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USN에서 중간 노드에서의 보고서 검증 시도 확률 평가 함수를 이용한 에너지 효율 향상 기법

A Method to Improve Energy Efficiency Using a Function that Evaluate the Probability of Attempts to Verify a Report at Intermediate Node in USN

  • 이현우 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 문수영 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과) ;
  • 조대호 (성균관대학교 전자전기컴퓨터공학과)
  • 투고 : 2011.07.13
  • 심사 : 2011.12.19
  • 발행 : 2011.12.31

초록

무선 센서 노드들은 개방된 환경에서 동작하기 때문에 외부의 물리적인 공격에 매우 취약하다. 공격자는 노드들을 훼손시켜서 센서 네트워크에 허위 보고서를 주입시킬 수 있다. 이러한 공격들은 센서 노드들의 에너지를 고갈시킨다. 이에 대응하는 보안 기법으로 Ye등은 중간 노드가 일정한 확률로 보고서를 검증하는 통계적 여과 기법을 제안하였다. 통계적 여과 기법은 모든 중간 노드가 같은 확률로 보고서 검증을 수행한다. 따라서 정상 보고서와 허위 보고서를 검증하는데 같은 에너지가 소모 되므로 정상 보고서를 검증하는데 불필요한 에너지를 소모하게 된다. 본 논문에서는 각 중간 노드가 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 센서 노드들의 에너지 소모량을 줄이는 기법을 제안한다. 보고서 검증 시도 확률은 한 노드의 잔여 에너지양, 현재 노드에서 기지 노드까지의 홉 수, 허위 보고서의 비율에 의해 결정된다. 보고서 검증 시도 확률을 조절하여 통계적 여과 기법과 비슷한 보안성을 유지하면서 에너지의 효율성을 높일 수 있다.

Wireless sensor nodes operate in open environments. The deployed sensor nodes are very vulnerable to physical attacks from outside. Attackers compromise some sensor nodes. The compromised nodes by attackers can lead to false data injection into sensor networks. These attacks deplete the limited energy of sensor nodes. Ye et al. proposed the Statistical En-Route Filtering (SEF) as a countermeasure of the attacks. The sensor node in SEF examines the event reports based on certain uniform probability. Thus, the same energies are consumed in both legitimate reports and false reports. In this paper, we propose a method that each node controls the probability of attempts to verify a report to reduce energy consumption of sensor nodes. The probability is determined in consideration of the remaining energy of the node, the number of hops from the node to SINK node, the ratio of false reports. the proposed method can have security which is similar with SEF and consumes lower energy than SEF.

키워드

참고문헌

  1. Akyildiz, F., Su, W., Sangkarasubramaniam, Y. and Cayirci, E. (2002), "A Survey on Sensor Networks" IEEE Communications Magazine, pp. 102-114.
  2. Ye, F., Luo, H. and Lu, S. Zhang, L. (2005), "Statistical En- Route Filtering of Injected False Data in Sensor Networks", IEEE Journals on Selected Areas in Communications, Vol. 23, No. 4, pp. 839-850. https://doi.org/10.1109/JSAC.2005.843561
  3. Al-Karaki, J.N., Kamal, A.E. (2004), "Routing Techniques in wireless sensor networks: a survey", IEEE Wireless Communication Magazine, Vol. 11, No. 6, pp. 6-28. https://doi.org/10.1109/MWC.2004.1368893
  4. Moon, S. Y., Cho, T. H. (2008), "Report Verification Probability Control Method for Energy Efficiency in Sensor Networks", Thesis, University of sunkyunkwan, pp. 2-3.
  5. Karlof, Chris., Wagner, David. (2003), "Secure routing in wireless sensor networks: attacks and countermeasures", Ad Hoc Networks Vol. 1, No. 2-3, pp. 293-315. https://doi.org/10.1016/S1570-8705(03)00008-8
  6. Zhen, Y, Yong, G. (2005), "A dynamic en-route scheme for filtering false data injection in wireless sensor networks", Proceedings of the 3rd international conference on Embedded networked sensor systems, November San Diego, California, USA.
  7. Hao, Y., Chris., Songwu, L. (2004), "Commutative cipher based en-route filtering in wireless sensor networks", VTC2004-Fall. 2004 IEEE 60th , Vol. 2, No., pp. 1223- 1227 Vol. 2, 26-29 Sept.
  8. Sencun, Z., Seti, S., Jajodia, S. (2004), Peng, Ning., "An interleaved hop-by-hop authentication scheme for filtering of injected false data in sensor networks", Security and Privacy, 2004. Proceedings. 2004 IEEE Symposium on, pp. 259- 271, 9-12 May.