2.1.4.1 Phát sóng trong mạng:
Phát sóng đƣợc định nghĩa là một thiết bị trao đổi thông tin giữa một thiết bị và tất cả. Một nút di động gửi một thông điệp và tất cả các nút khác trong mạng cần phải nhận đƣợc (miễn là chúng đƣợc kết nối). Nó có trách nhiệm chia sẻ những tin và tải lên mạng tức những điều cần thiết [20],[25].
Cách thức phát sóng cơ bản nhất đó là một nút nguồn truyền thông điệp đến tất cả các thiết bị cạnh đó, và sau đó mỗi nút tiếp nhận nó lại truyền nó đến cho những thiết bị cạnh đó…. Giả sử một lớp MAC lý tƣởng, giao thức này có nghĩa là, mỗi phần tử trong mạng sẽ nhận đƣợc ít nhất một lần thông báo. Tuy nhiên, vì đơn giản của nó, giao thức này dẫn đến rất nhiều các gói dữ liệu trùng lặp và ùn tắc toàn bộ
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
mạng. Đặc biệt là trong một mạng lƣới rất dày đặc, nhƣ trong kịch bản thành phố xe hơi, thiết lập này dẫn đến lãng phí băng thông rất lớn.
Một giao thức thông minh hơn, đƣợc đặt tên là (NES). nguyên tắc của nó là nhƣ sau. Mỗi phần tử nhận đƣợc tin nhắn đó lần đầu tiên thì không truyền lại nó ngay lập tức, nhƣng chờ đợi cho một thời hạn nhất định, mà có thể đƣợc tính hoặc ngẫu nhiên tạo ra. Trong khi chờ đợi, nó sẽ nhận thông tin từ các thiết bị ở cạnh mình và sau mỗi lần nhận đƣợc bản sao của tin nhắn phát sóng, nó loại bỏ khỏi danh sách các thiết bị ở gần đã phát tán . Nếu danh sách này trở nên trống rỗng trƣớc khi thiết bị quyết định chuyển tiếp tin nhắn, thì lệnh chuyển tiếp tin nhắn đƣợc hủy bỏ. giao thức này cho phép tiết kiệm băng thông bằng cách hủy bỏ lƣợng phát thải dƣ thừa, trong khi vẫn đảm bảo thông tin cho toàn bộ mạng. Nhƣợc điểm đó là mỗi thiết bị cần biết các thiết bị cạnh nó [27].
Một loại giao thức dựa trên việc quản lý tại một điểm. Một tập là một thiết lập với nhau nếu mỗi nút của mạng hoặc là ở S hoặc một nút hàng xóm của S. Bƣớc phát sóng, trong phiên bản đơn giản của nó, có thể đƣợc mô tả nhƣ sau. Khi một nút nhận đƣợc một tin nhắn phát sóng lần đầu tiên, nếu nó không đƣợc coi là tin nhắn của thiết bị kết nối trong cùng một mạng thì nó bỏ tin nhắn. Một nút nếu quan sát thấy tất cả các nút hàng xóm đã nhận đƣợc thông báo tƣơng tự, cũng có thể bỏ các gói tin mà không cần chuyển tiếp nó. Nhƣng cách làm này đòi hỏi nhiều băng thông vì phải tín toán liên tục.
Một cải tiến hơn nữa gọi là phát sóng geoflood. Các thuật toán geoflood giả định rằng mỗi nút phải phân biệt vị trí riêng của mình, nhƣng nó không yêu cầu mỗi nút phải biết vị trí của các nút hàng xóm. Đây là một khác biệt quan trọng, các nút có thể dễ dàng có đƣợc vị trí của họ thông qua đã phổ biến các thiết bị GPS. Một phần quan trọng của thuật toán là việc lựa chọn thời gian tổ chức các gói tin [26].
