چکیده:
نیاز به سیستم های ارتباطی پیشرفته و قابل اطمینان، همزمان با افزایش احتمال بحران های اجتماعی، تهدیدات تروریستی و بلایای طبیعی به صورت روزافزونی احساس می شود. این سیستم های ارتباطی باید بتوانند در کمترین زمان، پیام های حیاتی و اضطراری را از مناطق بحران زده به مراکز کنترل و مدیریت بحران و از آنجا به افراد در معرض خطر و نیازمند امدادرسانی نمایند تا از جان و مال آسیب دیدگان، در برابر حوادث و بلایا محافظت نموده و یا میزان آسیب را به حداقل برسانند. یکی از مهم ترین ویژگی های چنین سیستم های ارتباطی این است که بتوانند در بدترین شرایط بحرانی به بهترین وجه عمل کرده و تحت هیچ شرایطی عمل کرد آن به طور عمدی یا سهوی آسیب پذیر نباشد. یکی از جدیدترین فناوری های ارتباطی برای استفاده در شرایط بحران و حوزه پدافند غیرعامل، شبکه های حسگر بی سیم می باشند. جهت تامین امنیت شبکه های حسگر بی سیم، انتخاب پروتکل های مدیریت کلید مناسب به خاطر محدودیت منابع حسگر، هنوز یک موضوع چالش برانگیز است. از آنجا که استانداردهای ارائه شده جهت شبکه های حسگر بی سیم فقط ویژگی های یک پروتکل مناسب را برشمرده اند و از یک پروتکل خاص نامی برده نشده است، لذا استفاده کنندگان از این تکنولوژی در انتخاب پروتکل توزیع کلید مناسب هنوز هم سردرگم می باشند. در سال های اخیر، طرح های مدیریت کلید متفاوتی برای برقراری تعادل بین کارآیی امنیتی و کارآیی عملیاتی ارائه شده است. در این مقاله ما ابتدا نیازمندی های امنیتی و عملیاتی شبکه های حسگر بی سیم را بررسی می کنیم و سپس 8 پروتکل توافق کلید اشنور، q- مرکب، ینر، دوو، لیپ، شل، پانجا و یانگ را از جهت پاسخگویی به این نیازمندی ها مورد بررسی و مقایسه قرار می دهیم. در انتها پیشنهادهایی برای انتخاب یک پروتکل مناسب در کاربردهای پدافندی، به کاربران ارائه می کنیم.
خلاصه ماشینی:
یک شبکه حسگر بیسیم<FootNote No="23" Text="- Wireless sensor network"/> (WSN) از تعداد زیادی گره حسگر تشکیل شده است که هر کدام از آنها با حسگر(هایی) برای شناسایی پدیدههای فیزیکی مانند گرما، نور، حرکت یا صوت تجهیز شدهاند.
وقتی که یک طرح توافق کلید، کلیدهای ارتباطی معین را بین تعداد محدودی از گرهها توزیع کند، خودسازماندهی ممکن است توسط گرههای دیگری که بهدلیل نداشتن کلید مناسب نمیتوانند ارتباطات را بهطور فعال با این گرههای معین برقرار کنند، به خطر بیفتد.
<H7>جدول 3- طرحهای توزیع کلید رایج برای شبکههای حسگر بیسیم [13]</H7> <TD>مدل</TD> <TD>شرح</TD> <TD>مزایا</TD> <TD>مشکلات</TD> <TD>شبکهای <FootNote No="46" Text="- Network"/></TD> <TD>کل شبکه از یک کلید مخفی تسهیم شده استفاده میکند.
</TD> <TD>قابلیت انتشار در جهتهای مشخص دارد قابلیت همکاری گروهی دارد نیرومندی بهتر از مدل شبکهای بر اساس تعداد گره، طرح قابل تغییر است امکان اضافه یا حدف گرهها وجود دارد قابلیت خودسازماندهی در خوشه را دارد</TD> <TD>نبود یک روش ذخیرهسازی مؤثر برای توزیع کلید مطابق با استاندارد IEEE 802.
<H4>2-1- طرح اشنور<FootNote No="49" Text="- Eschenauer"/> و همکاران</H4> اشنور و گلیگور [3] یکی از طرحهای توزیع کلید در حوزه WSNها را ارائه کردند که ظریف (طراحی یک برنامه کارا که با کم کردن تعداد دستورالعملهای بهکار برده شده برای انجام کارهای گوناگون قابل استفاده باشد) و ساده است و یک تعادل مناسب و مؤثر بین نیرومندی و مقیاسپذیری برقرار میکند.
تحلیل مقیاسپذیری نشان میدهد که هزینه انرژی در سطح مناسبی باقی میماند و با هزینه انرژی یک WSN که از طرح متقارن AES استفاده میکند و قاعدتا میتواند گره داشته باشد، برابر است که این عدد 48 برابر ماکزیمم گرههای تعریف شده در استاندارد IEEE 802.