Сенсорна радіомережа (СРМ) – це мережа, що складається з давачів (сенсорів), обчислювальних блоків та елементів зв’язку. Даний тип мереж необхідний для детектування, збереження та реагування на події або явища, котрі відбуваються (або вже відбулися) у навколишньому середовищі. В якості подій можуть виступати будь-які зімни властивостей об’єкта, взаємодія між декількома об’єктами, створення нового або нових об’єктів чи їх знищення [1], [2]. Така мережа складається з сенсорних вузлів (СВ), базових станцій та серверу додатків.
Blockchain (БЧ) - це однорангова (P2P) архітектура використовуючи децентралізацію з основними характеристиками, такими як незмінність, надійність, прозорість та безпека. Блоки блокчейну з'єднані між собою, утворюючи розподілений реєстр, де кожен блок зберігає/підтримує хеш попереднього блоку. Будь-яка найменша зміна в одному блоці відображає різницю в хеші інших блоків. Тому технологія блокчейн є прозорою та надійною. Крім того, розподілений реєстр захищений криптографічними методами, такими як цифровий підпис, хешування та пари публічних і приватних ключів, які підтверджують кожну транзакцію щоразу, коли до блокчейну додається нова транзакція.
Використання технології Blockchain дозволяє СРМ контролювати велику кількість пристроїв одночасно. СРМ може координувати обробку з'єднань між пристроями, а безпека і надійність системи буде значно підвищена за рахунок інтеграції технології БЧ [2]. Крім того, система СРМ може швидко обробляти однорангові з'єднання за допомогою розподіленого реєстру.
Видатні характеристики технології Blockchain, такі як децентралізація, надійність і безпека, роблять її ідеальним рішенням для вирішення завдань, що стоять перед глобальними мережами. Завдяки прозорості даних в блокчейні, користувачі можуть відстежувати дані, коли вони хочуть. Крім того, транзакції в мережі повинні використовувати підтвердження і згоду учасників, щоб запобігти їх підробці.
У запропонованій моделі зловмисні СВ в мережі ідентифікуються за допомогою механізму оцінки довіри. Крім того, передбачена схема аутентифікації для захисту нашої мережі від вторгнення.
На рис. 1(а) показано коефіцієнт доставки пакетів (PDR) у розрізі кількості раундів. Кількість пакетів даних зменшується зі збільшенням кількості раундів. У передачі пакетів бере участь велика кількість сенсорних вузлів, що зменшує обчислювальні накладні витрати.
Рис.1. Отримані результати дослідження
Крім того, на рис. 1(б) показано пропускну здатність мережі для автентифікованих та неавтентифікованих вузлів. З рисунку видно, що пропускна здатність мережі поступово зростає зі збільшенням кількості раундів.
На рис. 1(в) показано вплив різних шкідливих вузлів на частоту помилкових спрацьовувань (FPR) та частоту хибних спрацьовувань (FNR). Зі збільшенням кількості шкідливих вузлів, FPR та FNR також зростають. Причина полягає в тому, що велика кількість шкідливих вузлів транслює велику кількість неправдивої інформації в мережі.
Рис. 1(г) ілюструє вплив різних зловмисних вузлів на точність виявлення (ТВ). Зі збільшенням кількості шкідливих вузлів ТВ мережі зменшується. Більш того, коли кількість шкідливих вузлів перевищує 20, ТВ зменшується за рахунок збільшення FPR та FNR.
На рис. 1(д) показано порівняння часу життя мережі запропонованої моделі з BTM. На ньому також зображено період стабільності мережі і показано, що вузли не взаємодіють безпосередньо з базовою станцією через велику відстань між ними.
На рис. 1(е) показано час життя мережі, який залежить від залишкової енергії вузла.
Список використаних джерел:
1. Жук О.В., Міночкін А.І., Романюк В.А. Перспективи розвитку тактичних сенсорних мереж // Збірник наукових праць № 2. – К.: ВІТІ НТУУ “КПІ”. – 2007. – С. 111 – 119.
2. Ramasamy, L. K., Khan K. P., F., Imoize, A. L., Ogbebor, J. O., Kadry, S., & Rho, S. (2021). Blockchain-Based Wireless Sensor Networks for Malicious Node Detection: A Survey. IEEE Access, 9, 128765–128785. https://doi.org/10.1109/access.2021.3111923
____________________
Науковий керівник: Валуйський Станіслав Вікторович, кандидат наук, доцент, НТУУ «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
|
Голосування 
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter