무선 센서 네트워크에서 통계적 여과 기법의 에너지 효율을 향상시키기 위한 보안 경로 주기 선택 기법

Abstract

센서 노드는 악의적인 공격자들에 의해 물리적인 공격들에 쉽게 노출된다. 공격자는 훼손 노드를 이용하여 센서 네트워크에 다양한 공격을 발생시킬 수 있다. 그 중 응용 계층에서 발생하는 허위 보고서 삽입 공격은 훼손된 노드를 통해 네트워크 내에 위조 보고서를 주입한다. 주입된 위조 보고서는 BS까지 전달될 경우 허위 경보뿐만 아니라 노드의 불필요한 에너지 소모를 유발한다. 이러한 공격을 방어하기 위해 통계적 여과 기법은 BS까지 전달되는 허위 보고서를 전달 과정 중 가능한 빨리 여과시키기 위해 제안되었다. 이 기법의 성능 향상을 위해 제안된 기법 중 경로 갱신 기법은 통계적 여과 기법의 탐지 능력 유지하고 노드의 균형 있는 에너지 소모를 위해 제안되었다. 본 논문은 경로 경신 방법에서 경로 갱신에 필요한 에너지의 효율적인 소비를 위해 보안 경로 주기 결정 방법을 제안한다. 보안 경로 주기를 선택하기 위해 BS에서 센서 노드들의 홉 수와 보고서 전송량을 고려하여 평가 함수를 통해 결정한다. 그리고 시뮬레이션을 통해 위 3가지 기법들과 제안 기법을 비교하여 에너지 효율성을 평가한다. 그러므로 제안 기법은 보안 경로 설정을 유지하면서, 네트워크 내에 균형 있는 에너지 소비의 효율을 높인다. Sensor nodes are easily exposed to malicious attackers by physical attacks. The attacker can generate various attacks using compromised nodes in a sensor network. The false report generating application layers injects the network by the compromised node. If a base station has the injected false report, a false alarm also occurs and unnecessary energy of the node is used. In order to defend the attack, a statistical en-route filtering method is proposed to filter the false report that goes to the base station as soon as possible. A path renewal method, which improves the method, is proposed to maintain a detection ability of the statistical en-route filtering method and to consume balanced energy of the node. In this paper, we proposed the secure path cycle method to consume effective energy for a path renewal. To select the secure path cycle, the base station determines through hop counts and the quantity of report transmission by an evaluation function. In addition, three methods, which are statistical en-route filter, path selection method, and path renewal method, are evaluated with our proposed method for efficient energy use. Therefore, the proposed method keeps the secure path and makes the efficiency of energy consumption high.