Kablosuz algılayıcı ağlarda gizli anahtar şifrelemesinde anahtar havuzu büyüklüğünün ağ yaşam süresine etkileri

Abstract

Kablosuz algılayıcı ağların sistem tasarımında ağ yaşam süresini en büyük değerine ulaştırmak en önemli hedeflerden birisidir. Her bir düğümün yaşam süresini eniyilemek tüm ağın eniyi yaşam süresine ulaşmayı sağlamaz, eniyileme ağ üzerinde bütünüyle yapılmalıdır. Kablosuz algılayıcı ağların yaşam süresi ağ içerisindeki trafik düğümlerin tamamının enerjilerini dengeli bir şekilde harcayacak biçimde eniyilenmelidir. Enerji harcamasını dengelemek için, düğümler akımlarını bölmeli ve bu akımlar değişik düğümler röle olacak şekilde iletilmelidir. Kablosuz algılayıcı ağlarda güvenlik bir başka önemli sistem tasarım konusudur. Ağın iletişimini kulak misafirlerine, düğüm elegeçirme saldırıları ve benzeri saldırılara karşı korumak önemlidir. Güvenli veri akışı düğümden düğüme güvenlik sağlayan ve anahtar ya da düğüm eklenip çıkarılmasına olanak sağlayan gizli anahtar dağılımı kullanılarak sağlanmıştır. Anahtar dağılımının yaşam süresi üzerindeki etkilerini incelemek ve özelliklerini saptamak için bir Karışık Tamsayı Programlama sistemi oluşturulmuştur. Sonuçlar ağ yaşam süresinin iki düğümün en az bir ortak anahtar paylaşma olasılığına, bunun da anahtar halka büyüklüğü ve anahtar havuz büyüklüğüne bağlı olduğunu göstermiştir.

In Wireless Sensor Networks (WSN) system design, maximizing the network lifetime is one of the most important goals. Optimizing each node's lifetime does not result to the optimal network lifetime, network must be optimized altogether. The lifetime of wireless sensor networks is optimized if the traffic within the network is adjusted in a way that all nodes dissipate their energies in a balanced fashion. To balance the energy dissipation, nodes split their flows and these flows are forwarded to different nodes acting as relays. Security of wireless sensor networks is another important issue in system design. It is important to secure communication of the network against eavesdroppers, node capture attacks, etc. Secure data flow is provided with secret key distribution which enables hop-by-hop security and allows addition and deletion of nodes or keys. A Mixed Integer Programming (MIP) framework is constructed to characterize the impact of key distributions on the lifetime. The results show that the lifetime depends on the probability of sharing at least one key of two nodes due to key ring size and key pool size.