tay phải planar graph) Nhưng vấn đề lớn với Perimeter Forwarding định tuyến an tồn Khơng giống thuật tốn tham lam, chuyển tin theo dạng broadcast gói tin có nhiều đường để tìm đến đích, thuật tốn Perimeter Forwarding chọn điểm nằm bên trái theo quy tắc bàn tay phải làm đường định tuyến hình bên Hình 24 Đường Perimeter Forwarding bị công Như chẳng may node đường bị cơng nguy thơng tin khơng chuyển đến đích cao Giải pháp đơn giản 57 sử dụng nguyên tắc, xác minh nút theo chương trên, node không đảm bảo tin cậy, chúng tơi tiến hành bật trạng thái forward đến k-đường dự phòng giúp tối đa hóa số đường mà gói tin đến đích Việc dĩ nhiên làm tăng chi phí băng thơng lượng nhiều node phải làm nhiệm vụ mục tiêu đạt gói tin đến đích Việc thay đổi đơn giản, mã nguồn thuật toán Perimeter Forwarding, tiến hành forward đến k láng giềng xác thực Giá trị k thay đổi tùy theo tỉ lệ gửi thành công vài phiên kiểm nghiệm Giải pháp minh họa theo hình bên dưới: Hình 25: Ví dụ cho giải pháp K đường vượt void 4.2 Ý tưởng giải thuật Hầu hết voids sinh có nút cực tiểu địa phương (nút cực tiểu địa phương- local minima nút chọn láng giềng để chuyển tiếp gói tin)[9] Mặt khác để tránh Voids cần tránh nút cực tiểu địa phương Một kỹ thuật để phát khoảng trống kỹ thuật Boundhole Bằng cách sử dụng gói tin chuyển dọc theo biên Voids quay nút ban đầu Như Boundhole cho ta tập nút nằm biên Void Hiện giải thuật RGR Kliu đề xuất xác định FS – tập nút hàng xóm có khả chuyển tiếp gói tin Tuy nhiên số nút có khả chuyển tiếp gói tin, nằm đường biên Void khơng nên thuộc tuyến Vì lý sau: - Khả an toàn Nút thấp 58 - Giả sử trường hợp nút đủ tin cậy để sử dụng trình định tuyến Một nhiều tuyến lựa chọn nút để chuyển tiếp gói tin gây đến tắc nghẽn cho nút biên thầy Thanh có đưa Luận văn Phd Dựa giải thuật định tuyến an toàn kháng lỗi RGR Kliu đề xuất để tránh việc tắc nghẽn đường biên vượt qua voids cách an tồn “ Các nút nằm biên Void nên loại bỏ trước tính xác suất chuyển tiếp gói tin tới hàng xóm tập FS” Sơ đồ giả thuật cho k- path S 1: S thiết lập kênh giao tiếp an toàn với nút cảm biến khác 2: S phát gói tin RTS (chứa thơng tin nguồn đích) 3: Các hàng xóm S nhận gói tin RTS tiến hành xác minh Xác minh thành cơng hàng xóm thêm thơng tin nguồn đích tới bảng định tuyến đồng thời trả gói tin CTS kèm chứng nhận 4: S nhận gói tin CTS từ hàng xóm, S tiến hành xác minh gói tin CTS Nếu xác minh thành cơng S thêm thơng tin hàng xóm vào bảng định tuyến 5: S loại bỏ hết nút cực tiểu địa phương khỏi tập FS FS( ∈ ′ = − , =1… ) Trong MS – tập nút nằm biên Void 6: S tiến hành tính xác suất Pi chuyển tiếp gói tin tới hàng xóm tập nút FS’( ∈ , = … ) có đủ độ tin cậy ( ≥ ) mong đợi S chọn k hàng xóm theo kỹ thuật bánh xe để chuyển tiếp gói tin S gửi flood gói tin tới k hàng xóm, vào trạng thái lắng nghe chờ ACK 8: nút hàng xóm I nhận gói tin, I trở thành nút nguồn 4.3 Yêu cầu thiết bị cấu hình D Tất nghiên cứu thực nghiệm tiến hành máy tính với chương trình mơ phần mềm Thơng số máy tính dùng là: 59     CPU: Intel Core i5-3210M 2.5 Ghz RAM: GB Hệ điều hành: Ubuntu 12.04 LTS Precis Pangolin Video Card onboard Để mơ tất tham số độ trễ, thời gian gửi tin, độ lớn gói, … phải có phần cứng hỗ trợ Điều mà khơng khả thi triển khai tồn thành phần thiết bị cần thiết nghiên cứu Vì chọn sử dụng phần mềm mô phỏng, số NS-2.35 cơng cụ mơ Do phần mềm miễn phí, hỗ trợ tất chuẩn giao thức bản, hỗ trợ cache, nhiều thư viện mở rộng có khả tùy biến cách thức gửi tin tốt 4.4 Kịch mơ Chương trình mơ thực NS2, mở rộng giao thức GPSR gọi RGR (resilient geographic routing) cho mạng cảm biến không dây Đồng thời thời có số thay đổi giao thức cài đặt IEEE 802.11 để phù hợp với thí nghiệm Trong thí nghiệm 100 cảm biến triển khai theo lưới 10 × 10 bao phủ diện tích 200 × 200 m2, nút đặt mắt lưới (đánh số đến 99, từ trái sang phải lên trên) Nút thu nhận liệu cố định (hoặc đích) nằm phía (nút 13) Bảng bên cạnh tóm tắt tham số mơ Để so sánh tỉ lệ gói tin đến đích, thí nghiệm sử dụng mơ hình kịch hình 25.1 gồm 10 nút công (70 đến 74 55 đến 59) với nút phát tín hiệu (nút 99) Các thông số sử dụng mô theo bảng Phạm vi phủ sóng R 30m Băng thơng 2Mbps Gói liệu 64B Kích thước gói tin 158B Tốc độ gửi tin 2packets/s Độ dài hàng đợi 100packets Chu kỳ gửi gói Hello 5s Thời gian hoạt động 200s Giá trị khởi tạo Ti Công suất gửi 0.5 Công suất nhận 0.2w 0.5w 60 Để xem xét mô hình cơng khác nhau, chúng tơi sử dụng kịch khác thể hình 26 Trong kịch thứ 1, có kẻ công nằm đường ngắn từ nguồn đến đích xây dựng GPSR Trong kịch thứ 2, tất nút tạo nên đường ngắn kẻ công Trong kịch thứ 3, kẻ công tạo thành tường mạng cố gắng chia cắt nguồn đích Với kịch 1-3, cố định ngưỡng 0.01 Kịch có cấu trúc mạng Kịch sử dụng giá trị ngưỡng khác nhau, tương ứng 0.01 0.02 Kịch thay đổi thêm điều kiện ngưỡng Chúng thay đổi tốc độ liệu số lượng nguồn thông tin để đánh giá kỹ lưỡng hiệu tác động quản lý độ tin cậy thiết lập truyền thông khác Hình 26 Mơ hình kịch mơ phỏng; (a) kịch 1, (b) kịch 2, (c) kịch 3, (d) kịch 5 Kết mô Tham số đo đạc Với kịch tiến hành đo tham số thể đặc tính chất kết hướng đến 61 Với kịch xác định tính hiệu phương pháp cũ với mơ hình liệu mới, cần xác định được: Tỉ lệ phát sai truy cập hợp pháp công trường hợp truy cập thông thường = tỉ lệ truy cập thành cơng người dùng bình thường khơng có cơng Phát sai nghĩa sinh liệu người dùng bình thường tiến hành thử kết nối đến máy chủ Web phiên truy cập khơng thành cơng – bị lọc ngăn lại Với kịch xác định tính hiệu phương pháp với mơ hình liệu tiến hành đo đạc:    Tỉ lệ chuyển tiếp gói tin đến đích thành cơng trường hợp có cơng Tỉ lệ chuyển tiếp gói tin đến đích thành cơng thay đổi số độ tin cậy Tỉ lệ chuyển tiếp gói tin đến đích thành cơng thay đổi số độ tin cậy tăng số lượng nút nguồn Hình 27 Kết chạy thuật toán định tuyến phục hồi Bằng cách thay đổi ngưỡng số lượng nút nguồn gửi tin nhiều