Đối với xe ô tô, các thuật toán geoflood có một bất lợi lớn. Một chiếc xe trên một tuyến đƣờng thẳng sẽ gần nhƣ không bao giờ có thể nhận đƣợc một gói tin từ tất cả cho nhóm L (NE, NW, SE và SW). Nếu giảm thiểu một trục sẽ dẫn đến vấn đề nghiêm trọng tại giao cắt. Vì vậy, phát triển cơ chế phát thanh truyền hình riêng
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
cho tuyến đƣờng, tránh yêu cầu không cần thiết là một điều hợp lý. Các Secure Ring Broadcasting (SRB) là chuyên ngành phát thanh truyền hình yêu cầu tuyến đƣờng. Mục tiêu chính của nó không phải là chỉ để giảm thiểu các tin nhắn phát sóng mà còn để có đƣợc các tuyến đƣờng ổn định hơn [24].
2.1.4.2 An toàn nút trong mạng
Nhƣ đã đề cập, một nút gọi là an toàn trong phạm vi tốt cho các nút trung gian thì đó sẽ là một điểm tốt để tái phát sóng theo yêu cầu. Đó là lý do tại sao thời gian giữ đƣợc rất ngắn.
Hành vi của một nút bên ngoài là phức tạp nhất của cả ba nút nhóm. Bởi vì sau khi nhận đƣợc phát sóng lần đầu tiên nó phải nghe những phát tán lại của các nút trong mạng và cũng là phát tán lại từ nút tiếp theo.
Mục tiêu chính của an toàn hệ thống mạng là giảm phát sóng các tin nhắn thừa để có đƣợc các tuyến đƣờng ổn định hơn [24].
2.1.4.3 Mã xác nhận dƣới sự can thiệp ngẫu nhiên
Trong thế giới thực, tín hiệu tuyên truyền thƣờng chịu ảnh hƣởng của yếu tố không kiểm soát ngẫu nhiên nhƣ là ví dụ nhƣ xe khác hoặc thời tiết. Tỷ lệ thành công các gói dữ liệu gửi cho SRB giảm hơi lên đến 20%. Đối với tiêu chuẩn AODV giảm hơn nhiều, ấn tƣợng với tối đa là 100%. Đối với cả hai, SRB và tiêu chuẩn AODV, sự chậm trễ tăng một chút nhƣng không đáng kể vì những thông tin liên lạc trong khoảng ngắn [24].
2.1.4.4 Tóm tắt
Ring Broadcasting (SRB) đã hoàn thành đƣợc sự mong đợi. Một trong những mục tiêu chính của SRB là xây dựng tuyến đƣờng ổn định hơn. Nhìn vào các kết quả cho tỷ lệ thành công của các gói dữ liệu chuyển giao, một cải tiến rõ ràng bằng cách sử dụng SRB là một phƣơng pháp đúng. Nó làm giảm đáng kể số lƣợng tin nhắn phát sóng và thiết lập các tuyến ổn định hơn. SRB với tọa độ (SRB-C) nhanh hơn so với ngƣời tiền nhiệm SRB (SRB-P) ở hầu hết các tình huống rõ ràng là kết quả của sự sẵn có và thông tin chi tiết hơn. SRB có một số lƣợng lớn các thông số:
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
những sự chậm trễ khác nhau, các ngƣỡng và phạm vi truyền dẫn. Một nghiên cứu chi tiết về tác động của chúng vẫn phải đƣợc thực hiện trong một dự án ở tƣơng lai.
2.1.4.5 Ngăn chặn tấn công trên mạng
Hệ thống VANET là một hệ thống rất có ích. Tuy nhiên, do giao tiếp mà không cần cơ sở hạ tầng, lại dùng biến đổi định tuyến qua nhiều tầng nên rất nhiều khả năng bị “nghe trộm” hoặc là thông tin truyền đi có thể bị sai lệch.
Trong mạng, việc truyền tin tức giao thông giữa các xe với nhau là rất quan trọng, điều đó có thể có tác dụng tốt (nếu nhƣ thông tin đƣợc truyền đi phản ánh đúng tình hình giao thông hoặc các sự cố trên giao lộ) nhƣng cũng có thể gây ra những tác động nguy hiểm khôn lƣờng (nếu nhƣ thông tin do 1 xe truyền đi là không chính xác hoặc là bị sai lệch). Sở dĩ nhƣ vậy vì khi thiết kế mạng này, thƣờng thì các thông tin sẽ đƣợc phát quảng bá và đƣợc trung chuyển qua nhiều nút => gây ra ảnh hƣởng kiểu nhƣ “phản ứng dây truyền”.
