The impact of incapacitation of multiple critical sensor nodes on wireless sensor network lifetime

Abstract

Kablosuz Algılayıcı Aglar (KAA) askeri güvenlik ve çevre gözetleme vb. kritik kontrol etme uygulamalarında sıkça kullanılmaktadır. Bu tip kritik uygulamarda algılayıcı dügümler ˘düsman saldırıları için potansiyel birer hedeftir. KAA'ların en önemli performans ölçütlerinden birisi ag yasam süresi oldugu için çe¸sitli saldırılarla algılayıcı dügümlerden en kritik olanlarının ele geçirilmesi ve i¸slevsiz hale getirilmesi ag yasam süresini ciddi miktarda etkilemektedir. Bu çalı¸smada Dogrusal Programlama (DP) tabanlı iki tane özgün algoritma geli¸stirilmis olup kritik dügümlerin ele geçirilmesinin KAA ya¸sam süresine olan etkileri sistematik biçimde ele alınmı¸stır. Bu çalısma sonucunda kritik dügümlerin ele geçirilmesinin ag yasam süresini ciddi ölçüde düsürdügü sonuçlarına varılmıstır.

Wireless Sensor Networks (WSNs) are envisioned to be utilized in many applicationareas such as critical infrastructure monitoring, therefore, WSN nodes are potentialtargets for adversaries. Network lifetime is one of the most important performanceindicators in WSNs. Possibility of reducing the network lifetime significantly byeliminating a certain subset of nodes through various attacks will create theopportunity for the adversaries to hamper the performance of WSNs with a low riskof detection. However, the extent of reduction in network lifetime due to eliminationof a group of critical sensor nodes has never been investigated in the literature.Therefore, in this study , we created a novel Linear Programming (LP) framework tomodel the impact of critical node elimination attacks on WSNs and explored theparameter space through numerical evaluations of the LP model. Our results showthat critical node elimination attacks can shorten the network lifetime significantly .