چکیده فارسی :

شبکه های حسگر بی سیم (WSNs) می تواند با محیط های مانیتور مورد استفاده قرار گیرد و از اینرو دامنه ی گسترده ای از اپلیکیشن های جالب دارد. اپلیکیشن های که ممکن است از شبکه های حسگر بی سیم استفاده کنند، می توانند از نوع حساسی باشند و در نتیجه این احتمال وجود دارد که به محیط امن ارتقایافته ای نیاز داشته باشند. از آنجا که حسگرها برای فضاهای حساس مانیتور بکار گرفته می شوند، امنیت و کارایی انرژی مادامیکه شبکه های حسگر بی سیم در حال طراحی هستند، ضروری است. کانون های حسگر نیرو و قدرت شان را از باتری ها می گیرند. از آنجا که، کانون های حسگر در محیط ها و شرایط سخت گسترش می یابد ، بنابراین نمی توانند مجددا شارژ شوند. با توجه به گسترش خودکار و ناتوانی در شارژدهی مجدد، مصرف انرژی کانون ها باید بهینه شوند. برای اجرای شبکه های حسگر با حداقل مصرف انرژی به طور دوره ای کانون های مکانی به خواب می روند. این امر با استفاده از پروتکل های کنترل دسترسی مدیا به دست آمد. این پروتکل ها به گونه ای طراحی شده اند که آنها مصرف انرژی کانون های حسگر را با نگه داشتن آنتن در حالت ممانعت از خواب تا آنجا که ممکن است کاهش می دهد که این منجر به حفظ انرژی می شود. پروتکل های مک (MAC) زمان ممانعت از خواب را بر پایه ی نوع ارتباطات  مورد نیاز تغییر می دهد. با این حال، کانون ها یا نودهای مخرب می تواند درون شبکه وارد شوند و این مهاجمان اطلاعات شان در خصوص پروتکل مک را به وسیله ی اداره و اجرای زمان خواب نود بکار میگیرند، به طوری که طول عمر نودها کاهش می یابد که به این عمل رد حمله ی ممانعت از خواب گفته می شود. این مقاله، از آنجا که به طور همزمان طرحی را برای تصدیق نودهای جدیدی که در تلاش برای تغییر برنامه زمانی  ممانعت از خواب نودها دارند، مطرح می کند بدین سبب رد حمله ی  ممانعت از خواب را عنوان می نماید. تنها انتقال از نودهای معتبر پذیرفته می شود. طرح های ما برای بررسی اعتبار نودهای حسگر که پیام های همزمانی  ممانعت از خواب را عبور می دهد را با پروتکل دانش صفر استفاده می کند. همچنین به منظور افزایش امنیت از پروتکل همبند در طول تبادل کلید استفاده می شود. این مقاله تحیلی مفصل برای سناریوهای مختلف و نیز تحلیل عملکرد مادامیکه در حال اجرای این تصدیق امن است را ارائه می دهد.

کلیدواژه ها: شبکه ی حسگر بی سیم ، نشانی ZKP ، پنهان شناسی کلید عمومی ،  حمله ممانعت از خواب ، WSN

چکیده انگلیسی:

Wireless Sensor Networks (WSNs) can be used to monitor environments, and therefore have broad range of interesting applications. The applications which may use WSN can be of sensitive nature and therefore might require enhanced secured environment. As sensors are used to monitor sensitive areas therefore Security and energy efficiency is essential consideration when designing wireless sensor networks (WSNs). The Sensor nodes get their power from batteries. Since the sensor nodes are deployed in harsh environment they cannot be recharged. Due to unattended deployment and inability of recharging, the power consumption of the nodes should be optimal. To implement minimum power consumption Sensor networks periodically place nodes to sleep. This is achieved by using the media access control (MAC) protocols. These protocols are designed in such a way that they reduce the energy consumption of sensor nodes by keeping the antenna in sleep mode as much as possible. This leads to power saving. The MAC protocols change the sleep time based on the type of communication required. However, malicious nodes can be introduced in the network and these attackers use their information about the MAC protocol, by manipulating the sleep time of the node, so that life time of the node reduces. This is called as Denial of sleep attack .This paper, addresses the Denial of sleep attack in WSN while at the same time proposing a scheme for authenticating the new nodes which try to change the sleep schedule of the nodes. Only transmissions from valid nodes are accepted. Our scheme uses zero knowledge protocol (ZKP) for verifying the authenticity of the sensor nodes which pass the sleep synchronization messages. Also to enhance security further the interlock protocol is used during key exchange. The paper presents a detailed analysis for various scenarios and also analyzes the performance while implementing this secure authentication.

Keywords: Wireless Sensor Network , ZKPAuthentication , Public Key Cryptography , Denial _of _sleep attack , WSN.