tốc độ truyền tin khác chúng tơi có kết hai đồ thị 62 cài đặt giao thức tác giả (RGR) (các đường khác biểu thị kết cho tốc độ gửi gói tin) Khi tăng số lượng nút mạng cảm biến Với nút nguồn (nút 99) gửi gói tin giây, đặt ngưỡng 0.02, cấu hình thêm lỗ sâu (http://ds2.cs.purdue.edu/software/wormhole/wormhole.html) vào kịch (giữa nút 66 23),chúng tơi có thêm số kết sau : 63 Ở lần thí nghiệm thấy giao thức cũ khơng thể vượt qua tình cơng Trong giao thức nghiên cứu đem lại khả thành công vượt trội đặc biệt trường hợp tỉ lệ δt/Δt tốc độ phù hợp, số lượng nút nguồn có ảnh hưởng khơng nhỏ cần tìm hiểu Trong trường hợp cấu hình thêm cơng lỗ sâu thấy rõ ràng khả vượt qua nó, tín hiệu tốt sử dụng đa đường xác suất Với giao thức mở rộng vừa xây dựng thử nghiệm, cho thấy số ưu điểm tỉ lệ thưởng thích đáng tốc độ truyền tin phù hợp Với tỉ lệ thưởng thấp giao thức chưa cho thấy ưu điểm hẳn, tăng δt tốc độ cao điểm vượt lên giao thức bổ sung sớm đến cuối δt tương đối cao, kết đánh giá nút riêng biệt tiến triển nhanh lợi trao đổi bị giảm tỉ lệ thành công thêm lượng Tuy nhiên kết nằm số trường hợp hữu hạn đa phần dựa vào tỉ lệ gói tin đến đích để đánh giá, số hiệu ứng phụ xảy nhiều mong muốn nên làm rõ thêm trường hợp riêng biệt Kết thử nghiệm vấn đề nghiên cứu luận văn này, lưu tại: rintechno.com/store/huong 4.6 Đánh giá kết nghiên cứu Trong q trình mơ k-đường dự phòng gói tin bị mát nhiều, tỷ lệ chuyển phát gói tin đến đích thành cơng thấp Với k = 64 Hình 28 Kết chạy thuật tốn định tuyến phục hồi k-đường dự phòng Ở đây, tỷ lệ chuyển phát gói tin đến đích thành cơng hồn tồn khơng có Như vậy, khả gói tin khơng void lớn Mặc dù định tuyến phục hồi thành công chế độ chuyển tiếp tham lam có công Keliu [10] thực 65 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Kết luận Chúng thử nghiệm phương pháp đề xuất Tuy nhiên hiệu đạt không cao đạt số kết tốt thể hiệu phương pháp đề xuất so với số cơng trình cơng bố với đánh giá rõ ràng Một số thành tựu bao gồm: + Nghiên cứu thuật tốn xác minh thơng tin vị trí làm tảng cho hướng nghiên cứu tương lai + Chúng đề xuất xây dựng chế định tuyến kđường dự phòng cho gói tin vào chế độ định tuyến theo chu vi + Kết mô đánh giá ảnh hưởng trực tiếp số độ tin cậy cơng trình nghiên cứu cơng bố tác giả tài liệu [9],[10] Hướng phát triển Vấn đề tồn q trình thực mơ việc thực giải pháp theo đề xuất chưa đạt thành tựu đáng kể Cũng việc triển khai mơ hình mạng thực tế gặp khó khăn sở nên cơng việc tiếp tục nghiên cứu 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] U S a D W N Sastry, "Secure Verification of Location Claims," in ACM Workshop Wireless Security (WiSe), 2003 [2] A P a D J Y Hu, "Packet Leashes: A Defense against Wormhole Attacks in Wireless Ad Hoc Networks," in INFOCOM, 2003 [3] M C a M S S Capkun, "Secure Localization with Hidden and Mobile Base Stations," in IEEE INFOCOM, 2006 [4] S C a J Hubaux, "Secure Positioning of Wireless Devices with Application to Sensor Networks," in IEEE INFOCOM, 2005 [5] N A.