Ngoài việc truyền tin tức. Hệ thống mạng còn phải đối phó với những cuộc tấn công từ bên ngoài vào.
Những kẻ tấn công có thể giả mạo tin nhắn và thông tin sai lệch gây nhiễu hệ thống và phá hỏng hệ thống [24].
Ngoài ra bọn chúng còn có thể lợi dụng các tin tức thu đƣợc từ hệ thống về thông tin của các loại xe khác và vị trí của nó. Và giả mạo thông tin của các xe khác. Đồng thời chúng cũng có thể gian lận với bộ cảm biến làm sai lệch vị trí của họ, tốc độ và hƣớng di chuyển….
Thông tin sai
Đƣờng hầm or khu vực hạn chế
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
Do tín hiệu GPS biến mất trong hầm, một kẻ tấn công có thể khai thác này tạm thời bị mất thông tin định vị để bơm dữ liệu sai lầm khi xe ra các đƣờng hầm và trƣớc khi nó nhận đƣợc một bản cập nhật vị trí xác thực
Để đảm bảo an toàn thì hệ thống cần
- Phải xác thực ngƣời gửi thông tin.
- Thông tin gửi phải đảm bảo chính xác
- Bảo mật thông tin
- Quản lý và thu hồi thiết bị khi phát hiện kẻ tấn công hoặc trục trặc thiết bị
- Dấu thông tin cá nhân để ngăn chặn theo dõi .
- Nhận dạng và vị trí riêng tƣ tất cả các định danh của chiếc xe
Tóm lại: Với những ứng dụng mà VANET có thể thực hiện ta có thể xét đến tính an toàn của mỗi thông tin, thông điệp. ở đây chúng ta có thể phân loại thông tin thành 3 lớp: thông tin giao thông, tin nhắn an toàn của hệ thống, trách nhiệm pháp lí. Thông tin giao thông đƣợc sử dụng để đƣa ra tình trạng giao thông trong một khu vực nhất định nên nó có những ảnh hƣởng gián tiếp đến an toàn hệ thống nhƣ việc ngăn ngừa những tai nạn tiềm tàng do tắc nghẽn. Tin nhắn an toàn của hệ thống đƣợc sử dụng bởi sự an toàn của hệ thống nhƣ việc tránh những va chạm do phải đáp ứng những nhu cầu nghiêm ngặt về sự chính xác do đó phải có những sự ràng buộc tránh sự chậm trễ trong quá trình hoạt động. Trách nhiệm pháp lí liên quan đến các tin nhắn đƣợc phân biệt từ các lớp trƣớc vì nó cung cấp các thông tin liên quan đến trách nhiệm với những cảnh bảo hay những thông điệp đƣợc gửi đi, vì thế mà trách nhiệm pháp lí đối với mỗi thông điệp phải đƣợc xác định thông qua những thông tin đăng kí của ngƣời gửi với cơ quan pháp lí. Việc phân loại các tin nhắn này sẽ giúp ích khá nhiều trong khi phân tích sự an toàn trong hệ thống khi có sự đột nhập từ ngoài vào.
Một thông tin an toàn điển hình sẽ bao gồm vị trí, tốc độ, hƣớng, gia tốc của xe ngoài những thông tin cụ thể về các sự kiện giao thông đang diễn ra (ví dụ nhƣ là thông tin về sự tắc nghẽn hay những tai nạn xảy ra). Nếu ngƣời gửi đối mặt với một
Luận văn thạc sĩ kỹ thuật
sự cố bất ngờ (có thể là xảy ra tai nạn) những dữ liệu này sẽ giúp tính toán vị trí xảy ra sự cố và xác định xem sự cố gặp phải là gì qua đó truyền thông tin cho hệ thống.