Kablosuz algılayıcı ağlarda anahtar dağıtım yöntemleri için performans değerlendirmesi

Abstract

Kablosuz Algılayıcı Ağları (KAA) her bir cihaza algılayıcı düğümü adı verilen ve batarya enerjisi ile çalışan çok sayıda küçük özerk cihazlardan oluşur. Bu cihazlar bütünleşik algılayıcılar, veri işleme özellikleri ve kısa erişimli radyo haberleşme sistemleri ile donatılmıştır. Güvenilirlik, aslına uygunluk, erişebilirlik ve bütünlük KAA' nın tipik güvenlik amaçlarındandır. KAA'lar, askeri amaçlara yönelik algılama ve izleme sistemleri, çevre görüntüleme vb çok çeşitli uygulamalarda kullanılmaktadır. Güvenliğin son derece önemli olduğu düşman ortamlarda, KAA'ların güvenli haberleşmeyi sağlayabilmesi kriptografik yöntemleri kullanılmasına bağlıdır. Kriptografik yöntemler kullanılırken her zaman bir anahtar dağıtım hizmeti gereklidir. Bu çalışmada literatürde KAA'lar için önerilmiş olan anahtar dağıtım yöntemleri incelenmiştir. KAA'ların özelliklerine göre anahtar dağıtım yöntemleri için bir sınıflandırma yapılmış ve incelenen yöntemlerin güvenilir iletişim, hafıza yükü, iletişim yükü, anahtar dağıtım süresi ve düğüm yakalanmasına karşı direnç açısından performans karşılaştırması yapılmıştır.

Wireless sensor networks usually consist of a large number of small devices that are called sensor node. Each device is battery powered and equipped with integrated sensors, a data processing unit, and a short-range radio communication unit. Sensor nodes are significantly constrained in terms of energy, memory, and computational capacity. Wireless sensor networks are being deployed in wide variety of applications, including military sensing and tracking, environment monitoring, patient monitoring, smart environments. When a wireless sensor network is deployed in a hostile environment, security becomes an extremely important issue. Confidentiality, authenticity, availability, and integrity are typical security goals for wireless sensor networks. Providing these goals to secure communication among sensor nodes typically depends on the employment of cryptographic schemes which always require a key management service. In this thesis, key distribution methods of wireless sensor networks are investigated and a classification for these key distribution methods is proposed. In addition, performance evaluation of the analyzed key distribution schemes in terms of secure connectivity, memory overhead, communication overhead, time and resilience against node capture is presented.