-G K.-D K Ke Liu, "Location verification and trust management for resilient geographic routing," in Proceedings of the First IEEE/ACM Workshop on QoS and Security in Wireless Networks (Q2SWinet 2005), 2006 [6] Y L X.-Y L Zheng Yang, "Beyond Trilateration: On the Localizability of Wireless Ad-hoc Networks," in IEEE INFOCOM, 2009 [7] S M I a Y G M I Yawen Wei, "Lightweight Location Verification Algorithms for Wireless Sensor Networks," IEEE transactions on parallel and distributed systems, pp Vol.24, no.5, May 2013 [8] Z Y a Y G Y Wei, "Location verification algorithms for wireless sensor networks," in Proceedings of ICDCS, June 2007 [9] J H a D E N Bulusu, "GPS-less low cost outdoor localization for very small devices," IEEE Personal Communications Magazine, pp 28-34, 2000 [10] A V a M Nesterenko, "Secure location verification using radio broadcast," pp vol 3, no 4, pp 377–385, 2006 [11] S V J M a D A.-A E Ekici, "Secure prob-abilistic location verification in randomly deployed wireless sensor networks," in Ad Hoc Networks, 2008 [12] E S a F K T Leinmuller, "Position verification approaches for vehicular ad hoc networks," IEEE Wireless Communications, pp vol 13, no 5, pp 16–21, 2006 67 [13] H T K Brad Karp, "GPSR: Greedy Perimeter Stateless Routing for Wireless," in MobiCom, Harvard University, 2000 [14] Y Z a F Z J Liu, "Robust distributed node localization with error management," in Proceedings of MobiHoc, 2006 [15] S B a D Chaum, "Distance-Bounding Protocols," in Workshop the Theory and Application of Cryptographic Techniques on Advances in Cryptology EUROCRYPT ’93), 1994 [16] C.-C H a M S A Savvides, "Dynamic fine-grained localization in ad-hoc networks of sensors," in Pro-ceedings of MobiCom, Rome, Italy, 2001 [17] L F a P N W Du, "LAD: Localization Anomaly Detection for Wireless Sensor Networks," in IEEE Int’l Parallel and Distributed Processing Symp (IPDPS ’05), 2005 [18] K R M C a M S S Capkun, "Secure location verification with hidden and mobile base stations," IEEE Transactions on Mobile Computing, pp vol 7, no 4, pp 470–483, 2008 [19] R P a S C L Lazos, "ROPE: Robust Position Estimation in Wireless Sensor Networks," in Proc Fourth Int’l Symp Information Processing in Sensor Networks (IPSN ’05), 2006 68 ... tính cảm biến vị trí tuyên bố, khoảng cách vị trí ước tính cảm biến vị trí thực gọi sai số định vị Phạm vi giao tiếp cảm biến vòng tròn có tâm vị trí cảm biến có bán kính định Chúng tơi giả định. .. đề thực tế Vì vậy, hệ thống định vị trí có nút trung tâm xác minh vị trí cần thiết để xác minh địa điểm tuyên bố cảm biến Trong hệ thống xác minh vị trí, nút cảm biến xác nhận gọi nhân chứng nút... sung Các hệ thống định vị phân loại dựa vào nút trung tâm sở hạ tầng trung tâm Trong hệ thống cũ nút cảm biến tự tính tốn vị trí chúng Định vị an toàn Định vị an toàn làm cho trình định vị có